Question

对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究．
[查阅资料]

名称	食用纯碱	食用小苏打
主要成分	Na2CO3	NaHCO3
酸碱性	水溶液显碱性	水溶液显碱性
热稳定性	受热不分解	270℃时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水

[实验探究]
（1）探究两者水溶液酸碱性的差异
小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变红色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能______溶液碱性更强．
（2）验证两种粉末的稳定性
在老师的指导下，该小组按右图装置进行实验操作，观察到______（填“甲”或“乙”）烧杯中澄清石灰水变浑浊，装置中棉花的作用是______．
（3）测定食用纯碱粉末的纯度（杂质不参与反应）取食用纯碱粉末试样，利用右图装置进行实验测定．数据记录如下：

称量项目	称量时间	质量/g
试 样		11.0
装置+稀盐酸		160.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后20s	167.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后30s	166.6
装置+稀盐酸+试样	反应开始后90s	166.6

①反应生成CO₂的质量为______g．
②通过计算确定食用纯碱粉末中Na₂CO₃的质量分数（写出计算过程，结果保留一位小数）．______
③如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是______．（答一种即可）

Answer 1

解：（1）从表中可以看出食用纯碱和食用小苏打的水溶液均显碱性，遇酚酞均能使酚酞变红，且碱性越强颜色越红所以可以判断食用纯碱的碱性更强；
（2）由图表关于两者的热稳定性进行分析可知：食用小苏打可以加热分解生成二氧化碳，而食用纯碱不能，所以分析装置可知乙烧杯的澄清石灰水变浑浊，其分解方程式为：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，装置中的棉花团的作用是：防止加热时小苏打（或NaHCO₃）粉末进入导管；
（3）①由图表数据分析可知11g样品与盐酸完全反应的质量变化是（11g+160g）-166.6g=4.4g，因为此过程发生的反应是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，所以此质量差即是生成二氧化碳的质量；
②设生成4.4g二氧化碳时需要碳酸钠的质量是x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 4.4g

=
解得：x=10.6g
所以食用纯碱粉末中Na₂CO₃的质量分数为×100%=96.4%；
③通过以上计算可知如果测得的结果比实际纯度高，则是测量的二氧化碳质量比实际值偏大，可能的原因是稀盐酸挥发出的HCl气体随CO₂气体排出，从而导致所测纯度偏大；
故答案为：（1）食用纯碱；
（2）乙；防止粉末进入导管；
（3）①4.4；
②96.4%；
96.4%；
③产生的CO₂中带出部分水蒸气．
分析：[实验探究]依据表中关于碳酸钠和碳酸氢钠的酸碱性及热稳定性所提供的信息分析解答（1）（2）；
（3）依据反应前后质量的变化计算出生成二氧化碳的质量，根据化学方程是的计算利用二氧化碳的质量求出反应的碳酸钠的质量，进而得到食用纯碱粉末中Na₂CO₃的质量分数；
依据盐酸存在挥发性分析导致所求结果偏大的原因；
点评：此题是一道实验探究题，解题的关键是利用相关题目中的信息结合探究过程中有关的反应进行分析判断，题目难度不大，注重基础，能较好的训练和强化学生所学的基础知识．