Question

2．某學校興趣小組對食用純堿和食用小蘇打兩種粉末進行以下探究．
【查閱資料】兩者的熱穩(wěn)定性：
（1）食用純堿受熱不分解．
（2）食用小蘇打270℃時完全分解為碳酸鈉、二氧化碳、水
【實驗探究】
（1）驗證兩種粉末的穩(wěn)定性

在老師的指導下，該小組按圖1所示裝置進行實驗操作，觀察到乙（填“甲”或“乙”）燒杯中澄清石灰水變渾濁，小試管中發(fā)生反應的化學方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，裝置中棉花的作用是防止加熱時小蘇打粉末進入導管．寫出食用小蘇打的一點用途治療胃酸過多癥（或焙制糕點的發(fā)酵粉）．
（2）測定食用純堿粉末的純度
取食用純堿粉末試樣（假設只含少量氯化鈉）22g放入燒杯中，向燒杯中加入200g足量的稀鹽酸，充分反應后氣體全部逸出，燒杯中剩余物的總質量為213.2g．
①反應生成CO₂的質量為8.8g．
②通過計算確定食用純堿粉末中Na₂CO₃的質量分數(shù)96.4%（結果保留一位小數(shù)，下同）．
③如果測得的結果比實際純度高，可能的原因是稀鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體隨CO₂氣體排出，從而導致所測純度偏大（答一種即可）．
④求反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù)（請寫出計算過程）．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的知識進行分析，酚酞試液在堿性溶液中為紅色，堿性溶液的pH越大，堿性越強；碳酸氫鈉在加熱時能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應的質量變化，即可求出生成二氧化碳的質量以及計算碳酸鈉的質量分數(shù)，據(jù)此解答即可．

解答 解：
（1）碳酸氫鈉受熱能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不分解，故乙燒杯中的石灰水會變渾濁，在試管口放一團棉花能防止加熱碳酸氫鈉時其粉末隨氣流進入導管，故填：乙，2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，防止加熱時小蘇打粉末進入導管；碳酸氫鈉能與鹽酸反應，可以用于治療胃酸過多，故填：治療胃酸過多；
（2）①生成二氧化碳的質量為：22g+200g-213.2g=8.8g，故填：8.8．
②設生成8.8g二氧化碳需要碳酸鈉的質量為x，生成氯化鈉的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117     44
x             y      8.8
$\frac{106}{x}=\frac{44}{8.8g}$
x=21.2g     
$\frac{117}{y}=\frac{44}{8.8g}$
y=23.4g 
食用純堿粉末中Na₂CO₃的質量分數(shù)為$\frac{23.2g}{22g}×$100%=94.6%
③若計算的結果偏大，則可能是產生的二氧化碳中混有其他物質比如水蒸氣或鹽酸揮發(fā)出的氯化氫，導致二氧化碳的質量偏大，從而計算的碳酸鈉的質量偏大的原因；
（4）氯化鈉的質量=23.4g+（22g-21.2g）=24.2g
所得溶液中溶質的質量分數(shù)為$\frac{24.2g}{213.2g}×$100%=11.4%
答案：
（1）乙；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O； 防止加熱時小蘇打粉末進入導管  治療胃酸過多癥（或焙制糕點的發(fā)酵粉）
（2）
①8.8；      
②96.4%
③稀鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體隨CO₂氣體排出，從而導致所測純度偏大
④所得溶液中溶質的質量分數(shù)為11.4%．

點評 本題考查了碳酸鈉的性質以及有關的計算，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．