2019中考化学复习专题： 有关碳酸钠性质实验探究题(含解析答案)

2019中考化学复习专题：有关碳酸钠性质实验探究题（含解析答案）
1、某实验小组同学在向饱和碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸时，开始时未观察到气泡。

【提出问题】开始时为什么没有出现气泡？
【查阅资料】碳酸钠溶液与稀盐酸的反应分两步进行：其中第一步反应的化学方程式为Na
2CO3+HCl══NaCl+NaHCO3，第二步为碳酸氢钠与盐酸反应。

【进行实验一】同学们设计并进行了如下图所示实验（装置气密性良好）。

实验操作现象
①用注射器1向小药瓶中缓慢注入少量的稀盐酸，边注入边振荡细玻璃管中液柱略微升高
1
②换注射器2从瓶中缓慢抽取气体澄清石灰水无明显变化
①用注射器1向小药瓶中继续注入稀盐酸至较多气泡产生
2
②澄清石灰水变浑浊
（1）澄清石灰水变浑浊的化学方程式为。

（2）实验2中①的现象是。

（3）实验2中②的操作是。

（4）细玻璃管在实验中的主要作用是。

【进行实验二】在老师的帮助下，同学们利用pH传感器对相同浓度的碳酸钠溶液（pH为12）、碳酸氢钠溶液（pH为8.2）与盐酸反应时，pH的变化与盐酸体积的关系进行了测定，并做了如下所示的对比图：
图中各线段实验现象如表：
【反思与评价】
解：（1）澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，发生反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
（2）由于碳酸氢钠遇盐酸立即生成大量二氧化碳气体，导致密闭装置内压强增大，广口瓶内液体被压入细玻璃管中，致使细玻璃管中液柱明显升高；
（3）为了验证碳酸氢钠与稀盐酸反应有大量二氧化碳生成，需用注射器2从瓶中缓慢抽取气体，使其与澄清石灰石反应进行验证；
（4）由于反应产生大量的二氧化碳可能会产生过大的气压，会把瓶塞弹出，细玻璃管与大气相连，瓶内的气体会把部分液体压入玻璃管内，从而起到缓冲的作用，也可以通过液柱的上升，说明有气体的生成；（5）AB段溶液pH略微下降，碱性减弱，说明此时碳酸钠被稀盐酸部分转化生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，因此此时溶液中的溶质包括：碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠；（6）CD段pH由碱性变成酸性，有大量气泡产生，说明此时碳酸氢钠已于稀盐酸成分反应，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；
（7）结合上述探究过程不难发现，将将碳酸钠溶液逐滴滴加到盐酸中，二者立刻反应生成二氧化碳气体，将会出现的现象是立即产生气泡。

故答案为：
（1）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
（2）细玻璃管中液柱明显升高；
（3）换注射器2从瓶中缓慢抽取气体；
（4）细玻璃管调节小药瓶内的气压，防止瓶内气压过大时瓶塞弹出；显示小药瓶内、外的压强差，帮助判断瓶中是否有气体生成；
（5）碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠；
（6）CD；
（7）立即产生气泡。

2、学习化学一年后，同学们对课本上“活动性较强的金属一般可以将位于其后面的金属从它们的盐溶液
中置换出来”以及“支持燃烧的气体一般是氧气”这两句话产生了质疑。

在老师的帮助下，用金属钠来探究下列问题：
【提出问题】（1）金属钠能否置换出硫酸铜溶液中的铜？
（2）金属钠能否在其他气体（如：CO
2）中燃烧？
【查阅资料】（1）金属Na性质活泼，常温下，它极易与氧气反应生成白色固体氧化钠，氧化钠溶于水生成氢氧化钠。

金属钠还可以与水剧烈反应放出氢气。

（2）碳酸钠溶液呈碱性、氯化钙溶液呈中性。

【实验探究】
实验一：①在实验室中，金属钠保存在煤油中；
②用镊子从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面煤油后投入硫酸铜溶液中，观察到溶液中出现蓝色沉淀，但没有红色的物质析出；
③按照步骤②将金属钠投入水中，待反应结束后滴加酚酞溶液，发现溶液变红。

实验二：将燃烧的钠迅速伸入盛有CO
2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，瓶内附着黑色颗粒，并粘附着白色物质。

【问题讨论】
（1）金属钠保存在煤油中的原因是：。

（2）根据上述资料写出钠块投入水中发生反应的化学方程式：。

（3）实验二中生成的黑色颗粒是，而白色物质可能是什么呢？
①同学们围绕白色物质可能是什么产生如下猜想：甲认为白色物质是氧化钠，乙认为是碳酸钠，丙认为是氧化钠和碳酸钠的混合物，丁认为是氢氧化钠。

我认为丁的猜想是错误的，理由是。

②对白色物质是什么进行实验再探究，方案设计如下：
方案1：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，结论：白色物质中一定有氧化钠。

方案2：取该样品少量于试管里，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出，结论：白色物质中一定有。

方案3：取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的溶液（供选试剂：A．石灰水B．氯化钙溶液C．硫酸铜溶液），出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现。

则（在甲、乙、丙中选）的猜想成立。

③评价与反思：小娟同学认为实验方案1得出的结论不正确，其理由是；
【拓展应用】测定实验中使用的标有质量分数为16%的盐酸（图1）的实际质量分数。

为了测定，小明配制了20%的氢氧化钠溶液100g。

然后在烧杯中加入一定量配得的氢氧化钠溶液，再逐滴加入该盐酸，恰好完全反应时测得剩余物总量为45g。

整个实验过程用pH测定仪测定滴加过程中溶液的pH．图2为测定仪打印出的滴加盐酸的质量与溶液pH的关系图。

请以此次测定的数据，列式计算该盐酸的实际质量分数？
（4）该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致的可能原因（不考虑误差）。

【答案】
解：（1）金属钠保存在煤油中是为了防止钠和空气中氧气、水发生反应，故填：防止钠和空气中氧气、水发生反应；
（2）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，故填：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（3）将燃烧的钠迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，观察到钠在CO2中继续燃烧，反应后冷却，化学反应前后元素种类不变，故瓶内附着黑色颗粒是碳，故填：碳；
①因为反应物中不含有氢元素，故丁的猜想是错误的，故填：化学反应前后元素的种类不变；
②取该样品少量于试管里，滴加足量盐酸，溶液中有气泡冒出，说明白色物质中一定有碳酸钠，故填：碳酸钠。

取该样品少量于试管里，加入适量的水，振荡，过滤，向滤液中加入过量的氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，再向溶液里滴加无色酚酞试液，无明显现象出现，寿命不含有氢氧化钠，则乙的猜想成立，故填：B；乙。

③向滤液中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色，不能认为一定含有氧化钠，因为碳酸钠的水溶液呈碱性，故填：碳酸钠溶液也呈碱性。

【拓展应用】
与盐酸反应的氢氧化钠的质量为：（45 g-25 g）×20%=4g
设此盐酸的质量分数为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
4g 25g×x
x=14.6%
答：此待测盐酸质量分数为14.6%；
（3）该盐酸的实际质量分数与标签上标出的质量分数不一致，可能是与盐酸的挥发有关，故填：盐酸具有挥发性。

3、兴趣小组的同学对碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠的某些性质利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH 的变化图象进行相关探究。

【提出问题】它们溶液的酸碱性及与酸反应时溶液的pH 如何变化？
【实验探究1】向等体积、等浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠溶液中，分别加入几滴紫甘蓝
A．图中 c 点所示溶液呈碱性
B．图中 a 点所示溶液中，含有的溶质是只有NaCl
C．该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入到盛有盐酸的烧杯中
D．由 a 点到 b 点的pH 变化过程证明酸和碱发生了中和反应
汁液，同时用蒸馏水进行对比实验，观察并记录现象如下：
液体名称蒸馏水碳酸氢钠溶液（A）
碳酸钠溶液
（B）氢氧化钠溶液（C）
紫甘蓝汁液显示的
颜色蓝紫
色
蓝色绿色黄色
查阅资料：
pH 7.5～9 10～11.9 12～14
紫甘蓝汁液显示的颜色蓝色绿色黄色
【得出结论1】三种溶液的碱性由强到弱的顺序为。

（用A、B、C 表示）【实验探究2】甲同学在烧杯溶液中加入约5mL 稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，此时溶液由色变为色。

向其中加入稀盐酸，该反应的化学方程式为。

乙同学向一定体积、一定浓度的氢氧化钠溶液中，逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH 变化与时间的关系如图1所示。

【得出结论2】①从微观角度分析，该反应的实质是。

②如图所示，下列说法正确的是。

A．图中c点所示溶液呈碱性
B．图中a点所示溶液中，含有的溶质只有NaCl
C．该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入盛有盐酸的烧杯中
D．由a点到b点的pH变化过程说明酸和碱发生了中和反应。