16.小明買了一種“汽泡爽”的沖調(diào)飲料。
【飲料說(shuō)明】
①主要原料:檸檬酸(C6H8O7)和小蘇打(NaHCO3);
②使用說(shuō)明:將一包“汽泡爽”粉末倒入玻璃杯中,加入200mL冷水,看到有大量氣泡快速生成,待粉末完全溶解,就得到一杯果味飲料。
小明觀察了飲料說(shuō)明后,他借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,探究“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的成分,及加水溫度對(duì)產(chǎn)生氣體量的影響。
【實(shí)驗(yàn)一】探究“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的成分。
小明閱讀資料發(fā)現(xiàn):“汽泡爽”原料中的檸檬酸(C6H8O7)和小蘇打(NaHCO3)粉末混合后加水,可以發(fā)生以下反應(yīng):3NaHCO3+C6H8O7=C6H5O7Na3+3H2O+3R↑,則R的化學(xué)式為
;實(shí)驗(yàn)室通常用澄清的石灰水檢驗(yàn)R氣體,其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
【實(shí)驗(yàn)二】探究加水溫度對(duì)產(chǎn)生氣體量的影響。
(1)小明先用冷水和熱水各沖了一杯飲料,品嘗時(shí)發(fā)現(xiàn)冷水沖的飲料中氣泡較多,熱水沖的飲料中氣泡較少。當(dāng)他搖動(dòng)杯子時(shí),發(fā)現(xiàn)冷水沖的飲料中又有大量氣泡從水中逸出。他查閱資料發(fā)現(xiàn):隨著溫度升高,氣體在一定量的水中溶解的量會(huì)迅速降低。
于是小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
加入水的體積 |
加入水的溫度 |
收集到氣體的體積 |
1 |
200mL |
15℃ |
a(待記錄) |
2 |
200mL |
60℃ |
b(待記錄) |
(2)在老師的幫助下,小明采用相同的兩套實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)分別完成上述實(shí)驗(yàn),在A中加入水,再加入一袋“汽泡爽”,迅速塞緊膠塞。量筒C用于收集A中產(chǎn)生的氣體所排出的液體,冷卻至室溫后讀取數(shù)據(jù)。B中油層的作用是
。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn),小明測(cè)得:a=64mL,b=132mL,由此獲得結(jié)論:“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的量與加水溫度有關(guān)系。但是老師看到小明的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后卻指出:兩套裝置中,“汽泡爽”產(chǎn)生氣體的總量應(yīng)該近似相等,與溫度關(guān)系不大,其本質(zhì)原因是
。
(4)通過(guò)反思,為了證明老師的觀點(diǎn),小明繼續(xù)利用(3)中已反應(yīng)完的兩套裝置又做了一步實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩套裝置最終收集到的氣體總量確實(shí)相近,他的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是
。