14. (24分)碳铵的化学名称是碳酸氢铵,纯净的碳铵是一种无气味、易溶于水的白色固体,其特点是在低温、干燥的条件下能稳定存在,但是当温度稍高(10 ℃以上)或湿度稍大时,碳铵就易消失。碳铵去哪儿了?同学们展开了探究。
【查阅资料】① 碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红。② 二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊;碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊。③ 氨气能使湿润的酚酞试纸变红,故湿润的酚酞试纸常用于检验氨气。
【探究过程】(1)提出问题:碳铵加热会消失,此过程发生的是什么变化?
(2)作出假设:① 碳铵加热消失,是由于它变成了碳铵蒸气,发生的是物理变化。
② 碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化。
(3)收集证据:

(4)获得结论:
(5)交流评价:
① 仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是不严谨的,原因是
② 能不能根据“产生的气体能使澄清石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热消失属于什么变化?
③ 实验证明,碳铵加热时确实有二氧化碳生成,写出碳铵加热时变化的文字表达式:
④ 碳铵是农业上常用的一种化肥,根据本次实验探究得到的结论,储存碳铵时应注意:
【查阅资料】① 碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红。② 二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊;碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊。③ 氨气能使湿润的酚酞试纸变红,故湿润的酚酞试纸常用于检验氨气。
【探究过程】(1)提出问题:碳铵加热会消失,此过程发生的是什么变化?
(2)作出假设:① 碳铵加热消失,是由于它变成了碳铵蒸气,发生的是物理变化。
② 碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化。
(3)收集证据:
(4)获得结论:
碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化
。(5)交流评价:
① 仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是不严谨的,原因是
化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质
。② 能不能根据“产生的气体能使澄清石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热消失属于什么变化?
不能
,原因是碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊
。③ 实验证明,碳铵加热时确实有二氧化碳生成,写出碳铵加热时变化的文字表达式:
碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水
。④ 碳铵是农业上常用的一种化肥,根据本次实验探究得到的结论,储存碳铵时应注意:
避光、避热、密封(合理答案均可)
。答案
14.(3)水 酚酞试纸变红 有二氧化碳生成 (4)碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化 (5)① 化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质 ② 不能 碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊 ③ 碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水 ④ 避光、避热、密封(合理答案均可)
〔解析〕(3)将干燥的碳铵放在试管中加热,管口有水珠,说明有水生成;由于碳铵加热时有氨气生成,而氨气能使湿润的酚酞试纸变红,故将湿润的酚酞试纸放在试管口,可观察到的实验现象为酚酞试纸变红;将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。(4)由以上分析可知,碳铵消失,是因为加热分解生成了氨气、二氧化碳和水,故碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,属于化学变化。(5)① 化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质,如水沸腾变成水蒸气,状态发生了改变,属于物理变化,故仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是不严谨的。② 因为碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊,所以不能根据“产生的气体能使澄清石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热消失属于什么变化。③ 碳铵在加热条件下分解生成氨气、二氧化碳和水,该反应的文字表达式为碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水。④ 当温度稍高(10 ℃以上)或湿度稍大时,碳铵就易消失,因此储存碳铵时应避光、避热、密封,以防止其分解。
〔解析〕(3)将干燥的碳铵放在试管中加热,管口有水珠,说明有水生成;由于碳铵加热时有氨气生成,而氨气能使湿润的酚酞试纸变红,故将湿润的酚酞试纸放在试管口,可观察到的实验现象为酚酞试纸变红;将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。(4)由以上分析可知,碳铵消失,是因为加热分解生成了氨气、二氧化碳和水,故碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,属于化学变化。(5)① 化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质,如水沸腾变成水蒸气,状态发生了改变,属于物理变化,故仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是不严谨的。② 因为碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊,所以不能根据“产生的气体能使澄清石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热消失属于什么变化。③ 碳铵在加热条件下分解生成氨气、二氧化碳和水,该反应的文字表达式为碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水。④ 当温度稍高(10 ℃以上)或湿度稍大时,碳铵就易消失,因此储存碳铵时应避光、避热、密封,以防止其分解。
解析
【分析】
我们可以按照探究逻辑逐步推导解题:
1. 首先明确物理变化和化学变化的核心区别是是否有新物质生成,结合题干给出的查阅资料信息逐一对应实验现象和结论:
① 第一组实验:初始碳铵是完全干燥的,加热后管口出现水珠,说明水是反应新生成的物质;
② 第二组实验:已知结论是有氨气生成,结合资料中“氨气能使湿润的酚酞试纸变红”的描述,直接推导对应的实验现象即可;
③ 第三组实验:已知现象是澄清石灰水变浑浊,结合资料中“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊”的性质,可推出生成了二氧化碳。
2. 汇总三组实验结果,发现碳铵加热后生成了水、氨气、二氧化碳三种不同于原物质的新物质,即可确定变化类型。
3. 交流评价部分紧扣题干给出的额外信息(碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊),结合化学变化的本质定义分析方案严谨性,最后结合碳铵的性质推导储存注意事项,书写文字表达式时标注反应条件即可。
【解析】
(3)实验表格填空:
干燥碳铵加热后管口出现水珠,说明反应生成了水,第一个空填水;
已知有氨气生成,氨气溶于水显碱性,可使湿润的酚酞试纸变红,因此实验现象为酚酞试纸变红;
气体通入澄清石灰水变浑浊,说明反应有二氧化碳生成,对应结论填写有二氧化碳生成。
(4)获得结论:碳铵加热后分解生成了水、氨气、二氧化碳三种新物质,因此碳铵加热消失是变成了其他物质,发生的是化学变化。
(5)交流评价:
① 化学变化的本质是有新物质生成,仅通过颜色、状态、气味的改变无法证明有新物质生成,比如水蒸发变为水蒸气属于物理变化,也伴随状态改变,因此该方案不严谨。
② 根据题干查阅资料的信息,碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊,因此无法仅凭该现象判断是否生成了新物质二氧化碳,也就不能确定变化类型。
③ 碳酸氢铵在加热条件下分解,生成氨气、二氧化碳和水,对应的文字表达式为:$\ce{碳酸氢铵\xrightarrow{加热}氨气 + 二氧化碳 + 水}$。
④ 题干说明碳铵在温度高于10℃、湿度大的环境下容易分解消失,因此储存时需要注意避光、避热、密封,放置在低温干燥的环境中。
【答案】
(3)水;酚酞试纸变红;有二氧化碳生成
(4)碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化
(5)① 化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质
② 不能;碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊
③ 碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水
④ 避光、避热、密封(合理答案均可)
【知识点】
化学变化判断;常见气体检验;文字表达式书写
【点评】
本题围绕碳酸氢铵受热分解的探究实验展开,既考察了基础的物质检验、变化类型判断知识点,也通过给出陌生信息的方式锻炼学生提取题干信息、分析实验严谨性的能力,同时结合农业生产中化肥储存的实际场景,做到了知识点的学以致用,帮助学生深化理解化学变化的本质特征。
【难度系数】
0.7
我们可以按照探究逻辑逐步推导解题:
1. 首先明确物理变化和化学变化的核心区别是是否有新物质生成,结合题干给出的查阅资料信息逐一对应实验现象和结论:
① 第一组实验:初始碳铵是完全干燥的,加热后管口出现水珠,说明水是反应新生成的物质;
② 第二组实验:已知结论是有氨气生成,结合资料中“氨气能使湿润的酚酞试纸变红”的描述,直接推导对应的实验现象即可;
③ 第三组实验:已知现象是澄清石灰水变浑浊,结合资料中“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊”的性质,可推出生成了二氧化碳。
2. 汇总三组实验结果,发现碳铵加热后生成了水、氨气、二氧化碳三种不同于原物质的新物质,即可确定变化类型。
3. 交流评价部分紧扣题干给出的额外信息(碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊),结合化学变化的本质定义分析方案严谨性,最后结合碳铵的性质推导储存注意事项,书写文字表达式时标注反应条件即可。
【解析】
(3)实验表格填空:
干燥碳铵加热后管口出现水珠,说明反应生成了水,第一个空填水;
已知有氨气生成,氨气溶于水显碱性,可使湿润的酚酞试纸变红,因此实验现象为酚酞试纸变红;
气体通入澄清石灰水变浑浊,说明反应有二氧化碳生成,对应结论填写有二氧化碳生成。
(4)获得结论:碳铵加热后分解生成了水、氨气、二氧化碳三种新物质,因此碳铵加热消失是变成了其他物质,发生的是化学变化。
(5)交流评价:
① 化学变化的本质是有新物质生成,仅通过颜色、状态、气味的改变无法证明有新物质生成,比如水蒸发变为水蒸气属于物理变化,也伴随状态改变,因此该方案不严谨。
② 根据题干查阅资料的信息,碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊,因此无法仅凭该现象判断是否生成了新物质二氧化碳,也就不能确定变化类型。
③ 碳酸氢铵在加热条件下分解,生成氨气、二氧化碳和水,对应的文字表达式为:$\ce{碳酸氢铵\xrightarrow{加热}氨气 + 二氧化碳 + 水}$。
④ 题干说明碳铵在温度高于10℃、湿度大的环境下容易分解消失,因此储存时需要注意避光、避热、密封,放置在低温干燥的环境中。
【答案】
(3)水;酚酞试纸变红;有二氧化碳生成
(4)碳铵加热消失,是由于它变成了别的物质,发生的是化学变化
(5)① 化学变化是有新物质生成的变化,颜色、状态、气味的改变不一定代表生成了新物质
② 不能;碳铵蒸气也能使澄清石灰水变浑浊
③ 碳酸氢铵$\xrightarrow{加热}$氨气+二氧化碳+水
④ 避光、避热、密封(合理答案均可)
【知识点】
化学变化判断;常见气体检验;文字表达式书写
【点评】
本题围绕碳酸氢铵受热分解的探究实验展开,既考察了基础的物质检验、变化类型判断知识点,也通过给出陌生信息的方式锻炼学生提取题干信息、分析实验严谨性的能力,同时结合农业生产中化肥储存的实际场景,做到了知识点的学以致用,帮助学生深化理解化学变化的本质特征。
【难度系数】
0.7
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