Question

【题目】发酵粉的主要成分中含有碳酸氢钠。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行如下探究。

Ⅰ．定性探究

实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性

（1）用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为9，可知碳酸氢钠溶液________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、一种气体和一种常见的固体物质。

[实验1] 如图所示，取一定量的碳酸氢钠放到铜片上加热。

（2）加热一段时间后，观察到烧杯内壁产生___________（填现象）。

（3）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，说明该气体是______________。

（4）欲通过实验探究进一步确定充分加热后的固体产物的成分。

猜想1：可能是NaOH；猜想2：可能是Na2CO3；猜想3：可能是NaOH和Na2CO3。

实验2：

实验操作（步骤）	实验现象	实验结论
①将该固体溶于水配制成溶液，取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸	有气体产生	猜想_______不成立
②另取少量溶液于试管中，滴加_____	_____	固体产物中含Na2CO3
③取步骤②所得上层清液，滴加_____	无明显现象	猜想2成立

[实验结论]

（5）NaHCO3受热易分解，反应化学方程式为_________________________________________。

Ⅱ．定量探究

为测定某发酵粉中碳酸氢钠的质量分数（发酵粉中其他组分不参与反应），设计了如下实验。

[查阅资料] 碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。

[实验步骤]

①取50g样品于锥形瓶中，关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量空气；

②关闭活塞a，打开活塞b，加入足量的稀盐酸，直至锥形瓶内不再产生气泡；

③关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量空气，直至干燥管内物质质量不再增加；

④测量干燥管增加的质量与时间关系（见曲线图）。

（1）步骤①加入样品前还应___________________。

（2）装置乙的作用是_________________________。

（3）步骤③鼓入一定量空气的目的是_________________________________。

（4）若缺少装置甲，将导致结果_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（5）实验测得干燥管增加的质量与时间关系（见曲线图），涉及反应的方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。请回答：

①生成二氧化碳的质量为_______g。

②该样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）______。

（6）[拓展应用]

①碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝等常用于制作抗酸药，用来治疗胃酸过多。但对于患有胃溃疡（胃黏膜溃烂）的病人在胃酸过多时，却不宜服用碳酸氢钠，其原因是____________________。

②实验室有两瓶失去标签的固体药品，已知它们是碳酸钠和碳酸氢钠，你能否设计一个实验进行鉴别，请简述你的实验方案、现象和结论______________________________________________。

Answer 1

【答案】碱 水珠 二氧化碳 1 足量的氯化钡溶液 有白色沉淀生成 酚酞试液 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 检查装置的气密性 吸收气体中的水，避免水对测定结果的影响 将二氧化碳全部赶入碱石灰中，与之充分反应 偏大 22g 84% 碳酸氢钠能和胃酸反应生成二氧化碳气体，可能引起胃穿孔，加重病情 取样，分别放入试管中加热，无明显变化的是碳酸钠，试管壁有水珠且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠

【解析】

当溶液的pH等于7时，呈中性；当溶液的pH小于7时，呈酸性；当溶液的pH大于7时，呈碱性；根据碳酸氢钠的化学性质分析；检验生成物是NaOH还是Na2CO3，加入氯化钡溶液可以与碳酸钠反应产生沉淀的物质，据此进行分析解答．碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和Na2CO3，写出反应的化学方程式即可；根据反应的化学方程式结合题干提供的数据进行分析解答即可。

Ⅰ．定性探究：

（1）用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH为9，大于7，显碱性；

（2）碳酸氢钠受热容易分解，生成水，所以：加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠；

（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，说明碳酸氢钠受热能分解生成二氧化碳气体；

（4）实验2：加入盐酸有气泡产生，说明一定生成了碳酸钠，故猜想1不合理；检验生成物是NaOH还是Na2CO3，加入足量的氯化钡（或氯化钙）溶液可以与碳酸钠溶液反应产生白色沉淀，若有白色沉淀生成，说明固体产物是Na2CO3，取反应后的上层清液，向其中滴加酚酞试液，酚酞试液不变红，说明溶液中不含氢氧根，说明固体产物中不含氢氧化钠，即猜想2成立；

（5）碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和Na2CO3，反应的化学方程式为：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）装置乙：浓硫酸具有吸水性，混合气体通过浓硫酸时，硫酸吸收气体中的水，避免水对测定结果的影响；

（3）步骤③鼓入一定量空气后，可以将发酵粉和盐酸反应生成的二氧化碳全部赶入碱石灰中，与之充分反应；

（4）装置甲：空气中的二氧化碳能被NaOH溶液吸收，通过NaOH溶液后的空气中不再含有二氧化碳，避免了空气中二氧化碳对测定结果的影响，防止测定的数据偏大；

（5）分析坐标图可知：干燥管中增加的质量为22g，则生成的二氧化碳的质量为22g；设样品中碳酸氢钠的质量为x，

x=42g，

该样品中碳酸氢钠的质量分数=×100%=84%；

（6）[拓展应用]

①碳酸氢钠与酸反应能生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳使胃中气压增大，可能引起胃穿孔，加重病情；

②碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热易分解，故可以取样加热，观察现象，方案为：取样，分别放入试管中加热，无明显变化的是碳酸钠，试管壁有水珠且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠。