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解答题-实验探究题 较难0.4 引用2 组卷433
碳酸氢钠是一种无机盐，在制药工业、食品加工、消防器材等方面有广泛的应用。
I．
(1)写出侯氏制碱法过程中得到碳酸氢钠的化学方程式_______。
(2)25℃时，H2CO3电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11。已知NaHCO3溶液存在2⇌+H2CO3，则该反应的平衡常数值为_______(保留3位有效数字)。
II．某化学实验小组发现镁和NaHCO3溶液反应比镁和水反应速率快，通过实验探究速率加快原因和产物成分。
(3)速率加快的原因探究
小组同学为研究速率加快可能的原因，分别取0.1g打磨的镁条进行了如下实验
实验组16mLlmol/LNaHCO3溶液(pH=8.4)持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组26mLlmol/LNaNO3溶液镁表面微量气泡附着
已知：Mg和H2O反应只能在Mg表面产生微量气泡，在中性或碱性条件下不与镁反应。设计实验组2的目的是_______，为控制变量与实验组1一致，应对实验组2进行改进，具体操作为_______。镁和NaHCO3溶液反应比镁和水反应速率快的原因可能是_______。
(4)产物成分探究
①将产生的气体点燃有蓝色火焰，通入澄清的石灰水变浑浊，则推测气体成分为H2和CO2。
②某同学认为逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊。于是在密闭容器中利用CO2传感器测定15分钟三组不同情况下CO2气体浓度变化。
实验组36mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶，但不加入镁条
实验组46mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶，并加入0.1g打磨的镁条
实验组5空塑料瓶

测量时取少量NaHCO3溶液、少量镁条的原因是_______；通过图象可以确定镁和NaHCO3溶液反应生成的气体为_______。
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知识点：物质性质的探究弱电解质的电离平衡常数 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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Ⅰ.为确定催化双氧水分解的最佳条件，用该实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如表。

时间
0.1g0.3g0.8g
10mL 1.5%223s67s56s
10mL 3.0%308s109s98s
10mL 4.5%395s149s116s

分析表中数据回答下列问题：
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着用量的增加而_______(填“加快”、“减慢”或“不变)。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入_______g的为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后得出：“当用相同质量的时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？_______(填“正确”或“不正确”)，理由是_______(提示：溶液的密度可认为近似相等)。
Ⅱ.某化学实验小组发现镁和溶液反应比镁和水反应速率快，通过实验探究速率加快原因和产物成分。
(4)速率加快的原因探究
小组同学为研究速率加快可能的原因，分别取0.1g打磨的镁条进行了如下实验
实验组16mL 1mol/L溶液(pH=8.4)持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组26mL 1mol/L溶液镁表面微量气泡附着

已知：Mg和反应只能在Mg表面产生微量气泡，在中性或碱性条件下不与镁反应。设计实验组2的目的是_______，为控制变量与实验组1一致，应对实验组2进行改进，具体操作为_______。
(5)产物成分探究
①将产生的气体点燃有蓝色火焰，通入澄清的石灰水变浑浊，则推测气体成分为和。
②某同学认为逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊。于是在密闭容器中利用传感器测定15分钟三组不同情况下气体浓度变化。
实验组36mL 1mol/L溶液加入250mL塑料瓶，但不加入镁条
实验组46mL 1mol/L溶液加入250mL塑料瓶，并加入0.1g打磨的镁条
实验组5空塑料瓶


测量时取少量溶液、少量镁条的原因是_______；通过图象可以确定镁和溶液反应生成的气体为_______。
某化学实验小组发现镁和NaHCO3溶液可以反应生成气体，且比镁和水的反应速率快，通过实验探究速率加快取决于哪些粒子，同时分析气体的成分。
I.探究加快速率的粒子
(1)甲同学推测加快速率的粒子有两种：①Na+能加快化学反应速率。②HCO能加快化学反应速率。
为验证猜想，进行了如下实验：
对照组6mL1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.4)持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组16mL1mol/LKHCO3溶液持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组26mL1mol/LNaNO3溶液镁表面有极微量气泡附着
已知：Mg和H2O反应只能看到镁条表面有极微量气泡附着，生成的Mg(OH)2会附着在镁条表面阻碍反应进行；NO在中性或碱性条件下不与镁反应。用离子方程式解释对照组中NaHCO3溶液显碱性的原因______；实验组2的目的是_____；控制变量与对照组一致，实验组2应在1mol/LNaNO3溶液中______。
镁和NaHCO3溶液反应比镁和水反应速率快的原因可能是_____。
II.探究气体的成分。
(2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声；再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊。由此推测气体成分为_____。
(3)丙同学认为乙同学的推测不够严谨，逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊，于是利用CO2传感器检测放出的气体中是否含有CO2。
实验组3取6mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶，塞紧CO2传感器，采集数据15min，记录液面上方CO2浓度的变化，重复实验2次。
实验组4取6mL1mol/LNaHCO3溶液、0.1g打磨好的镁条加入250mL塑料瓶，实验操作同上。
实验组5用上述同样方法采集15min空塑料瓶中CO2浓度的数据。

由图象可知，加入Mg条后，CO2释放受到抑制，原因是_____。
实验时取少量NaHCO3溶液、少量镁条的原因是_____。
某化学实验小组发现镁和溶液可以反应生成气体，且比镁和水的反应速率快，通过实验探究速率加快取决于哪些粒子，同时分析气体的成分。
Ⅰ.探究加快速率的粒子
(1)甲同学推测加快速率的粒子有两种：
①能加快化学反应速率。
②能加快化学反应速率。
为验证猜想，进行了如下实验：
对照组1mol/L溶液持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组11mol/L溶液持续产生大量气泡，溶液略显浑浊
实验组21mol/L溶液镁表面有极微量气泡附着
已知：Mg和反应只能看到镁条表面有极微量气泡附着。用离子方程式解释对照组中溶液显碱性的原因_______；实验组1得到的结论是_______；为控制变量与对照组一致，实验组2应在1mo/L 溶液中_______。
Ⅱ.探究气体的成分。
(2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声；再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊。由此推测气体成分为_______。经查阅文献得知，溶液可以通过自耦电离产生，该反应的平衡常数为_______(保留3位有效数字)。(已知：电离常数，)
(3)丙同学认为乙同学的推测不够严谨，逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊，于是利用传感器检测放出的气体中是否含有。
实验组3取6mL1mol/L 溶液加入250mL塑料瓶，塞紧传感器，采集数据15min，记录液面上方浓度的变化，重复实验2次。
实验组4取6mLlmol/L溶液、0.1g打磨好的镁条加入250mL塑料瓶，实验操作同上。
实验组5用上述同样方法采集15min空塑料瓶中浓度的数据。

由图象可知，加入Mg条后，释放受到抑制，原因是_______；实验时取少量溶液、少量镁条的原因是_______。

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