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(diào)料燒煮時產(chǎn)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(shè)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(zhì)量增加，B瓶中有白色渾濁物產(chǎn)生．實驗結(jié)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(chǎn)生的；
猜測 ②

碳酸氫鈉和醋酸反應(yīng)產(chǎn)生的

．
查閱資料：在百度網(wǎng)頁中輸入碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)，可以獲知碳酸氫鈉受熱易分解，產(chǎn)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(xué)方程式：

2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

．
（3）小明到學(xué)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(zhì)，小明想通過實驗測定該樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)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(dǎo)管鼓入足量空氣后稱量裝置D的質(zhì)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(dǎo)管慢慢鼓入空氣，最終稱裝置D的質(zhì)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(chǎn)生

；加入稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jié)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(zhì)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhì)量增加的質(zhì)量就是硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量進行解答．

解答：解：（1）濃硫酸具有吸水性，A瓶中質(zhì)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)生的；2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
實驗探究：
（1）稀硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)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(chǎn)生；加入稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；故填：繼續(xù)滴加稀硫酸，無氣泡產(chǎn)生；2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（2）氫氧化鈉溶液能和二氧化碳反應(yīng)，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(zhì)量變大，使測定結(jié)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(zhì)量增加的質(zhì)量就是硫酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，所以二氧化碳的質(zhì)量=24.4g-20g=4.4g．
設(shè)樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)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(zhì)量分數(shù)=

8.4g

20g

×100%=42%
答：樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)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(xué)性質(zhì)以及簡單實驗設(shè)計；此題型信息量大，起點高但落點低，落點在課本中．