Question

【題目】（13分）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，可知碳酸氫鈉溶液呈 性。

實驗二：探究碳酸氫鈉的熱穩定性

【查閱資料】碳酸氫鈉受熱容易分解，生成水、二氧化碳和一種常

見的固體物質。

【實驗1】取一定質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，觀察到燒杯內壁有水珠。

（2）充分加熱后， 將燒杯迅速倒轉過來，倒入適量的澄清石灰水，

振蕩，觀察到石灰水變渾濁。

（3）欲通過進一步的實驗探究來確定充分加熱后的固體產物的成分。

【提出假設】①可能是Na2CO3 ②可能是NaOH ③可能是NaOH和Na2CO3

【實驗2】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
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		固體產物中有 Na2CO3
C．取上述B步驟靜置后所得上層清液，滴入少量酚酞 溶液	無明顯現象	固體產物中

【實驗結論】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量分數，設計了如下實驗，其主要實驗步驟如下：

①按下圖組裝儀器，取50.0g樣品放入錐形瓶中，加入足量稀硫酸溶液；②測量一定時間內干燥管內堿石灰（氧化鈣和氫氧化鈉固體的混合物）增加的質量（見下圖曲線）；③待錐形瓶中不再產生氣泡時，關閉活塞b，打開活塞a，從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣；④再次稱量干燥管內物質增加的質量；⑤重復步驟③和④的操作，直至干燥管內物質質量不變。

（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，甲裝置的作用是 。

（3）請利用相關數據計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】 Ⅰ．定性探究 實驗一：堿 實驗二：② 有白色沉淀產生 沒有氫氧化鈉 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OⅡ．定量探究 （1）檢查裝置的氣密性 （2）吸收二氧化碳中混有的水蒸氣 吸收鼓入空氣中的二氧化碳（3）84%

【解析】

試題分析：Ⅰ．定性探究 實驗一：用pH試紙測得碳酸氫鈉溶液的pH約為10，根據溶液的酸堿性與pH的關系，可知碳酸氫鈉溶液呈堿性；實驗二：【實驗2】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，有氣泡產生，說明樣品中含有碳酸鈉，故假設②不成立；B．另取少量溶液于試管中，滴加足量氯化鋇溶液，有白色沉淀產生，說明含有碳酸鈉，C．取上述B步驟靜置后所得上層清液，滴入少量酚酞溶液，無明顯現象，說明固體中沒有氫氧化鈉，【實驗結論】NaHCO3受熱分解的化學方程式為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）因為裝置乙中試劑為濃硫酸，故其作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸氣，實驗步驟③中，甲裝置的作用是吸收鼓入空氣中的二氧化碳，防止出現較大誤差

（3）解：分析坐標，生成二氧化碳的質量為22g，

設樣品中碳酸氫鈉的質量為x。

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O

168 88

x 22g

168∶88 =x∶22g

x =42g （2分）

樣品中碳酸氫鈉的質量分數為42g ／50g ×100％=84％ （1分）

答：樣品中碳酸氫鈉的質量分數為84%