Question

8．生命的孕育和維系需要水，科學研究離不開水．請你完成下列探究．
探究一：用水作溶劑．在盛有5ml水和5ml汽油的兩只試管中各加入1～2小粒高錳酸鉀，可觀察到的現象是高錳酸鉀溶于水形成紫紅色溶液，而高錳酸鉀難溶于汽油，結論：同一種物質在不同溶劑中的溶解性不同．
探究二：用水區別物質．自選兩種白色固體，用水區別它們，設計實驗完成下表內容．

兩種白色固體	主要操作、現象和結論
碳酸鈣、氧化鈣	分別將兩種固體加水溶解，難溶于水的是碳酸鈣，與水劇烈反應且有熱量放出的是氧化鈣

探究三：溶質在水中的溶解與結晶．
【查閱資料】?20℃時，五種物質的溶解度如下表．

物質	NaCl	NH4HCO3	NH4Cl	NaHCO3	Na2CO3
溶解度/g	36.0	21.0	37.2	9.6	21.5

?相同溫度下，不同溶質同時溶解在同一溶劑中，溶解度不變．
【提出問題】20℃時，將11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同時放入盛有100g水的燒杯中，充分攪拌，靜置，有晶體析出（溫度仍為20℃）．析出的晶體是什么？
【設計實驗】設計方案，并進行實驗．
（1）取少量晶體與熟石灰粉末混合、研磨，無明顯現象．實驗目的是證明晶體不是氯化銨．
（2）取少量晶體于試管中，加入鹽酸，現象為有無色氣體產生．
【實驗結論】（3）析出的晶體是NaHCO₃，晶體的質量為7.2g．
【實驗拓展】（4）析出晶體的原因是NaCl和NH₄HCO₃溶于水未達飽和，所以不能以晶體析出，它們在水中解離出Na⁺、Cl^-、NH₄⁺、HCO₃^-，陰陽離子運動結合成NaHCO₃和NH₄Cl，由于NH₄Cl溶解度較大，未達飽和，故不能析出，但NaHCO₃的溶解度小，且溶液已達飽和，所以過多的NaHCO₃以晶體形式析出．

Answer 1

分析 探究一：根據高錳酸鉀在水和酒精中的溶解情況進行分析；
探究二：根據碳酸鈣難溶于水，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出熱量進行分析；
探究三：（1）根據銨態氮肥和堿混合研磨會生成有刺激性氣味的氨氣進行分析；
（2）根據碳酸鹽和鹽酸反應生成二氧化碳氣體進行分析；
（3）根據11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同時放入盛有100g水的燒杯中，交換成分可以得到16.8g的碳酸氫鈉和10.7g的氯化銨，以及?20℃時，四種物質的溶解度進行分析；
（4）根據11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同時放入盛有100g水的燒杯中，交換成分可以得到16.8g的碳酸氫鈉和10.7g的氯化銨，以及?20℃時，四種物質的溶解度進行分析．

解答 解：探究一：在盛有5ml水和5ml汽油的兩只試管中各加入1～2小粒高錳酸鉀，可觀察到的現象是高錳酸鉀溶于水形成紫紅色溶液，而高錳酸鉀難溶于汽油，結論：同一種物質在不同溶劑中的溶解性不同；
探究二：碳酸鈣難溶于水，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出熱量，所以

兩種白色固體	主要操作、現象和結論
碳酸鈣、氧化鈣	分別將兩種固體加水溶解，難溶于水的是碳酸鈣，與水劇烈反應且有熱量放出的是氧化鈣

探究三：（1）銨態氮肥和堿混合研磨會生成有刺激性氣味的氨氣，所以取少量晶體與熟石灰粉末混合、研磨，無明顯現象，實驗目的是：證明晶體不是氯化銨；
（2）碳酸鹽和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，所以取少量晶體于試管中，加入鹽酸，現象為：有無色氣體產生；
（3）11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同時放入盛有100g水的燒杯中，交換成分可以得到16.8g的碳酸氫鈉和10.7g的氯化銨，

物質	NaCl	NH4HCO3	NH4Cl	NaHCO3	Na2CO3
溶解度/g	36.0	21.0	37.2	9.6	21.5

所以析出的晶體是NaHCO₃，晶體的質量為：16.8g-9.6g=7.2g；
（4）11.7gNaCl和15.8gNH₄HCO₃同時放入盛有100g水的燒杯中，交換成分可以得到16.8g的碳酸氫鈉和10.7g的氯化銨，所以析出晶體的原因是：NaCl和NH₄HCO₃溶于水未達飽和，所以不能以晶體析出，它們在水中解離出Na⁺、Cl^-、NH₄⁺、HCO₃^-，陰陽離子運動結合成NaHCO₃和NH₄Cl，由于NH₄Cl溶解度較大，未達飽和，故不能析出，但NaHCO₃的溶解度小，且溶液已達飽和，所以過多的NaHCO₃以晶體形式析出．
故答案為：探究一：高錳酸鉀溶于水形成紫紅色溶液，而高錳酸鉀難溶于汽油；
探究二：

兩種白色固體	主要操作、現象和結論
碳酸鈣、氧化鈣	分別將兩種固體加水溶解，難溶于水的是碳酸鈣，與水劇烈反應且有熱量放出的是氧化鈣

探究三：（1）證明晶體不是氯化銨；
（2）鹽酸，有無色氣體產生；
（3）NaHCO₃，7.2；
（4）NaCl和NH₄HCO₃溶于水未達飽和，所以不能以晶體析出，它們在水中解離出Na⁺、Cl^-、NH₄⁺、HCO₃^-，陰陽離子運動結合成NaHCO₃ 和NH₄Cl，由于NH₄Cl溶解度較大，未達飽和，故不能析出，但NaHCO₃的溶解度小，且溶液已達飽和，所以過多的NaHCO₃以晶體形式析出．

點評 本題主要考查了物質的鑒別、結晶等方面的綜合知識，難度不大，需要在平時的學習中加強記憶即可完成．