Question

（13分）糕点疏松剂的主要成分中有碳酸氢钠。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行了探究。
Ⅰ．定性探究
实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10，可知碳酸氢钠溶液呈       性。
实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳和一种常
见的固体物质。
【实验1】取一定质量的碳酸氢钠放到铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。
（2）充分加热后， 将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，
振荡，观察到石灰水变浑浊。
（3）欲通过进一步的实验探究来确定充分加热后的固体产物的成分。
【提出假设】①可能是Na₂CO₃  ②可能是NaOH  ③可能是NaOH和Na₂CO₃ 
【实验2】

实验操作	实验现象	实验结论
A．将该固体溶于蒸馏水配制成溶液，取少量溶液于试 管中，滴加足量稀盐酸	有气体产生	假设 （填序号）不成立
B．另取少量溶液于试管中，滴加足量氯化钡溶液		固体产物中有 Na2CO3
C．取上述B步骤静置后所得上层清液，滴入少量酚酞 溶液	无明显现象	固体产物中

【实验结论】NaHCO₃受热分解的化学方程式为                                 。
Ⅱ．定量探究
为测定某疏松剂中碳酸氢钠的质量分数，设计了如下实验，其主要实验步骤如下：
①按下图组装仪器，取50.0g样品放入锥形瓶中，加入足量稀硫酸溶液；②测量一定时间内干燥管内碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）增加的质量（见下图曲线）；③待锥形瓶中不再产生气泡时，关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；④再次称量干燥管内物质增加的质量；⑤重复步骤③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。

（1）步骤①加入样品前还应                     。
（2）装置乙的作用是         ；实验步骤③中，甲装置的作用是          。
（3）请利用相关数据计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）

Answer 1

 Ⅰ．定性探究  实验一：碱  实验二：②  有白色沉淀产生   没有氢氧化钠     2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂OⅡ．定量探究   （1）检查装置的气密性 （2）吸收二氧化碳中混有的水蒸气  吸收鼓入空气中的二氧化碳（3）84%

 
试题分析：Ⅰ．定性探究 实验一：用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为10，根据溶液的酸碱性与pH的关系，可知碳酸氢钠溶液呈碱性；实验二：【实验2】A．将该固体溶于蒸馏水配制成溶液，取少量溶液于试
管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，说明样品中含有碳酸钠，故假设②不成立；B．另取少量溶液于试管中，滴加足量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，说明含有碳酸钠，C．取上述B步骤静置后所得上层清液，滴入少量酚酞溶液，无明显现象，说明固体中没有氢氧化钠，【实验结论】NaHCO₃受热分解的化学方程式为2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；Ⅱ．定量探究（1）步骤①加入样品前还应检查装置的气密性，（2）因为装置乙中试剂为浓硫酸，故其作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸气，实验步骤③中，甲装置的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳，防止出现较大误差
（3）解：分析坐标，生成二氧化碳的质量为22g，
设样品中碳酸氢钠的质量为x。            
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O              
168                   88
x                   22g
168∶88 =x∶22g                              
x =42g （2分）  
样品中碳酸氢钠的质量分数为42g／50g ×100％=84％ （1分）
答：样品中碳酸氢钠的质量分数为84%