Question

油条是一种深受群众喜爱的传统食品，在百姓早餐桌上一直占有重要位置．但油条中铝含量超标问题十分普遍，是影响群众健康的食品安全隐患．从2009年5月下旬开始，浙江省的油条加工停用含铝食品的添加剂，逐步转换为无铝添加剂配方和工艺，从而保证百姓吃上安全、放心的油条．油条无铝配方由碳酸氢钠（小苏打）、碳酸氢铵（臭粉）组成．为测定试样中小苏打的质量分数w（NaHCO₃），实验小组同学设计了如下装置进实验．

实验过程
①按图组装仪器，检查装置的气密性
②将试样m ₁g放入硬质玻璃管中，装置B、C、D中药品如图，已知加药品后装置B的质量为 m ₂g、装置C的质量为 m ₃g；
③关闭活塞a，点燃酒精灯加热试样，直到B装置中无气泡冒出后，打开活塞a向装置中通入N₂，一段时间后，撤掉酒精灯，关闭活塞a；
④称得装置B的质量为 m ₄g、装置C的质量为 m ₅g．
请回答以下问题装置中原有空气对实验的影响忽略不计）：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为

 

（2）装置B的作用为

 

装置C的作用为

 

（3）实验过程中通入N₂的目的为

 

（4）用下列各项所提供的数据能计算出w（NaHCO₃）的是（

 

）（填选项字母）

序号	a	b	c	d	E
数据	m1、m2、m3	m2、m3、m4、m5	m1、m2、m4	m1、m4、m5	m1、m3、m5

（5）实验结束后发现装置A中硬质玻璃管右端有水珠，你认为利用实验中所提供的数据还能否得到准确的w（NaHCO₃）

 

（填“能”或“不能”）．若能，则w（NaHCO₃）的计算式为：

 

，若不能，此问不作答．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：

分析：（1）油条无铝配方由碳酸氢钠（小苏打）、碳酸氢铵（臭粉）组成，加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸氢铵分解生成氨气、二氧化碳和水；
（2）装置B是浓硫酸，气体通过可以吸收水蒸气和氨气，装置C中是碱石灰可以吸收二氧化碳气体；
（3）实验过程中通入N₂的目的是吧装置中生成的二氧化碳、氨气、水蒸气全部赶到后续装置完全吸收；
（4）生成水和氨气的质量是m₄-m₂，生成二氧化碳的质量为m₅-m₃，原样品质量为m₁；可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO₃的质量，也可由生成的水的质量求出NaHCO₃的质量，若再知道原样品质量即可，故c、E组数值能计算出w（NaHCO₃）；b组数据可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO₃的质量，再由生成的水的质量求出Na₂CO₃?10H₂O的质量，进一步可求出w（NaHCO₃）；
（5）生成二氧化碳的质量为m₅-m₃，原样品质量为m₁，依据混合物质量守恒和元素守恒计算得到碳酸氢钠的质量分数．

解答： 解：（1）油条无铝配方由碳酸氢钠（小苏打）、碳酸氢铵（臭粉）组成，加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，碳酸氢铵分解生成氨气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：NH₄HCO₃ 

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O；
故答案为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、NH₄HCO₃ 

△   .

NH₃↑+CO₂↑+H₂O；
（2）装置B是浓硫酸，气体通过可以吸收水蒸气和氨气，装置C中是碱石灰可以吸收二氧化碳气体；
故答案为：吸收反应生成的水蒸气和氨气；吸收反应生成的CO₂；
（3）实验过程中通入N₂的目的是吧装置中生成的二氧化碳、氨气、水蒸气全部赶到后续装置完全吸收，减小实验误差；
故答案为：把装置中的O₂、NH₃和水蒸气排出，使其被装置B和装置C完全吸收；
（4）生成水和氨气的质量是m₄-m₂，生成二氧化碳的质量为m₅-m₃，原样品质量为m₁；可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO₃的质量，也可由生成的水的质量求出NaHCO₃的质量，若再知道原样品质量即可，故c、E组数值能计算出w（NaHCO₃）；b组数据可由生成二氧化碳的质量求出NaHCO₃的质量，再由生成的水的质量求出Na₂CO₃?10H₂O的质量，进一步可求出w（NaHCO₃），bcE可以计算得到，ad提供数据不能计算；
故答案为：b、c、E；
（5）可以依据二氧化碳和混合物质量列式计算，与水的质量无关，可以计算碳酸氢钠含量，设NaHCO₃物质的量为x，NH₄HCO₃物质的量为y
生成二氧化碳的质量为m₅-m₃，原样品质量为m₁，得到
84x+79y=m₁

x

2

+y=

m5-m1

44

x=

44m1-79(m5-m3)

44.5×44

NaHCO₃的质量分数=

44m1-79(m5-m3) 44.5×44 ×84

m1

×100%=

1848m1-3318(m5-m3)

979m1

×100%；
故答案为：能；

1848m1-3318(m5-m3)

979m1

×100%．

点评：本题考查了物质组成的探究方法实验工厂和本质的分析判断，物质性质，物质组成实验测定方法的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．