Question

2．假期，小煜同學(xué)在家中與媽媽做面包，發(fā)現(xiàn)媽媽揉面粉時(shí)在面粉中加入一種白色粉末，做出的面包疏松多孔，口感很好．她很感興趣，想探究這種“神奇粉末”的成分．
（1）【查閱資料】通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查，小煜發(fā)現(xiàn)了如下三種商品：

商品	食用純堿	食用小蘇打	快速發(fā)酵粉
成分	碳酸鈉	碳酸氫鈉	碳酸氫鈉、有機(jī)酸

其中，發(fā)酵粉與水混合后，產(chǎn)生大量氣體，你認(rèn)為該氣體是CO₂．化學(xué)老師告訴她所用的白色粉末就是以上三種商品中的一種．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小煜想探究這種白色粉末的成分．
取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，發(fā)現(xiàn)白色粉末溶解，無(wú)其他明顯現(xiàn)象，得出結(jié)論該白色粉末不可能是快速發(fā)酵粉；另取少量白色粉末于試管中，加入稀鹽酸，有無(wú)色氣體產(chǎn)生，小煜認(rèn)為白色粉末是純堿．
（2）小明同學(xué)認(rèn)為小煜同學(xué)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能得出白色粉末是純堿，你若認(rèn)為小明說(shuō)法有道理，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋不能得出結(jié)論的原因NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．為了得到鑒別純堿和小蘇打的正確方法，小煜繼續(xù)查找資料，發(fā)現(xiàn)它們有下列的性質(zhì)：

性質(zhì)	碳酸鈉	碳酸氫鈉
溶解性	20℃時(shí)溶解度21.6g，溶解時(shí)放熱	20℃時(shí)溶解度9.8g，溶解時(shí)放熱
加熱	不分解	發(fā)生分解反應(yīng)，分解產(chǎn)物為 碳酸鈉、二氧化碳和水
加入CaCl2溶液	溶液變渾濁	無(wú)明顯現(xiàn)象

【繼續(xù)探究】化學(xué)老師提醒小煜可以根據(jù)兩種物質(zhì)的溶解性差異來(lái)探究該白色粉末的成分．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，小煜得出該白色粉末是碳酸氫鈉，請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方法（包括操作和現(xiàn)象）：20℃時(shí)，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果有白色固體剩余，則為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉．
（3）小煜將該粉末加熱一段時(shí)間后得到固體M．
【提出問(wèn)題】固體M中含有哪些物質(zhì)？
【猜想與假設(shè)】通過(guò)分析，小明做出如下假設(shè)：①只含有Na₂CO₃；②含有Na₂CO₃和NaHCO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量固體M溶于水，加入過(guò)量的CaCl2溶液．	有白色沉淀產(chǎn)生．	該反應(yīng)的方程式： Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl．
②取上述反應(yīng)后的上層清 液，滴加稀鹽酸．	有氣泡冒出．	證明猜想②成立．

【實(shí)驗(yàn)反思】實(shí)驗(yàn)步驟①中，CaCl₂溶液過(guò)量的目的是將碳酸鈉全部除去．

Answer 1

分析 【查閱資料】根據(jù)發(fā)酵粉的組成中既含有碳酸氫鈉又含有有機(jī)酸，利用兩種物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)律，可判斷所產(chǎn)生氣體；
（1）根據(jù)溶解時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象，結(jié)合三種白色粉末的特點(diǎn)，判斷無(wú)明顯時(shí)排除粉末為發(fā)酵粉的可能性；根據(jù)碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的特點(diǎn)，推斷所加入的試劑；
（2）由于碳酸氫鈉也能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，可判斷滴入鹽酸放出二氧化碳的白色粉末也可能是碳酸氫鈉；
【繼續(xù)探究】可根據(jù)碳酸鈉與碳酸氫鈉溶解度的不同，由溶解粉末質(zhì)量的不同，區(qū)別兩種物質(zhì)；
（3）【猜想與假設(shè)】根據(jù)碳酸氫鈉分解的情況分析；
【實(shí)驗(yàn)探究】碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，可以據(jù)此完成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
【實(shí)驗(yàn)反思】碳酸鈉也可以和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，為了防止碳酸鈉干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以應(yīng)該加入過(guò)量的氯化鈣將碳酸鈉全部除去，可以據(jù)此解答．

解答 解：【查閱資料】由于發(fā)酵粉中含有碳酸氫鈉及能與之發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)酸，因此把發(fā)酵粉溶解時(shí)，碳酸氫鈉與有機(jī)酸反應(yīng)放出了二氧化碳?xì)怏w；
（1）由于白色粉末溶解在水中并沒(méi)有出現(xiàn)氣體，可判斷該粉末一定不是發(fā)酵粉；碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)可放出二氧化碳，因此可推斷滴加的試劑應(yīng)是稀鹽酸；
（2）碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
【繼續(xù)探究】由于20℃時(shí)碳酸鈉的溶解度為21.6g而碳酸氫鈉的溶解度為9.8g，所以當(dāng)向100g水中加入12g粉末完全溶解時(shí)，粉末為碳酸鈉，否則粉末只能為碳酸鈉；
（3）【猜想與假設(shè)】碳酸氫鈉完全分解得固體M為Na₂CO₃；部分分解固體M為Na₂CO₃和NaHCO₃；
【實(shí)驗(yàn)探究】碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀和氯化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以加入稀鹽酸后可以觀察到有氣泡冒出，證明猜想②（含有Na₂CO₃和NaHCO₃）成立；
【實(shí)驗(yàn)反思】碳酸鈉也可以和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，為了防止碳酸鈉干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以應(yīng)該加入過(guò)量的氯化鈣將碳酸鈉全部除去；
故答案為：
【查閱資料】CO₂；
（1）快速發(fā)酵粉；稀鹽酸；
（2）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
20℃時(shí)，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果有白色固體剩余，則為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉；
（3）【猜想與假設(shè)】Na₂CO₃和NaHCO₃；
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取少量固體M溶于水，加入過(guò)量的CaCl2溶液．	有白色沉淀產(chǎn)生；	該反應(yīng)的方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl．
②取上述反應(yīng)后的上層清 液，滴加稀鹽酸．	有氣泡冒出；	證明猜想②成立．

【實(shí)驗(yàn)反思】將碳酸鈉全部除去．

點(diǎn)評(píng) 解答本題時(shí)要注意到碳酸鈉、碳酸氫鈉化學(xué)性質(zhì)較為相似，因此常規(guī)檢驗(yàn)碳酸鹽的方法在此問(wèn)題中存在一定的缺陷．