Question

6．小林發(fā)現(xiàn)媽媽在面粉中加入一種白色粉末，做出的饅頭疏松多孔．他很感興趣，想探究這種白色粉末的成分．通過對(duì)市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查，她發(fā)現(xiàn)了如下表所示的三種商品，猜想媽媽使用的白色粉末是如表三種商品中的一種．

猜想	①	②	③
商品	食用純堿	食用小蘇打	快速發(fā)酵粉
成分	碳酸鈉	碳酸氫鈉	碳酸氫鈉、有機(jī)酸
用法	面粉加水揉和成面團(tuán)，發(fā)酵后產(chǎn)生酸味，加入適量純堿，反復(fù)揉和，加熱即可制成松軟的饅頭．	面粉無(wú)需發(fā)酵，直接加入適量小蘇打，加水調(diào)和，放入烤箱加熱即可制成疏松多孔的糕點(diǎn)．	面粉與發(fā)酵粉按比例拌勻，放入適量溫水揉和，放置一段時(shí)間，即可蒸、烘、烤制成疏松多孔的各種食品．

（1）純堿的化學(xué)式是Na₂CO₃，它的水溶液的PH＞7．圖表中的三種商品都能在使用過程中產(chǎn)生一種氣體，使做成的饅頭疏松多孔，這種氣體是CO₂．
（2）方案一：據(jù)獲得的信息，小林設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案一，在實(shí)驗(yàn)室探究這種白色粉末的成分．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量白色粉末于試管中，加入適量溫蒸餾水揉和，放置一段時(shí)間．	固體溶解，無(wú)其他明顯現(xiàn)象．	猜想3是錯(cuò)誤的
②取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，滴加稀鹽酸； ③將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水．	有無(wú)色氣泡產(chǎn)生； 澄清的石灰水變渾濁．	猜想①是正確的實(shí)驗(yàn)操作有關(guān)的化學(xué)方程式2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑．

（3）老師提示小林②③得出的結(jié)論有不足之處，原因是碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出使澄清石灰水變渾濁的氣體，無(wú)法判定樣品是哪種．經(jīng)過查閱資料和老師的幫助小林改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，確認(rèn)白色粉末的成分．
方案二：樣品與鹽酸反應(yīng)生成氣體的比較
已知查閱資料碳酸氫鈉4.2g和碳酸鈉5.3g完全反應(yīng)生成的氣體體積都為Vml，如圖所示．圖I是反應(yīng)裝置，圖Ⅱ裝置能測(cè)量出反應(yīng)生成氣體的體積．

（1）已知二氧化碳不溶于該油層，圖Ⅱ裝置中油層的作用是防止部分的二氧化碳溶于水，造成實(shí)驗(yàn)誤差．
（2）數(shù)據(jù)與分析：根據(jù)圖Ⅲ曲線，可得生成相同體積的二氧化碳?xì)怏w，碳酸氫鈉比碳酸鈉的速度快（快或慢）
（3）小林參考已知的實(shí)驗(yàn)方案在圖I錐形瓶中加入了5.3g的白色粉末（雜質(zhì)等因素均忽略），分液漏斗加入已知相同濃度的鹽酸（足量）．產(chǎn)生氣體的體積大于（大于、小于、等于）Vml，證明猜想②是正確的．

Answer 1

分析 （1）純堿的化學(xué)名稱是碳酸鈉，根據(jù)物質(zhì)的名稱書寫化學(xué)式；根據(jù)三種物質(zhì)中含有的陰離子分析產(chǎn)生氣體的化學(xué)式．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析白色粉末的成份．
（3）碳酸鈉和碳酸氫鈉都滿足本題中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，沒法確定；要根據(jù)兩者化學(xué)性質(zhì)的不同進(jìn)一步的區(qū)分．
方案二：
（1）根據(jù)二氧化碳易溶于水分析；
（2）根據(jù)圖象數(shù)據(jù)分析判斷；
（3）根據(jù)生成相同體積的體積判斷；

解答 解：（1）純堿的化學(xué)名稱叫碳酸鈉，化學(xué)式是Na₂CO₃，溶液呈堿性，它的水溶液的pH＞7，碳酸鈉中的陰離子是碳酸根離子，碳酸氫鈉的陰離子是碳酸氫根離子，根據(jù)他們存在的陰離子和酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂氣體；
（2）實(shí)驗(yàn)室探究這種白色粉末的成分．
有機(jī)酸不會(huì)溶于水中，可以判斷白色粉末不是發(fā)酵粉根據(jù)題中的現(xiàn)象分析白色粉末的成份，要使三者產(chǎn)生氣體，需要加入酸．
①取少量白色粉末于試管中，加入適量溫蒸餾水揉和，放置一段時(shí)間．固體溶解，無(wú)其他明顯現(xiàn)象．猜想3是錯(cuò)誤的；
②取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，滴加稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水．若產(chǎn)生氣泡，使澄清石灰水變渾濁．猜想①是正確的；實(shí)驗(yàn)操作有關(guān)的化學(xué)方程式為：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）老師提示小林②③得出的結(jié)論有不足之處，原因是碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出使澄清石灰水變渾濁的氣體，無(wú)法判定樣品是哪種；
方案二：
（1）因?yàn)槎�氧化碳易溶于水，為了不影響�?shí)驗(yàn)結(jié)果，在水上面加上油層就是防止二氧化碳溶于水，故答案為：防止部分的二氧化碳溶于水，造成實(shí)驗(yàn)誤差．
（2）分析圖象知，在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)用的時(shí)間少，即碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)快，故答案為：在相同的條件下生成相同體積的二氧化碳，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸
反應(yīng)快
（3）由質(zhì)量守恒定律知，取碳酸氫鈉4.2g、碳酸鈉5.3g與足量的鹽酸反應(yīng)能生成相同體積的二氧化碳，小林參考已知的實(shí)驗(yàn)方案在圖I錐形瓶中加入了5.3g的白色粉末（雜質(zhì)等因素均忽略），分液漏斗加入已知相同濃度的鹽酸（足量）．產(chǎn)生氣體的體積大于Vml，證明猜想②是正確的．
答案：
（1）Na₂CO₃；大于7；CO₂
（2）稀鹽酸；澄清的石灰水變渾濁；2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（3）碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與鹽酸反應(yīng)放出使澄清石灰水變渾濁的氣體，無(wú)法判定樣品是哪種．
探究活動(dòng)二
（1）防止部分的二氧化碳溶于水，造成實(shí)驗(yàn)誤差．（2）快；（3）大于；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了利用已經(jīng)學(xué)過的化學(xué)知識(shí)解決日常生活中的實(shí)際問題，綜合性強(qiáng)．