Question

糕點(diǎn)疏松劑的主要成分中有碳酸氫鈉．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對碳酸氫鈉的性質(zhì)進(jìn)行了探究．
Ⅰ．定性探究
實(shí)驗(yàn)一：探究碳酸氫鈉溶液的酸堿性
用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH約為10，由此可知碳酸氫鈉溶液呈

 

性．
實(shí)驗(yàn)二：探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
【查閱資料】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳?xì)怏w和一種常見的固體物質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)1】取一定質(zhì)量的碳酸氫鈉放到銅片上加熱，如圖1所示．
（1）加熱一段時(shí)間后，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠．
（2）充分加熱后，將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，倒入適量的澄清石灰水，振蕩，觀察到石灰水變渾濁．
（3）欲通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究來確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分．
【提出假設(shè)】①可能是NaCO₃②可能是NaOH③可能是NaOH和NaCO₃
【實(shí)驗(yàn)2】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A、將該固體溶于蒸餾水配置成溶液，取少量溶液于試管中，滴加足量稀鹽酸	有氣體產(chǎn)生	假設(shè)   （填序號）不成立
B、另取少量溶液于試管中，滴加足量氯化鋇溶液		固體產(chǎn)物中有Na2CO3
C、取上述B步驟靜置后所得上層清液，滴加少量酚酞溶液	無明顯現(xiàn)象	固體產(chǎn)物中

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】NaHCO₃受熱分解的化學(xué)方程式為

 

．
Ⅱ、定量探究
為測定某疏松劑中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按如圖2組裝儀器，將50.0g樣品放入錐形瓶中，加入足量稀硫酸溶液；
②測量一定時(shí)間內(nèi)干燥管內(nèi)堿石灰（氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物）增加的質(zhì)量（見如圖3曲線）；
③待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，關(guān)閉活塞b，從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；
④再次稱量干燥管內(nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量；
⑤重復(fù)步驟③和④的操作，直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變．
（1）步驟①加入樣品前還應(yīng)

 

．
（2）裝置乙的作用是

 

；實(shí)驗(yàn)步驟③中，裝置甲的作用是

 

．
（3）請利用有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算試樣中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計(jì)算過程）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系,鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：Ⅰ．定性探究
實(shí)驗(yàn)一：當(dāng)溶液的pH等于7時(shí)，呈中性；當(dāng)溶液的pH小于7時(shí)，呈酸性；當(dāng)溶液的pH大于7時(shí)，呈堿性．
【實(shí)驗(yàn)2】實(shí)驗(yàn)二：檢驗(yàn)生成物是NaOH還是Na₂CO₃，可以加入鹽酸，產(chǎn)生氣體的就是碳酸鈉，或加入氯化鋇溶液可以與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)，據(jù)此進(jìn)行分析解答．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳?xì)怏w和Na₂CO₃，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
Ⅱ、定量探究
（1）要測定二氧化碳的質(zhì)量，必須保證裝置不漏氣，所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性．
（2）從濃硫酸的物性分析實(shí)驗(yàn)中的用途；根據(jù)空氣的組成及氫氧化鈉的性質(zhì)，分析通過氫氧化鈉溶液中空氣組成的改變，判斷氫氧化鈉溶液的作用；
（3）根據(jù)數(shù)據(jù)，利用化學(xué)方程式，進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：
Ⅰ．定性探究
實(shí)驗(yàn)一：用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH為10，大于7，顯堿性．
實(shí)驗(yàn)二：【實(shí)驗(yàn)2】檢驗(yàn)生成物是NaOH還是Na₂CO₃，可以加入鹽酸，有氣體產(chǎn)生，說明固體產(chǎn)物是Na₂CO₃；或加入氯化鋇溶液可以與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)，如氯化鈣溶液、氫氧化鈣溶液等，若有白色沉淀生成，說明固體產(chǎn)物是Na₂CO₃．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳?xì)怏w和Na₂CO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
Ⅱ、定量探究
（1）步驟①加入樣品前還應(yīng)檢查裝置的氣密性．
（2）裝置乙：濃硫酸具有吸水性，混合氣體通過濃硫酸時(shí)，硫酸吸收氣體中的水，避免水對測定結(jié)果的影響；
裝置甲：空氣中的二氧化碳能被NaOH溶液吸收，通過NaOH溶液后的空氣中不再含有二氧化碳，避免了空氣中二氧化碳對測定結(jié)果的影響，防止測定的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；
（3）分析坐標(biāo)圖可知：干燥管中增加的質(zhì)量為22g，則生成的二氧化碳的質(zhì)量為22g．
則設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x．
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O
168                 88
 x                  22g
 則

168

x

=

88

22g

，解得 x=42g
所以試樣中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

42g

50g

×100%=84%
故答案為：
實(shí)驗(yàn)一：堿
實(shí)驗(yàn)二：（1）水珠（或水霧等合理答案均可）
（2）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）①質(zhì)量守恒定律；②

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
		②
	有白色沉淀
		固體產(chǎn)物中 無氫氧化鈉

[小 結(jié)]2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
Ⅱ、定量探究
（1）檢查裝置的氣密性．
（2）吸收水分； 除去空氣中的二氧化碳．
（3）84%．

點(diǎn)評：本題綜合考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉和碳酸氫銨的知識，回答問題時(shí)，可以依據(jù)課本已有的知識，靈活應(yīng)用，所以同學(xué)們在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要加強(qiáng)知識的理解與應(yīng)用．