Question

【题目】同学们对制作糕点常用膨松剂Na2CO3或NaHCO3进行了下列探究。

【查阅资料】

【探究一】NaHCO3和Na2CO3性质差异的探究

（1）现有20℃时溶质质量分数为8%的Na2CO3和NaHCO3溶液

酸碱性：取样于试管中，分别滴加紫色石蕊试液，均显__________色；

酸碱度：NaHCO3溶液___________Na2CO3溶液(填“＞”或”“＜”)。

（2）稳定性：按下图，实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊，甲烧杯不变，则乙烧杯对应的试管中发生反应的化学方程式为：_______________。

结论：在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定性___________（填“强”或“弱”）。

（3）利用溶解度鉴别NaHCO3和Na2CO3：分别取Xg两种固体粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通过观察溶解现象来区分，X可以是下列的__________。（选填A、B或C）

A．1.5g B．0.96g C．0.5g

【问题讨论】

（4）实验结束时，应先__________（选填A或B）A.熄灭酒精灯 B.把甲、乙烧杯移开

（5）小试管内棉花的作用是_____________

【探究二】测定NaHCO3和Na2CO3混合物10.0g中NaHCO3的质量分数（下图，夹持装置略）

【问题讨论】

（6）实验前先通一段时间的空气的目的是_______________________；

（7）A的作用是_____________________，若没有装置E，NaHCO3的质量分数测定结果会__________________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

（8）停止加热后，仍继续通入空气一段时间，目的是______________________________。

【含量测定】

（9）测得装置D的质量实验前为120.2g，实验后为122.4g，计算该样品中NaHCO3的质量分数。（要有计算过程）

_______

【知识拓展】

（10）向Na2CO3溶液中通入CO2气体可以生成NaHCO3，该反应的化学反应方程式为：

______________________________________。

Answer 1

【答案】 蓝色 < 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ 强 A B 防止药品堵塞导气管 排尽装置内的空气（或二氧化碳） 吸收鼓入空气中的二氧化碳 偏大 使反应生成的二氧化碳全部被D吸收 解：设10.0g样品中含碳酸氢钠的质量X

2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ （1分）

168 44

X 124.4g-122.2g

168：X=44：2.2g X=8.4g (1分)

该样品中碳酸氢钠的质量分数为8.4g/10.0g×100%=84% Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

【解析】【探究一】

（1）根据溶液pH值分析酸碱性解答；据测定溶液酸碱度的方法以及溶液的酸碱度与酸碱性的关系来分析；

（2）根据碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳来分析；

（3）根据20℃时碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度来分析；

【问题讨论】

（4）根据实验结束时，为防止烧杯中的水到吸入试管，将试管炸裂，应先将甲、乙烧杯移开解答；

（5）根据棉花的作用分析；

【探究二】

（6）根据实验前先通一段时间的空气的目的是排尽装置内的空气（或二氧化碳）解答；

（7）根据空气经过装置A时，其中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，若没有此装置，则装置D增重偏大，认为生成的二氧化碳质量偏大解答；

（8）根据停止加热后，仍继续通入空气一段时间，目的是使反应生成的二氧化碳全部被D吸收解答；

【含量测定】

（9）根据反应前后固体减少的质量为生成的二氧化碳的质量，利用反应的化学方程计算解答；

（10）根据反应原理写出反应的化学方程式解答．

解：【探究一】（1）根据溶液pH值可知：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液显碱性，滴加紫色石蕊试液，均蓝色；溶液的碱性越强，pH越大，NaHCO3溶液＜Na2CO3溶液；

（2）碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，试管中发生反应的化学方程式为：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑；在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定性强；

（3）20℃时碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度分别为21.5g和9.6g，那么在该温度下，10g水中最多溶解2.15g碳酸钠达到饱和，最多溶解0.96g碳酸氢钠达到饱和，因此可分别加入2g固体，充分搅拌后，若完全溶解则为碳酸钠，若不能完全溶解则为碳酸氢钠；故填：A；

【问题讨论】

（4）实验结束时，为防止烧杯中的水到吸入试管，将试管炸裂，应先将甲、乙烧杯移开，故填：B；

（5）棉花的作用：防止药品堵塞导气管；

【探究二】

（6）实验前先通一段时间的空气的目的是排尽装置内的空气（或二氧化碳）；

（7）气经过装置A时，其中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，若没有此装置，则装置D增重偏大，认为生成的二氧化碳质量偏大，A的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳；造成测定结果偏大；

（8）停止加热后，仍继续通入空气一段时间，目的是使反应生成的二氧化碳全部被D吸收；

【含量测定】

（9）设10.0g样品中含碳酸氢钠的质量x

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

x 124.4g﹣122.2g

x=8.4g

该样品中碳酸氢钠的质量分数为 ×100%=84%

（10）向Na2CO3溶液中通入CO2气体可以生成NaHCO3，该反应的化学反应方程式为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。