Question

发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂，由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分，进行如下实验。

【提出假设】

（1）假设1：由小苏打和臭粉组成；

假设2：由小苏打和明矾组成；

假设3：由________________组成。

【方案与流程】

为探究某品牌的发酵粉的化学成分，某同学设计如下实验，得到如下现象：

（2）该发酵粉的成分为________ (填化学式）。

（3）另一品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况，请你设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤	预期现象结论
1．取少量样品溶于稀盐酸后，将溶液分成两份
2．                                      _______________________________________
3．                                      ________________________________________

 

（4）另一品牌的发酵粉的化学组成为小苏打和碳酸氢铵，为探究其化学式[化学式可表示为nNaHCO₃·m NH₄HCO₃]，称取4.05 g该产品在烧杯中溶解后，移入________配成100 mL溶液，用移液管取25.00mL溶液，滴加足量盐酸，生成的气体通入过量澄清石灰水中，生成的白色沉淀经干燥，称量为1.25 g。则该发酵粉的化学式为                    。

（相对分子质量：NaHCO₃：84   NH₄HCO₃：79   CaCO₃：100）

 

Answer 1

【答案】

（17分）

（1）臭粉和明矾   （2分）

（2）NH₄HCO₃ 和NaHCO₃  （2分）

（3）（8分）

实验步骤	预期现象结论
1．取少量样品溶于稀盐酸后，将溶液分成两份
2．用光洁无锈的铁丝（1分）蘸取其中一份溶液在酒精灯外焰灼烧，观察火焰颜色（1分）____	火焰呈黄色（1分），该发酵粉中含有NaHCO3 （1分）
3． 向另外一份溶液中滴加少量（1分）BaCl2溶液（1分）振荡  （少量、1—2滴均可得1分，       试剂BaCl2得分，Ba（NO3）2 ，Ba（0H）2不得分，多写足量HCl酸化不扣分）	有白色沉淀生成（1分），结合步骤2的结论假设二（1分）成立

 

（4）100mL容量瓶（ 2分）         2NaHCO₃·3NH₄HCO₃   ( 3分)

【解析】

试题分析：（1）根据题意可知，不同品牌的发酵粉可能小苏打和臭粉组成，也可能由小苏打和明矾组成，还可能由臭粉和明矾组成，根据已知的假设1、假设2推断假设3为臭粉和明矾；（2）根据NaHCO₃、NH₄HCO₃、Al₂(SO₄)₂•12H₂O的主要性质可知，NH₄HCO₃是铵盐，与熟石灰混合研磨可以放出氨气，其余两种盐与熟石灰研磨都不能放出气体，则A为NH₃，发酵粉甲一定含有臭粉；NH₄HCO₃固体充分加热后完全变为气体逸出，NaHCO₃固体充分受热变为Na₂CO₃固体和CO₂、H₂O，Na₂CO₃固体与盐酸易反应生成二氧化碳气体、NaCl、H₂O，而Al₂(SO₄)₂•12H₂O或其水解产物Al(OH)₃与盐酸混合都无气体产生，由此推断B为CO₂，该发酵粉一定含有小苏打，所以甲品牌的发酵粉的主要成分是NaHCO₃、NH₄HCO₃；（3）根据实验方案中步骤2的结论逆推可知，步骤2是用洁净的铂丝蘸取A中的溶液，再酒精灯外焰上灼烧，火焰的颜色呈黄色，证明有Na⁺，发酵粉中有NaHCO₃；由于假设2是发酵粉由小苏打和明矾组成，则步骤3的结论是证明发酵粉有Al₂(SO₄)₂•12H₂O，根据其性质及提供试剂的性质推断，步骤3是设计实验方案证明发酵粉中含有Al³⁺，因此应向B试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，观察到白色沉淀或先产生白色沉淀后沉淀溶解，证明有Al³⁺，发酵粉中有明矾；（4）配制溶液主要包括称量、搅拌溶解、转移、洗涤、定容等步骤，因此配成100 mL溶液需要将溶解、冷却后的溶液移入100mL容量瓶中；25.00mL待测完全反应后，由于CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O，则白色沉淀为碳酸钙；由于n=m/M，则n(CaCO₃)=1.25g÷100g/mol=0.0125mol；由于100mL所配溶液的体积与25.00mL待测溶液之比为100/25.00，则100mL所配溶液与足量盐酸反应放出的二氧化碳为0.0125mol×100/25.00=0.05mol；设发酵粉中NaHCO₃、NH₄HCO₃分别为xmol、ymol，由于m=n×M，则84x+79y=4.05；由于盐酸足量，NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O、NH₄HCO₃+HCl=NH₄Cl+CO₂↑+H₂O，则xmol小苏打完全反应放出xmol二氧化碳气体，ymol碳酸氢铵完全反应放出ymol二氧化碳，则x+y=0.05；联合两个方程求解，则x=0.02，y=0.03；说明该发酵粉中小苏打和碳酸氢铵的物质的量之比为0.2∶0.3=2∶3，所以该发酵粉的组成可以表示为2NaHCO₃·3NH₄HCO₃。

考点：考查探究实验方案的设计及化学计算，涉及元素化合物的性质、提出假设、设计实验方案验证假设、化学物质组成的化学用语、配制溶液所用仪器、物质的量在化学方程式计算中的应用等。