Question

糕點疏松劑的主要成分中有碳酸氫鈉．某化學興趣小組的同學對碳酸氫鈉的性質(zhì)進行了探究．
Ⅰ．定性探究
實驗一：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．
實驗二：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、二氧化碳氣體和一種常見的固體物質(zhì)．
【實驗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）欲通過進一步實驗探究來確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分．
【提出假設】①可能是NaCO₃②可能是NaOH③可能是NaOH和NaCO₃
【實驗2】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(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   （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

【實驗結(jié)論】NaHCO₃受熱分解的化學方程式為

 

．
Ⅱ、定量探究
為測定某疏松劑中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，設計如下實驗，其主要實驗步驟如下：
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，關閉活塞b，從導管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

 

．
（2）裝置乙的作用是

 

；實驗步驟③中，裝置甲的作用是

 

．
（3）請利用有關數(shù)據(jù)計算試樣中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,溶液的酸堿性與pH值的關系,鹽的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：Ⅰ．定性探究
實驗一：當溶液的pH等于7時，呈中性；當溶液的pH小于7時，呈酸性；當溶液的pH大于7時，呈堿性．
【實驗2】實驗二：檢驗生成物是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產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)，據(jù)此進行分析解答．
【實驗結(jié)論】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳氣體和Na₂CO₃，寫出反應的化學方程式即可．
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，所以進行實驗前要檢查裝置的氣密性．
（2）從濃硫酸的物性分析實驗中的用途；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)，利用化學方程式，進行計算．

解答：解：
Ⅰ．定性探究
實驗一：用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH為10，大于7，顯堿性．
實驗二：【實驗2】檢驗生成物是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．
【實驗結(jié)論】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳氣體和Na₂CO₃，反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
Ⅱ、定量探究
（1）步驟①加入樣品前還應檢查裝置的氣密性．
（2）裝置乙：濃硫酸具有吸水性，混合氣體通過濃硫酸時，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)不準確；
（3）分析坐標圖可知：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)量分數(shù)為

42g

50g

×100%=84%
故答案為：
實驗一：堿
實驗二：（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

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(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，可以依據(jù)課本已有的知識，靈活應用，所以同學們在平時的學習中要加強知識的理解與應用．