Question

（2012?鹽城）某興趣小組對食用純堿和食用小蘇打兩種粉末進(jìn)行以下探究．
[查閱資料]

名稱	食用純堿	食用小蘇打
主要成分	Na2CO3	NaHCO3
酸堿性	水溶液顯堿性	水溶液顯堿性
熱穩(wěn)定性	受熱不分解	270℃時完全分解為碳酸鈉、二氧化碳、水

[實(shí)驗探究]
（1）探究兩者水溶液酸堿性的差異
小明分別向等濃度的兩種溶液中滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)兩者都變

紅

色，但食用純堿溶液中顏色更深，由此推測可能

食用純堿

溶液堿性更強(qiáng)．小歡認(rèn)為要比較兩種溶液的堿性強(qiáng)弱，可直接用

pH試紙

進(jìn)行測定．
（2）驗證兩種粉末的穩(wěn)定性
在老師的指導(dǎo)下，該小組按如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗操作，觀察到

乙

（填“甲”或“乙”）燒杯中澄清石灰水變渾濁，試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

，裝置中棉花的作用是

防止加熱時小蘇打（或NaHCO₃）粉末進(jìn)入導(dǎo)管

．
（3）測定食用純堿粉末的純度
取食用純堿粉末試樣，利用如圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗測定．

數(shù)據(jù)記錄如下：

稱量項目	稱量時間	質(zhì)量/g
試樣		11.0
裝置+稀鹽酸		160.0
裝置+稀鹽酸+試樣	反應(yīng)開始后20s	167.0
裝置+稀鹽酸+試樣	反應(yīng)開始后30s	166.6
裝置+稀鹽酸+試樣	反應(yīng)開始后90s	166.6

①反應(yīng)生成CO₂的質(zhì)量為

4.4

g．
②通過計算確定食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)．）
③如果測得的結(jié)果比實(shí)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(dǎo)致所測純度偏大

．（答一種即可）

Answer 1

分析：[實(shí)驗探究]依據(jù)表中關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性及熱穩(wěn)定性所提供的信息分析解答（1）（2）；
（3）依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化計算出生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程是的計算利用二氧化碳的質(zhì)量求出反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而得到食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
依據(jù)鹽酸存在揮發(fā)性分析導(dǎo)致所求結(jié)果偏大的原因；

解答：解：（1）從表中可以看出食用純堿和食用小蘇打的水溶液均顯堿性，遇酚酞均能使酚酞變紅，且堿性越強(qiáng)顏色越紅，測定溶液酸堿性強(qiáng)弱程度可采用pH試紙或PH計完成；
（2）由圖表關(guān)于兩者的熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析可知：食用小蘇打可以加熱分解生成二氧化碳，而食用純堿不能，所以分析裝置可知乙燒杯的澄清石灰水變渾濁，其分解方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，裝置中的棉花團(tuán)的作用是：防止加熱時小蘇打（或NaHCO₃）粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
（3）①由圖表數(shù)據(jù)分析可知11g樣品與鹽酸完全反應(yīng)的質(zhì)量變化是（11g+160g）-166.6g=4.4g，因為此過程發(fā)生的反應(yīng)是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，所以此質(zhì)量差即是生成二氧化碳的質(zhì)量；
②設(shè)生成4.4g二氧化碳時需要碳酸鈉的質(zhì)量是x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                     4.4g

106

44

=

x

4.4g

x=10.6g
所以食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

10.6g

11g

×100%≈96.4%；
③通過以上計算可知如果測得的結(jié)果比實(shí)際純度高，則是測量的二氧化碳質(zhì)量比實(shí)際值偏大，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(dǎo)致所測純度偏大；
故答案為：（1）紅；食用純堿（或Na₂CO₃）；pH試紙；
（2）乙；  2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；防止加熱時小蘇打（或NaHCO₃）粉末進(jìn)入導(dǎo)管；
（3）①4.4；②食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.4%；③稀鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體隨CO₂氣體排出，從而導(dǎo)致所測純度偏大．（或水蒸氣隨CO₂氣體排出，從而導(dǎo)致所測純度偏大）

點(diǎn)評：此題是一道實(shí)驗探究題，解題的關(guān)鍵是利用相關(guān)題目中的信息結(jié)合探究過程中有關(guān)的反應(yīng)進(jìn)行分析判斷，題目難度不大，注重基礎(chǔ)，能較好的訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識．