Question

12．小紅幫媽媽做菜時，發(fā)現(xiàn)媽媽將拌了嫩肉粉的肉類加入食醋腌制時產(chǎn)生大量氣泡，引發(fā)了探究的興趣．
【查閱資料】嫩肉粉可破壞肉質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)，使肉質(zhì)松軟，其成分中含有碳酸氫鈉（NaHCO₃）．小紅聯(lián)想已學(xué)過的碳酸鈉與碳酸氫鈉比較，組成元素只相差一種氫元素，決定與化學(xué)興趣小組的同學(xué)一起，對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)的異同點(diǎn)進(jìn)行初步探究．請你參與她們的探究活動．
【提出問題】碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？
【猜想一】碳酸氫鈉溶液呈堿性．
【探究實驗一】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量碳酸氫鈉于試管中，加適量水溶解， 再滴入幾滴無色酚酞試液	無色酚酞試液變紅色	猜想一正確

【猜想二】碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng)
【探究實驗二】將氣球中的碳酸氫鈉粉末、碳酸鈉粉末分別加入試管中，如圖1所示，氣球迅速脹大，說明碳酸氫鈉能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．請寫出碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．

【交流與討論一】通過上述兩個實驗結(jié)果，小紅同學(xué)得出結(jié)論：碳酸氫鈉與碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)相似．其他同學(xué)對小紅的結(jié)論提出質(zhì)疑，認(rèn)為兩者組成不完全相同，化學(xué)性質(zhì)應(yīng)有區(qū)別．于是，興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，按如圖2所示裝置用碳酸鈉和碳酸氫鈉做了對比實驗．
【探究實驗三】碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性．
充分加熱后，現(xiàn)象：大試管內(nèi)固體物明顯變化，小試管內(nèi)壁有水珠生成，試管中留下白色固體．甲燒杯中石灰水無明顯現(xiàn)象，乙燒杯中石灰水出現(xiàn)白色渾濁．試回答：①在實驗結(jié)束時，操作上要注意的問題是先把導(dǎo)管移出燒杯，后熄滅酒精燈．
②由實驗可以得出的結(jié)論是碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，碳酸鈉熱穩(wěn)定性強(qiáng)．
【探究實驗四】到底加熱后小試管中留下的這種白色固體是什么？化學(xué)興趣小組的同學(xué)作出如下猜想①Na₂CO₃ ②NaOH ③Na₂CO₃和NaOH的混合物．為了驗證她們的猜想，她們對反應(yīng)后的白色固體成分進(jìn)行以下實驗，填寫表空格．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗一：取少量反應(yīng)后的白色固體溶于水， 滴幾滴無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色固體一定是NaOH
實驗二：取少量反應(yīng)后的白色固體溶于水， 加入過量氯化鈣溶液	產(chǎn)生白色沉淀	白色固體含有Na2CO3
實驗三：取實驗二所得的上層清液于試管中， 滴加幾滴無色酚酞試液	無色酚酞試液不變色	白色固體是Na2CO3，而不是NaOH

【交流與討論二】①實驗一的結(jié)論與實驗二的結(jié)論相反，在討論時，小宇同學(xué)認(rèn)為方案一的結(jié)論不正確，他的理由是碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色．
②設(shè)計實驗二的目的是檢驗是否含有碳酸鈉．
【探究實驗五】測定嫩肉粉樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．興趣小組的同學(xué)在老師的初步指導(dǎo)下，設(shè)計了如下實驗，其主要實驗步驟如下：（堿石灰為CaO和NaOH的混合物，忽略樣品其他成分與鹽酸的反應(yīng)，裝置氣密性良好）
①準(zhǔn)確稱量25.0g樣品放入B瓶中；②將B瓶分別與A和C相連，打開開關(guān)K，從a處緩緩鼓入空氣幾分鐘；③將開關(guān)K關(guān)閉，再將已稱量過的干燥管D與瓶C連接；④將租來稀鹽酸緩緩注入B瓶中，待反應(yīng)完全后，再次打開開關(guān)K緩緩鼓入空氣幾分鐘；⑤稱量干燥管D，增重11.0g．
回答：（1）A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳．
（2）由此可測出樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是84%．
（3）實驗測得的結(jié)果比實際偏大，可能的原因是堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳．（答一種即可）

Answer 1

分析 顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳，并且能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
干燥管D中增重的質(zhì)量即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計算碳酸氫鈉質(zhì)量，進(jìn)一步可以計算樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳．

解答 解：【探究實驗一】
實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量碳酸氫鈉于試管中，加適量水溶解， 再滴入幾滴無色酚酞試液	無色酚酞試液變紅色	猜想一正確

【探究實驗二】
碳酸氫鈉能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
【探究實驗三】
①在實驗結(jié)束時，操作上要注意的問題是：先把導(dǎo)管移出燒杯，后熄滅酒精燈，目的是防止液體倒流入試管，把試管炸裂；
②甲燒杯中石灰水無明顯現(xiàn)象，說明碳酸鈉受熱不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，乙燒杯中石灰水出現(xiàn)白色渾濁，說明碳酸氫鈉受熱分解生成了二氧化碳，由實驗可以得出的結(jié)論是：碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，碳酸鈉熱穩(wěn)定性強(qiáng)．
故填：先把導(dǎo)管移出燒杯，后熄滅酒精燈；碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，碳酸鈉熱穩(wěn)定性強(qiáng)．
【探究實驗四】
實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗一：取少量反應(yīng)后的白色固體溶于水， 滴幾滴無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色固體一定是NaOH
實驗二：取少量反應(yīng)后的白色固體溶于水， 加入過量氯化鈣溶液	產(chǎn)生白色沉淀	白色固體含有Na2CO3
實驗三：取實驗二所得的上層清液于試管中， 滴加幾滴無色酚酞試液	無色酚酞試液不變色	白色固體是Na2CO3，而不是NaOH

【交流與討論二】
①方案一的結(jié)論之所以不正確，是因為碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
②設(shè)計實驗二的目的是檢驗是否含有碳酸鈉．
故填：碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；檢驗是否含有碳酸鈉．
【探究實驗五】
①準(zhǔn)確稱量25.0g樣品放入B瓶中；②將B瓶分別與A和C相連，打開開關(guān)K，從a處緩緩鼓入空氣幾分鐘；③將開關(guān)K關(guān)閉，再將已稱量過的干燥管D與瓶C連接；④將租來稀鹽酸緩緩注入B瓶中，待反應(yīng)完全后，再次打開開關(guān)K緩緩鼓入空氣幾分鐘；⑤稱量干燥管D，增重11.0g．
（1）A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳．
故填：除去空氣中的二氧化碳．
（2）設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，
NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，
 84                  44
 x                   11.0g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{11.0g}$，
x=21g，
樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{21g}{25.0g}$×100%=84%，
故填：84%．
（3）實驗測得的結(jié)果比實際偏大，可能的原因是堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳，導(dǎo)致計算出的碳酸氫鈉質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
故填：堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳．

點(diǎn)評 合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．