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9. 提升题 泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质，化学兴趣小组决定对它们的某些性质进行探究。
实验一:探究碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的酸碱度。
【实验探究 1】用 pH 试纸测定等浓度两溶液的 pH，碳酸氢钠溶液的 pH 为9，碳酸钠溶液的 pH 为 11。
【实验结论 1】两者均显碱性，且碱性较强的是。
实验二:探究碳酸钠和盐酸的反应。
【实验探究 2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌，测得 pH 随时间变化的曲线如图1所示。观察到ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。经测定b点对应溶液中的溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，c点对应溶液的 pH 为7。
【实验结论 2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的，ab段对应反应的化学方程式为，c点对应溶液中的溶质为。
实验三:探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。
【实验探究 3】分别取等量的碳酸氢钠和碳酸钠放入试管中加热，先后完成两次实验，实验装置如图2所示。
【实验现象】可判断稳定性强弱的现象是。
【实验结论 3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。
【交流反思】试管 A 管口向下倾斜的原因是。
【拓展应用】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似——溶有碳酸氢钙$\ce{[Ca(HCO_{3})_{2}]}$的地下水，当其遇热或压强突然变小时，碳酸氢钙会分解成碳酸钙而沉积下来，天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出碳酸氢钙分解的化学方程式：。
实验一:探究碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的酸碱度。
【实验探究 1】用 pH 试纸测定等浓度两溶液的 pH，碳酸氢钠溶液的 pH 为9，碳酸钠溶液的 pH 为 11。
【实验结论 1】两者均显碱性，且碱性较强的是。
实验二:探究碳酸钠和盐酸的反应。
【实验探究 2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌，测得 pH 随时间变化的曲线如图1所示。观察到ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。经测定b点对应溶液中的溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，c点对应溶液的 pH 为7。
【实验结论 2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的，ab段对应反应的化学方程式为，c点对应溶液中的溶质为。
实验三:探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。
【实验探究 3】分别取等量的碳酸氢钠和碳酸钠放入试管中加热，先后完成两次实验，实验装置如图2所示。
【实验现象】可判断稳定性强弱的现象是。
【实验结论 3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。
【交流反思】试管 A 管口向下倾斜的原因是。
【拓展应用】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似——溶有碳酸氢钙$\ce{[Ca(HCO_{3})_{2}]}$的地下水，当其遇热或压强突然变小时，碳酸氢钙会分解成碳酸钙而沉积下来，天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出碳酸氢钙分解的化学方程式：。
答案
解：
【实验结论1】碳酸钠溶液
【实验结论2】$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；氯化钠（或$\ce{NaCl}$）
【实验现象】加热碳酸氢钠时，试管B中的澄清石灰水变浑浊，加热碳酸钠时，试管B中的澄清石灰水不变浑浊
【交流反思】防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂
【拓展应用】$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【实验结论1】碳酸钠溶液
【实验结论2】$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；氯化钠（或$\ce{NaCl}$）
【实验现象】加热碳酸氢钠时，试管B中的澄清石灰水变浑浊，加热碳酸钠时，试管B中的澄清石灰水不变浑浊
【交流反思】防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂
【拓展应用】$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
解析
【分析】
首先，实验一依据溶液pH与碱性的关系：pH＞7时溶液呈碱性，pH越大碱性越强，判断碱性强弱；实验二根据ab段反应后溶质为碳酸氢钠和氯化钠推导反应方程式，结合c点pH=7分析溶质；实验三利用碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性差异，通过澄清石灰水是否变浑浊判断稳定性，同时掌握加热固体的操作注意事项，最后根据题目信息书写碳酸氢钙分解的化学方程式。
【解析】
1. 【实验结论1】：溶液pH＞7时呈碱性，pH越大碱性越强。碳酸钠溶液pH为11，碳酸氢钠溶液pH为9，因此碱性较强的是碳酸钠溶液。
2. 【实验结论2】：ab段无气泡，b点溶质为碳酸氢钠和氯化钠，说明碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，化学方程式为$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；c点pH=7，此时碳酸钠完全反应，生成的碳酸氢钠与盐酸恰好完全反应，溶液中溶质只有氯化钠（$\ce{NaCl}$）。
3. 【实验现象】：碳酸钠热稳定性强于碳酸氢钠，加热碳酸氢钠时会分解产生$\ce{CO_{2}}$，使试管B中澄清石灰水变浑浊；加热碳酸钠时不分解，试管B中澄清石灰水无明显变化，据此判断稳定性强弱。
4. 【交流反思】：加热固体时，试管A管口向下倾斜，是为了防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，避免试管炸裂。
5. 【拓展应用】：根据题目信息，碳酸氢钙遇热或压强突然变小时分解，生成碳酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
【实验结论1】碳酸钠溶液；【实验结论2】$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；氯化钠（或$\ce{NaCl}$）；【实验现象】加热碳酸氢钠时，试管B中的澄清石灰水变浑浊，加热碳酸钠时，试管B中的澄清石灰水不变浑浊；【交流反思】防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂；【拓展应用】$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】溶液酸碱性与pH、碳酸盐的反应、化学方程式书写
【点评】本题为实验探究题，围绕碳酸钠和碳酸氢钠的性质展开，考查了溶液酸碱度判断、反应方程式推导、热稳定性探究、实验操作注意事项及化学方程式书写，需结合实验现象和结论分析，注重知识应用与迁移，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先，实验一依据溶液pH与碱性的关系：pH＞7时溶液呈碱性，pH越大碱性越强，判断碱性强弱；实验二根据ab段反应后溶质为碳酸氢钠和氯化钠推导反应方程式，结合c点pH=7分析溶质；实验三利用碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性差异，通过澄清石灰水是否变浑浊判断稳定性，同时掌握加热固体的操作注意事项，最后根据题目信息书写碳酸氢钙分解的化学方程式。
【解析】
1. 【实验结论1】：溶液pH＞7时呈碱性，pH越大碱性越强。碳酸钠溶液pH为11，碳酸氢钠溶液pH为9，因此碱性较强的是碳酸钠溶液。
2. 【实验结论2】：ab段无气泡，b点溶质为碳酸氢钠和氯化钠，说明碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠，化学方程式为$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；c点pH=7，此时碳酸钠完全反应，生成的碳酸氢钠与盐酸恰好完全反应，溶液中溶质只有氯化钠（$\ce{NaCl}$）。
3. 【实验现象】：碳酸钠热稳定性强于碳酸氢钠，加热碳酸氢钠时会分解产生$\ce{CO_{2}}$，使试管B中澄清石灰水变浑浊；加热碳酸钠时不分解，试管B中澄清石灰水无明显变化，据此判断稳定性强弱。
4. 【交流反思】：加热固体时，试管A管口向下倾斜，是为了防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，避免试管炸裂。
5. 【拓展应用】：根据题目信息，碳酸氢钙遇热或压强突然变小时分解，生成碳酸钙、水和二氧化碳，化学方程式为$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。
【答案】
【实验结论1】碳酸钠溶液；【实验结论2】$\ce{Na_{2}CO_{3} + HCl = NaHCO_{3} + NaCl}$；氯化钠（或$\ce{NaCl}$）；【实验现象】加热碳酸氢钠时，试管B中的澄清石灰水变浑浊，加热碳酸钠时，试管B中的澄清石灰水不变浑浊；【交流反思】防止加热产生的冷凝水倒流回热的试管底部，使试管炸裂；【拓展应用】$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\mathrm{遇热或压强突然变小}} CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】溶液酸碱性与pH、碳酸盐的反应、化学方程式书写
【点评】本题为实验探究题，围绕碳酸钠和碳酸氢钠的性质展开，考查了溶液酸碱度判断、反应方程式推导、热稳定性探究、实验操作注意事项及化学方程式书写，需结合实验现象和结论分析，注重知识应用与迁移，难度适中。
【难度系数】
0.5
