Question

做菜用的一種嫩肉粉，其主要成分是碳酸氫鈉．小明發(fā)現(xiàn)將拌了嫩肉粉的肉類放到鍋中并加入食醋等調料燒煮時產生了大量氣泡．他對此頗感興趣，決定對其進行探究．
（1）小明對氣體的成分進行了猜測：氣體中除了醋酸氣體之外，還可能含有其它氣體，他設法收集氣體樣品并除去醋酸氣體后，分別通過盛有濃硫酸的A瓶和澄清石灰水的B瓶，發(fā)現(xiàn)A瓶中質量增加，B瓶中有白色渾濁物產生．實驗結論：該氣體中一定含有

水蒸氣和二氧化碳

．
（2）小明對該氣體的來源做出了兩種猜測：
猜測 ①可能是由碳酸氫鈉受熱分解產生的；
猜測 ②

碳酸氫鈉和醋酸反應產生的

．
查閱資料：在百度網(wǎng)頁中輸入碳酸氫鈉的化學性質，可以獲知碳酸氫鈉受熱易分解，產物中有碳酸鈉生成．根據(jù)實驗1寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式：

2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

．
（3）小明到學校實驗室找到了一包碳酸氫鈉樣品，經(jīng)檢驗其中含有氯化鈉雜質，小明想通過實驗測定該樣品中碳酸氫鈉的質量分數(shù)：他采用氣體法來測定，具體實驗操作步驟：
①按如圖所示連接好實驗裝置，并檢查裝置的氣密閉性
②從前端導管鼓入足量空氣后稱量裝置D的質量為20g 
③向裝置B中加入20g樣品，慢慢加入足量稀硫酸 
④再從前端導管慢慢鼓入空氣，最終稱裝置D的質量為24.4g
實驗探究：
（1）加入稀硫酸已經(jīng)足量的實驗現(xiàn)象是

繼續(xù)滴加稀硫酸，無氣泡產生

；加入稀硫酸發(fā)生反應的化學方程式

2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑

；
（2）裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是

除去空氣中的二氧化碳

；裝置E的作用是

吸收空氣中的水和二氧化碳，防止被D裝置吸收

；
（3）如果沒有裝置C，會使測定結果

偏大

（填“不變”“偏大”“偏小”）；
（4）實驗步驟③中加入的稀硫酸

不能

（填“能”“不能”）改為稀鹽酸．
（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，試計算這包樣品中碳酸氫鈉的質量分數(shù)？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)濃硫酸具有吸水性以及二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
（2）根據(jù)碳酸氫鈉與醋酸反應生成二氧化碳以及碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳進行解答；
實驗探究：
（1）根據(jù)稀硫酸和碳酸氫鈉反應會生成二氧化碳氣體進行解答；
（2）根據(jù)氫氧化鈉溶液能和二氧化碳反應以及氫氧化鈉固體能吸收水和二氧化碳進行解答；
（3）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進行解答；
（4）根據(jù)稀鹽酸具有揮發(fā)性進行解答；
（5）根據(jù)裝置D質量增加的質量就是硫酸和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳的質量進行解答．

解答：解：（1）濃硫酸具有吸水性，A瓶中質量增加，說明氣體中含有水蒸氣；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，B瓶中有白色渾濁物產生，所以氣體中含有二氧化碳；故填：水蒸氣和二氧化碳；
（2）碳酸氫鈉與醋酸反應生成二氧化碳，所以該氣體的來源可能是碳酸氫鈉和醋酸反應產生的；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；故填：碳酸氫鈉和醋酸反應產生的；2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
實驗探究：
（1）稀硫酸和碳酸氫鈉反應會生成二氧化碳氣體，所以加入稀硫酸已經(jīng)足量的實驗現(xiàn)象是繼續(xù)滴加稀硫酸，無氣泡產生；加入稀硫酸發(fā)生反應的化學方程式：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；故填：繼續(xù)滴加稀硫酸，無氣泡產生；2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（2）氫氧化鈉溶液能和二氧化碳反應，裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳；氫氧化鈉固體能吸收水和二氧化碳，所以裝置E的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳，防止被D裝置吸收；故填：除去空氣中的二氧化碳；吸收空氣中的水和二氧化碳，防止被D裝置吸收；
（3）濃硫酸具有吸水性，能吸收水蒸氣，所以如果沒有裝置C，會使裝置D的質量變大，使測定結果偏大；故填：偏大；
（4）稀鹽酸具有揮發(fā)性，會會發(fā)出氯化氫氣體，使的收集的氣體不純，所以不能用稀鹽酸代替稀硫酸；故填：不能；
（5）裝置D質量增加的質量就是硫酸和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳的質量，所以二氧化碳的質量=24.4g-20g=4.4g．
設樣品中碳酸氫鈉的質量為x
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
168                           88
x                             4.4g

168

x

=

88

4.4g

x=8.4g
樣品中碳酸氫鈉的質量分數(shù)=

8.4g

20g

×100%=42%
答：樣品中碳酸氫鈉的質量分數(shù)42%．

點評：本題主要通過實驗考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質以及簡單實驗設計；此題型信息量大，起點高但落點低，落點在課本中．