Question

【題目】發(fā)酵粉的主要成分中含有碳酸氫鈉。某化學興趣小組的同學對碳酸氫鈉的性質(zhì)進行如下探究。

Ⅰ．定性探究

實驗一：探究碳酸氫鈉溶液的酸堿性

（1）用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH約為9，可知碳酸氫鈉溶液________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、一種氣體和一種常見的固體物質(zhì)。

[實驗1] 如圖所示，取一定量的碳酸氫鈉放到銅片上加熱。

（2）加熱一段時間后，觀察到燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生___________（填現(xiàn)象）。

（3）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，說明該氣體是______________。

（4）欲通過實驗探究進一步確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分。

猜想1：可能是NaOH；猜想2：可能是Na2CO3；猜想3：可能是NaOH和Na2CO3。

實驗2：

實驗操作（步驟）	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①將該固體溶于水配制成溶液，取少量溶液于試管中，滴加足量稀鹽酸	有氣體產(chǎn)生	猜想_______不成立
②另取少量溶液于試管中，滴加_____	_____	固體產(chǎn)物中含Na2CO3
③取步驟②所得上層清液，滴加_____	無明顯現(xiàn)象	猜想2成立

[實驗結(jié)論]

（5）NaHCO3受熱易分解，反應化學方程式為_________________________________________。

Ⅱ．定量探究

為測定某發(fā)酵粉中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)（發(fā)酵粉中其他組分不參與反應），設計了如下實驗。

[查閱資料] 堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物。

[實驗步驟]

①取50g樣品于錐形瓶中，關(guān)閉活塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量空氣；

②關(guān)閉活塞a，打開活塞b，加入足量的稀鹽酸，直至錐形瓶內(nèi)不再產(chǎn)生氣泡；

③關(guān)閉活塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量空氣，直至干燥管內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量不再增加；

④測量干燥管增加的質(zhì)量與時間關(guān)系（見曲線圖）。

（1）步驟①加入樣品前還應___________________。

（2）裝置乙的作用是_________________________。

（3）步驟③鼓入一定量空氣的目的是_________________________________。

（4）若缺少裝置甲，將導致結(jié)果_________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（5）實驗測得干燥管增加的質(zhì)量與時間關(guān)系（見曲線圖），涉及反應的方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。請回答：

①生成二氧化碳的質(zhì)量為_______g。

②該樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。（寫出計算過程）______。

（6）[拓展應用]

①碳酸氫鈉、氫氧化鎂、氫氧化鋁等常用于制作抗酸藥，用來治療胃酸過多。但對于患有胃潰瘍（胃黏膜潰爛）的病人在胃酸過多時，卻不宜服用碳酸氫鈉，其原因是____________________。

②實驗室有兩瓶失去標簽的固體藥品，已知它們是碳酸鈉和碳酸氫鈉，你能否設計一個實驗進行鑒別，請簡述你的實驗方案、現(xiàn)象和結(jié)論______________________________________________。

Answer 1

【答案】堿 水珠 二氧化碳 1 足量的氯化鋇溶液 有白色沉淀生成 酚酞試液 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 檢查裝置的氣密性 吸收氣體中的水，避免水對測定結(jié)果的影響 將二氧化碳全部趕入堿石灰中，與之充分反應 偏大 22g 84% 碳酸氫鈉能和胃酸反應生成二氧化碳氣體，可能引起胃穿孔，加重病情 取樣，分別放入試管中加熱，無明顯變化的是碳酸鈉，試管壁有水珠且產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁的是碳酸氫鈉

【解析】

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；根據(jù)碳酸氫鈉的化學性質(zhì)分析；檢驗生成物是NaOH還是Na2CO3，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．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；根據(jù)反應的化學方程式結(jié)合題干提供的數(shù)據(jù)進行分析解答即可。

Ⅰ．定性探究：

（1）用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH為9，大于7，顯堿性；

（2）碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水，所以：加熱一段時間后，觀察到燒杯內(nèi)壁有水珠；

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，說明碳酸氫鈉受熱能分解生成二氧化碳氣體；

（4）實驗2：加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生，說明一定生成了碳酸鈉，故猜想1不合理；檢驗生成物是NaOH還是Na2CO3，加入足量的氯化鋇（或氯化鈣）溶液可以與碳酸鈉溶液反應產(chǎn)生白色沉淀，若有白色沉淀生成，說明固體產(chǎn)物是Na2CO3，取反應后的上層清液，向其中滴加酚酞試液，酚酞試液不變紅，說明溶液中不含氫氧根，說明固體產(chǎn)物中不含氫氧化鈉，即猜想2成立；

（5）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：2NaHCO3Na2CO3+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；

（3）步驟③鼓入一定量空氣后，可以將發(fā)酵粉和鹽酸反應生成的二氧化碳全部趕入堿石灰中，與之充分反應；

（4）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)偏大；

（5）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；設樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，

x=42g，

該樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%=84%；

（6）[拓展應用]

①碳酸氫鈉與酸反應能生成二氧化碳氣體，生成的二氧化碳使胃中氣壓增大，可能引起胃穿孔，加重病情；

②碳酸鈉受熱不分解，碳酸氫鈉受熱易分解，故可以取樣加熱，觀察現(xiàn)象，方案為：取樣，分別放入試管中加熱，無明顯變化的是碳酸鈉，試管壁有水珠且產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁的是碳酸氫鈉。