Question

【題目】疫情期間宅出“面點熱”，發(fā)酵粉一時成為很多網(wǎng)友熱議的話題，很多人在假期迷上了做包子、油條、手撕面包等面食，根據(jù)發(fā)酵粉（含碳酸氫鈉和有機酸等）可與面粉、水混合直接制作發(fā)面食品的事實，說明碳酸氫鈉能與酸反應。碳酸氫鈉的俗稱叫_______。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)進行了探究。

Ⅰ．定性探究

一.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）取一定質(zhì)量的碳酸氫鈉放到銅片上加熱，如圖所示。

（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，說明該氣體是_______。

（3）欲通過進一步的實驗探究來確定充分加熱后的固體產(chǎn)物的成分。

①可能是Na2CO3②可能是NaOH ③可能是_______

（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	假設_______（填序號）不成立
B．另取少量溶液于試管中，滴加足量的氯化鋇溶液	_______	固體產(chǎn)物中有Na2CO3
C．取上述B步驟靜置后所得上層清液，滴入少量_______溶液	無明顯現(xiàn)象	假設①成立

（實驗結(jié)論）NaHCO3受熱分解的化學方程式為_______。

（延伸拓展）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，為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，設計了不同的方法做了以下實驗，如下圖所示：

（1）圖I、II、Ⅲ、IV所示實驗方案中，能夠達到實驗目的的是（填裝置序號）_______。

（2）實驗IV在試管B中裝入的固體最好是_______。

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)（雜質(zhì)不與酸反應），按如圖組裝儀器（裝置氣密性良好），取50g樣品放入錐形瓶中，計了如下實驗，其主要實驗步驟如下：

正確的順序是________（填序號，可重復選擇）

a 稱量干燥管內(nèi)堿石灰（氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物）的質(zhì)量

b 關(guān)閉塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣；

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

（1）裝置甲的作用是_______，裝置乙的作用是_______；

（2）請利用圖中相關(guān)數(shù)據(jù)計算樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)________（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】小蘇打 CO2 NaOH、Na2CO3 ② 有白色沉淀產(chǎn)生 酚酞（或硫酸銅溶液等） Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ NaHCO3 b a c b a 除去空氣中的CO2 吸收水，干燥CO2 84%

【解析】

碳酸氫鈉的俗稱是小蘇打；

Ⅰ．定性探究

（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，說明該氣體是CO2；

（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷，充分加熱后的固體產(chǎn)物可能是氫氧化鈉、碳酸鈉或氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物；

實驗2

實驗A：將該固體溶于蒸餾水配制成溶液，取少量溶液于試管中，滴加足量稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成二氧化碳，說明固體中有碳酸鈉，則假設②不成立；

實驗B：另取少量溶液于試管中，滴加足量的氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，說明固體產(chǎn)物中有碳酸鈉；

實驗C：取上述B步驟靜置后所得上層清液，滴入少量酚酞溶液，若固體中含有氫氧化鈉，則溶液變紅，若無明顯現(xiàn)象，說明無氫氧化鈉，實驗現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象，則假設①成立；

實驗結(jié)論：

根據(jù)上述分析可知，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，化學方程式為：；

延伸拓展：

（1）碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，所以都能使澄清石灰水變渾濁，圖I不能鑒別；碳酸鈉和碳酸氫鈉都能和稀鹽酸反應，但碳酸氫鈉反應速率較快，產(chǎn)生氣泡的速率較快，圖II能鑒別；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，能使澄清的石灰水變渾濁，碳酸鈉受熱不反應，圖III能鑒別；圖IV和圖III原理一樣，能使澄清的石灰水變渾濁的是碳酸氫鈉，也能鑒別；

（2）實驗IV在試管B中裝入的固體最好是NaHCO3，因為外試管溫度大于內(nèi)試管溫度，若內(nèi)試管中的碳酸氫鈉分解了，那外試管中碳酸鈉若能分解也已經(jīng)分解，澄清石灰水沒變化，說明碳酸鈉不能分解；

Ⅱ．定量探究

若按圖中裝置測定某發(fā)酵粉中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，應先關(guān)閉塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣，然后稱量干燥管內(nèi)堿石灰的質(zhì)量，再關(guān)閉活塞a，打開活塞b，加入足量稀鹽酸溶液，直至錐形瓶內(nèi)不再產(chǎn)生氣泡，關(guān)閉塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣，將裝置內(nèi)的二氧化碳都讓堿石灰吸收，再次稱量干燥管內(nèi)堿石灰的質(zhì)量，故正確的順序是b a c b a；

（1）裝置甲的作用是除去空氣中的CO2，裝置乙的作用是吸收水，干燥CO2；

（2）根據(jù)圖中信息可知，堿石灰增加的質(zhì)量是22g，則二氧化碳的質(zhì)量是22g，設樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x

則樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。