Question

【題目】同學們對制作糕點常用膨松劑Na2CO3或NaHCO3進行了下列探究。

【查閱資料】

【探究一】NaHCO3和Na2CO3性質差異的探究

（1）現有20℃時溶質質量分數為8%的Na2CO3和NaHCO3溶液

酸堿性：取樣于試管中，分別滴加紫色石蕊試液，均顯__________色；

酸堿度：NaHCO3溶液___________Na2CO3溶液(填“＞”或”“＜”)。

（2）穩定性：按下圖，實驗中可觀察乙燒杯中的石灰水變渾濁，甲燒杯不變，則乙燒杯對應的試管中發生反應的化學方程式為：_______________。

結論：在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩定性___________（填“強”或“弱”）。

（3）利用溶解度鑒別NaHCO3和Na2CO3：分別取Xg兩種固體粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通過觀察溶解現象來區分，X可以是下列的__________。（選填A、B或C）

A．1.5g B．0.96g C．0.5g

【問題討論】

（4）實驗結束時，應先__________（選填A或B）A.熄滅酒精燈 B.把甲、乙燒杯移開

（5）小試管內棉花的作用是_____________

【探究二】測定NaHCO3和Na2CO3混合物10.0g中NaHCO3的質量分數（下圖，夾持裝置略）

【問題討論】

（6）實驗前先通一段時間的空氣的目的是_______________________；

（7）A的作用是_____________________，若沒有裝置E，NaHCO3的質量分數測定結果會__________________（填“偏大”、“不變”或“偏小”）。

（8）停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是______________________________。

【含量測定】

（9）測得裝置D的質量實驗前為120.2g，實驗后為122.4g，計算該樣品中NaHCO3的質量分數。（要有計算過程）

_______

【知識拓展】

（10）向Na2CO3溶液中通入CO2氣體可以生成NaHCO3，該反應的化學反應方程式為：

______________________________________。

Answer 1

【答案】 藍色 < 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ 強 A B 防止藥品堵塞導氣管 排盡裝置內的空氣（或二氧化碳） 吸收鼓入空氣中的二氧化碳 偏大 使反應生成的二氧化碳全部被D吸收 解：設10.0g樣品中含碳酸氫鈉的質量X

2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑ （1分）

168 44

X 124.4g-122.2g

168：X=44：2.2g X=8.4g (1分)

該樣品中碳酸氫鈉的質量分數為8.4g/10.0g×100%=84% Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3

【解析】【探究一】

（1）根據溶液pH值分析酸堿性解答；據測定溶液酸堿度的方法以及溶液的酸堿度與酸堿性的關系來分析；

（2）根據碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳來分析；

（3）根據20℃時碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度來分析；

【問題討論】

（4）根據實驗結束時，為防止燒杯中的水到吸入試管，將試管炸裂，應先將甲、乙燒杯移開解答；

（5）根據棉花的作用分析；

【探究二】

（6）根據實驗前先通一段時間的空氣的目的是排盡裝置內的空氣（或二氧化碳）解答；

（7）根據空氣經過裝置A時，其中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，若沒有此裝置，則裝置D增重偏大，認為生成的二氧化碳質量偏大解答；

（8）根據停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是使反應生成的二氧化碳全部被D吸收解答；

【含量測定】

（9）根據反應前后固體減少的質量為生成的二氧化碳的質量，利用反應的化學方程計算解答；

（10）根據反應原理寫出反應的化學方程式解答．

解：【探究一】（1）根據溶液pH值可知：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液顯堿性，滴加紫色石蕊試液，均藍色；溶液的堿性越強，pH越大，NaHCO3溶液＜Na2CO3溶液；

（2）碳酸氫鈉加熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，試管中發生反應的化學方程式為：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑；在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩定性強；

（3）20℃時碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度分別為21.5g和9.6g，那么在該溫度下，10g水中最多溶解2.15g碳酸鈉達到飽和，最多溶解0.96g碳酸氫鈉達到飽和，因此可分別加入2g固體，充分攪拌后，若完全溶解則為碳酸鈉，若不能完全溶解則為碳酸氫鈉；故填：A；

【問題討論】

（4）實驗結束時，為防止燒杯中的水到吸入試管，將試管炸裂，應先將甲、乙燒杯移開，故填：B；

（5）棉花的作用：防止藥品堵塞導氣管；

【探究二】

（6）實驗前先通一段時間的空氣的目的是排盡裝置內的空氣（或二氧化碳）；

（7）氣經過裝置A時，其中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，若沒有此裝置，則裝置D增重偏大，認為生成的二氧化碳質量偏大，A的作用是吸收鼓入空氣中的二氧化碳；造成測定結果偏大；

（8）停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是使反應生成的二氧化碳全部被D吸收；

【含量測定】

（9）設10.0g樣品中含碳酸氫鈉的質量x

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

x 124.4g﹣122.2g

x=8.4g

該樣品中碳酸氫鈉的質量分數為 ×100%=84%

（10）向Na2CO3溶液中通入CO2氣體可以生成NaHCO3，該反應的化學反應方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。