12. 甲、乙、丙三种物质都含同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件略去)。

(1)若甲、乙组成元素相同,丙在空气中含量居第二位。甲转化为乙的化学方程式为
(2)若三种物质都含钙元素,甲可用来改良酸性土壤,乙难溶于水且相对分子质量为 100。甲的化学式为
(1)若甲、乙组成元素相同,丙在空气中含量居第二位。甲转化为乙的化学方程式为
$2H₂O₂\xlongequal {MnO₂}2H₂O+O₂↑$
;从分子角度解释,甲、乙性质有差异的原因是它们的分子构成不同
。(2)若三种物质都含钙元素,甲可用来改良酸性土壤,乙难溶于水且相对分子质量为 100。甲的化学式为
Ca(OH)₂
;乙转化为丙的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑(合理即可)
。答案
12. (1)$2H_{2}O_{2}\xlongequal {MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$它们的分子构成不同
(2)$Ca(OH)_{2}$$CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$(合理即可)
解析 (1)已知甲、乙组成元素相同,丙在空气中含量居第二位,可推出丙为氧气,甲能转化为乙、丙,可推出甲为过氧化氢,乙为水,代入验证,符合题意。甲转化为乙的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为$2H_{2}O_{2}\xlongequal {MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$;由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,故甲、乙性质有差异的原因是它们的分子构成不同。
(2)已知三种物质都含钙元素,甲可用来改良酸性土壤,可推出甲为氢氧化钙,乙难溶于水且相对分子质量为100,可推出乙为碳酸钙,甲能转化为乙、丙,乙、丙能相互转化,可推出丙可为氯化钙,代入验证,符合题意。由分析可知,甲为氢氧化钙,化学式为$Ca(OH)_{2}$;乙转化为丙的反应可为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为$CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$。
(2)$Ca(OH)_{2}$$CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$(合理即可)
解析 (1)已知甲、乙组成元素相同,丙在空气中含量居第二位,可推出丙为氧气,甲能转化为乙、丙,可推出甲为过氧化氢,乙为水,代入验证,符合题意。甲转化为乙的反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,该反应的化学方程式为$2H_{2}O_{2}\xlongequal {MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$;由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,故甲、乙性质有差异的原因是它们的分子构成不同。
(2)已知三种物质都含钙元素,甲可用来改良酸性土壤,可推出甲为氢氧化钙,乙难溶于水且相对分子质量为100,可推出乙为碳酸钙,甲能转化为乙、丙,乙、丙能相互转化,可推出丙可为氯化钙,代入验证,符合题意。由分析可知,甲为氢氧化钙,化学式为$Ca(OH)_{2}$;乙转化为丙的反应可为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为$CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$。
三、实验及探究题
13. NaHCO₃ 是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下,对 Na₂CO₃ 是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
(1)①NaHCO₃ 俗称小苏打,Na₂CO₃ 俗称
②人体胃液(含有盐酸)通常约 100 mL,pH 约 1.5,体温约 37℃。
③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的 pH 保持在 3~5 之间最宜,pH 过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想甲:Na₂CO₃ 适合作为抗酸药。其理由是
猜想乙:Na₂CO₃ 不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究 1】探究 Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 碱性的强弱。
(3)依次测量等浓度的 Na₂CO₃ 溶液和 NaHCO₃ 溶液的 pH,结果分别为 11 和 9。Na₂CO₃ 溶液的碱性比 NaHCO₃ 溶液的碱性
【实验探究 2】探究 Na₂CO₃ 作为抗酸药的适应性。
先向 500 mL 烧杯中加入 100 mL pH = 1.5 的盐酸,用自动注射器向烧杯中以 1 mL·min⁻¹ 的速度滴入 pH = 1.5 的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入 1.0 g Na₂CO₃ 固体,并持续搅拌。用 pH 传感器记录溶液 pH 随时间的变化曲线。
将上述实验中 Na₂CO₃ 换成 NaHCO₃,重复实验过程。所得两条曲线如图所示。

【分析数据】
(4)由图可知,与 NaHCO₃ 相比:①Na₂CO₃ 反应时造成胃液 pH 远大于 5;②Na₂CO₃
【得出结论】Na₂CO₃ 不适合作为抗酸药,猜想乙正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究 2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是
【拓展延伸】
(6)Al(OH)₃ 也是一种常用的抗酸药。相比 Al(OH)₃,从与胃液中的盐酸反应的产物分析,NaHCO₃ 作抗酸药存在的不足是
13. NaHCO₃ 是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。某学习小组在室温下,对 Na₂CO₃ 是否适合作为抗酸药进行了如下探究。
【查阅资料】
(1)①NaHCO₃ 俗称小苏打,Na₂CO₃ 俗称
纯碱或苏打
。②人体胃液(含有盐酸)通常约 100 mL,pH 约 1.5,体温约 37℃。
③抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的 pH 保持在 3~5 之间最宜,pH 过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(2)猜想甲:Na₂CO₃ 适合作为抗酸药。其理由是
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑ +H₂O
(用化学方程式表示)。猜想乙:Na₂CO₃ 不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究 1】探究 Na₂CO₃ 与 NaHCO₃ 碱性的强弱。
(3)依次测量等浓度的 Na₂CO₃ 溶液和 NaHCO₃ 溶液的 pH,结果分别为 11 和 9。Na₂CO₃ 溶液的碱性比 NaHCO₃ 溶液的碱性
强
(填“强”或“弱”)。【实验探究 2】探究 Na₂CO₃ 作为抗酸药的适应性。
先向 500 mL 烧杯中加入 100 mL pH = 1.5 的盐酸,用自动注射器向烧杯中以 1 mL·min⁻¹ 的速度滴入 pH = 1.5 的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入 1.0 g Na₂CO₃ 固体,并持续搅拌。用 pH 传感器记录溶液 pH 随时间的变化曲线。
将上述实验中 Na₂CO₃ 换成 NaHCO₃,重复实验过程。所得两条曲线如图所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与 NaHCO₃ 相比:①Na₂CO₃ 反应时造成胃液 pH 远大于 5;②Na₂CO₃
反应时造成胃液$pH>5$的持续时间过长,会导致胃部不适
。【得出结论】Na₂CO₃ 不适合作为抗酸药,猜想乙正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,“实验探究 2”设计不够严谨,你认为不严谨之处是
未模拟体温$37^{\circ }C$作对比实验
。【拓展延伸】
(6)Al(OH)₃ 也是一种常用的抗酸药。相比 Al(OH)₃,从与胃液中的盐酸反应的产物分析,NaHCO₃ 作抗酸药存在的不足是
与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
。答案
13. (1)纯碱或苏打
(2)$Na_{2}CO_{3}+2HCl=2NaCl+CO_{2}\uparrow +H_{2}O$
(3)强
(4)反应时造成胃液$pH>5$的持续时间过长,会导致胃部不适
(5)未模拟体温$37^{\circ }C$作对比实验
(6)与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
解析 (1)碳酸钠俗称纯碱、苏打。
(2)碳酸钠与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为$Na_{2}CO_{3}+2HCl=2NaCl+CO_{2}\uparrow +H_{2}O$。
(3)当pH大于7时,溶液呈碱性,pH越大,碱性越强,根据“依次测量等浓度的$Na_{2}CO_{3}$溶液和$NaHCO_{3}$溶液的pH,结果分别为11和9”可知,浓度相同时,碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液的pH,即碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强。
(4)由题图可知,$Na_{2}CO_{3}$反应时,造成胃液$pH>5$的持续时间过长,会导致胃部不适。
(5)由【查阅资料】②可知,人体胃液(含盐酸)通常约100mL,pH约1.5,体温约$37^{\circ }C$,“实验探究2”未模拟体温$37^{\circ }C$作对比实验,所以不够严谨。
(6)碳酸氢钠会与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,产生气体会造成胃胀。
(2)$Na_{2}CO_{3}+2HCl=2NaCl+CO_{2}\uparrow +H_{2}O$
(3)强
(4)反应时造成胃液$pH>5$的持续时间过长,会导致胃部不适
(5)未模拟体温$37^{\circ }C$作对比实验
(6)与胃酸反应产生气体,可能造成胃胀
解析 (1)碳酸钠俗称纯碱、苏打。
(2)碳酸钠与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,该反应的化学方程式为$Na_{2}CO_{3}+2HCl=2NaCl+CO_{2}\uparrow +H_{2}O$。
(3)当pH大于7时,溶液呈碱性,pH越大,碱性越强,根据“依次测量等浓度的$Na_{2}CO_{3}$溶液和$NaHCO_{3}$溶液的pH,结果分别为11和9”可知,浓度相同时,碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠溶液的pH,即碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强。
(4)由题图可知,$Na_{2}CO_{3}$反应时,造成胃液$pH>5$的持续时间过长,会导致胃部不适。
(5)由【查阅资料】②可知,人体胃液(含盐酸)通常约100mL,pH约1.5,体温约$37^{\circ }C$,“实验探究2”未模拟体温$37^{\circ }C$作对比实验,所以不够严谨。
(6)碳酸氢钠会与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,产生气体会造成胃胀。
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