Question

2．膨松剂是一种食品添加剂．它在面包制作过程中发生反应产生气体，使面包变得松软．已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵（NH₄HCO₃），甲、乙化学兴趣小组对该膨松剂各物质的含量进行如下探究．
已知：①2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O+CO₂↑．
②浓硫酸常用于吸收水蒸气和氨气．
③碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与氨气反应．
甲组同学按如图所示装置（气密性良好，各装置中的试剂为足量）探究生成二氧化碳等物质的质量．

Ⅰ．将质量为m膨松剂装入装置B中，先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气，再连接上装置D、E．关闭弹簧夹．此时已装入药品的B、C、D的质量，分别为：b₁、c₁、d₁
Ⅱ．加热玻璃管，待样品完全反应，打开弹簧夹通入空气，熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却．
Ⅲ．称量B、C、D的质量，分别为：b₂、c₂、d₂
请回答下列问题：
（1）加热过程中，装置C的作用是吸收水蒸气和氨气．
（2）通过测定实验前后装置D（填字母序号）的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量．同学们认为不能（填“能”或“不能”）据此来计算碳酸氢钠的含量，理由是碳酸氢铵、碳酸氢钠分解都会生成二氧化碳．
（3）同学们以装置B的质量变化求出碳酸氢钠的质量为$\frac{84}{53}$（ b₂-b₁+m）．
（4）乙组同学还测定了氨气的质量：调整上图装置的连接顺序为ABDCE，另取质量为m的膨松剂装入装置B中，通过测定实验前后装置C的质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量，从而测出碳酸氢铵的含量．

Answer 1

分析 （1）加热过程中，反应生成的水蒸气和氨气能被浓硫酸吸收，因此装置C的作用是吸收水蒸气和氨气；
（2）碱石灰能够吸收反应生成的二氧化碳气体；
（3）碳酸氢钠和碳酸氢铵完全反应后，装置B中剩余物质是碳酸钠，根据碳酸氢钠受热分解的化学方程式和碳酸钠的质量可以计算碳酸氢钠的质量；
（4）如果先利用D装置吸收反应生成的水蒸气和二氧化碳，再利用C装置吸收氨气，利用E装置防止空气中的水蒸气进入C中，则C装置反应前后的质量差即为反应生成的氨气质量，根据氨气质量和反应的化学方程式可以计算碳酸氢铵的质量，进一步可以计算碳酸氢铵的含量．

解答 解：（1）加热过程中，反应生成的水蒸气和氨气能被浓硫酸吸收，因此装置C的作用是吸收水蒸气和氨气．
故填：吸收水蒸气和氨气．
（2）实验前后装置D的质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量，由于碳酸氢铵、碳酸氢钠分解都会生成二氧化碳，因此不能据此来计算碳酸氢钠的质量，从而不能计算碳酸氢钠的含量．
故填：D；不能；碳酸氢铵、碳酸氢钠分解都会生成二氧化碳．
（3）设碳酸氢钠质量为x，
玻璃管的质量为：b₁-m，
反应生成碳酸钠质量为：b₂-（b₁-m）=b₂-b₁+m，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
168                  106
x                   b₂-b₁+m
$\frac{168}{x}$=$\frac{106}{b_{2}-b_{1}+m}$，
x=$\frac{84}{53}$（ b₂-b₁+m），
故填：$\frac{84}{53}$（ b₂-b₁+m）．
（4）要测定反应生成氨气的质量，装置A、B、E顺序不变，装置C、D交换位置，通过D装置吸收水蒸气和二氧化碳气体，通过E装置防止空气中的水蒸气进入C中，这样能被C装置吸收的物质只有氨气了，通过测定实验前后装置C的质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量，从而测出碳酸氢铵的含量，因此调整上图装置的连接顺序为ABDCE．
故填：ABDCE．

点评 因为空气中含有水蒸气和二氧化碳，因此E装置中的碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳气体进入C或D中，从而使实验结果更准确．