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假期,王霞同学在家中与妈妈做面包,发现妈妈揉面粉时在面粉中加入一种白色粉末,做出的面包疏松多孔,口感很好.她很感兴趣,想探究这种“神奇粉末”的成分.
【查阅资料】通过对市场上相关产品进行调查,王霞发现了如图所示的三种商品,其中,发酵粉与水混合后,产生大量气体,你认为该气体是
 
.王霞妈妈告诉她所用的白色粉末就是以上三种商品中的一种.
商品
成分碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠、有机酸
(1)【设计实验】王霞探究这种白色粉末的成分.
取少量白色粉末于试管中,加入适量蒸馏水,发现白色粉末溶解,无其他明显现象,实验结论是
 
;另取少量白色粉末于试管中,加入
 
,有无色气体产生,王霞认为白色粉末是纯碱.
(2)【实验反思】小明同学认为王霞同学根据上面的实验现象,不能得出白色粉末是
纯碱,你若认为小明说法有道理,请用化学方程式解释不能得出结沦的原因
 
.为了得到鉴别纯碱和小苏打的正确方法,王霞继续查找资料,发现它们有下列的性质
性质碳酸钠碳酸氢钠
溶解性20℃时溶解度21.6g,溶解时放热20℃时溶解度9.8g,溶解时放热
加热不分解发生分解反应,分解产物为碳酸钠、二氧化碳和水.
根据上面信息,检验白色粉末的方法之一是:20'C时,在100克水中加入12克该白色粉末,充分溶解后,如果没有白色固体剩余,则为
 
.根据信息还能有另外的鉴别方法,请用化学方程式表示
 

(3)在查找资料过程中,王霞同学还发现工业用纯碱作为原料之一与石灰石制取烧碱,请写出发生反应的方程式
 
 
 
.最后一步完成后,通过
 
操作,得到无色滤液.将无色滤液通过
 
操作,得到了白色固体.
(4)探究白色固体的成分.四位同学进行了如下猜想:小红:白色固体是氢氧化钠;小明:白色固体含有碳酸钠;小马:白色固体含有
 
(写化学式);小强:白色固体含有碳酸钠和氢氧化钙.你认为四人中最不可能的是
 
的猜想,原因是
 

我来验证小马的猜想:
 实验操作实验现象实验结论溶液中溶质成分(写化学式)
取少量白色固体配成溶液,加入足量
 
 
小马猜想正确
 
考点:实验探究物质的组成成分以及含量,过滤的原理、方法及其应用,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:【查阅资料】根据发酵粉的组成中既含有碳酸氢钠又含有有机酸,利用两种物质的反应规律,可判断所产生气体;
(1)根据溶解时所出现的现象,结合三种白色粉末的特点,判断无明显时排除粉末为发酵粉的可能性;根据碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳的特点,推断所加入的试剂;
(2)由于碳酸氢钠也能与盐酸反应放出二氧化碳,可判断滴入盐酸放出二氧化碳的白色粉末也可能是碳酸氢钠;可根据碳酸钠与碳酸氢钠溶解度的不同,由溶解粉末质量的不同,区别两种物质;
(3)考虑石灰石的煅烧、氧化钙与水的反应工业制碱的方法;通过过滤操作,得到无色滤液.将无色滤液通过蒸发操作,得到了白色固体.
(4)根据元素守恒推测探究白色固体的成分,考虑碳酸钠和氢氧化钙不能共存.
解答:解:因为发酵粉的成分是碳酸氢钠和有机酸,发酵粉与水混合后,碳酸氢钠和有机酸就会反应生成CO2,故填CO2
(1)因为上面分析可知发酵粉与水混合后,会产生大量气体,而此粉末加入适量蒸馏水,无其他明显现象,故此粉末不是快速发酵粉;
从上面的分析可知此粉末不是快速发酵粉,那么它可能是碳酸钠或碳酸氢钠,它们中的任何一种都会和酸反应产生气体(CO2),考虑稀盐酸与碳酸钠反应生成气体;
(2)因为碳酸钠或碳酸氢钠中的任何一种都会和酸反应产生气体(CO2),所以就不能推断白色粉末是纯碱了.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2
因为从题目资料可知20℃时碳酸氢钠溶解度是9.8克,碳酸钠的溶解度是21.6克,而20℃时,在100克水中加入12克该白色粉末,充分溶解后,如果有白色固体剩余,说明没有完全溶解,则应该是食用小苏打(成分碳酸氢钠),故填食用小苏打(成分碳酸氢钠).
20℃时,在100克水中加入12克该白色粉末,充分溶解后,如果全部溶解,则应该是食用苏打(成分碳酸钠)故填食用苏打(成分碳酸钠).
还能有另外的鉴别方法,请用化学方程式表示 2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑.
(3)在查找资料过程中,王霞同学还发现工业用纯碱作为原料之一与石灰石制取烧碱,请写出发生反应的方程式 CaCO3
  △  
.
 
CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.最后一步完成后,通过 过滤操作,得到无色滤液.将无色滤液通过 蒸发操作,得到了白色固体.
(4)考虑石灰石的煅烧、氧化钙与水的反应工业制碱的方法:白色固体含有 Ca(OH)2;小强:白色固体含有碳酸钠和氢氧化钙.你认为四人中最不可能的是 小强的猜想,原因是 碳酸钠和氢氧化钙不能共存.验证的猜想:
实验操作实验现象实验结论溶液中溶质成分(写化学式)
取少量白色固体配成溶液,加入足量 Na2CO3或CO2有白色固体生成小马猜想正确Ca(OH)2、NaOH

故答案为:
【查阅资料】CO2
(1)此粉未不是快速发酵粉; 稀盐酸,
(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑;碳酸钠.2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑.
(3)CaCO3
  △  
.
 
CaO+CO2↑、CaO+H2O=Ca(OH)2、Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH. 过滤,蒸发.
(4)Ca(OH)2,小强,碳酸钠和氢氧化钙不能共存
Na2CO3或CO2有白色固体生成Ca(OH)2、NaOH
点评:解答本题时要注意到碳酸钠、碳酸氢钠化学性质较为相似,因此常规检验碳酸盐的方法在此问题中存在一定的缺陷.用pH试纸来测其pH值的操作方法也是学生在实验中容易出错的.
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