Question

假期，王霞同學(xué)在家中與媽媽做面包，發(fā)現(xiàn)媽媽揉面粉時(shí)在面粉中加入一種白色粉末，做出的面包疏松多孔，口感很好．她很感興趣，想探究這種“神奇粉末”的成分．
【查閱資料】通過對市場上相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查，王霞發(fā)現(xiàn)了如圖所示的三種商品，其中，發(fā)酵粉與水混合后，產(chǎn)生大量氣體，你認(rèn)為該氣體是

 

．王霞媽媽告訴她所用的白色粉末就是以上三種商品中的一種．

商品
成分	碳酸鈉	碳酸氫鈉	碳酸氫鈉、有機(jī)酸

（1）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】王霞探究這種白色粉末的成分．
取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，發(fā)現(xiàn)白色粉末溶解，無其他明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

 

；另取少量白色粉末于試管中，加入

 

，有無色氣體產(chǎn)生，王霞認(rèn)為白色粉末是純堿．
（2）【實(shí)驗(yàn)反思】小明同學(xué)認(rèn)為王霞同學(xué)根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能得出白色粉末是
純堿，你若認(rèn)為小明說法有道理，請用化學(xué)方程式解釋不能得出結(jié)淪的原因

 

．為了得到鑒別純堿和小蘇打的正確方法，王霞繼續(xù)查找資料，發(fā)現(xiàn)它們有下列的性質(zhì)

性質(zhì)	碳酸鈉	碳酸氫鈉
溶解性	20℃時(shí)溶解度21.6g，溶解時(shí)放熱	20℃時(shí)溶解度9.8g，溶解時(shí)放熱
加熱	不分解	發(fā)生分解反應(yīng)，分解產(chǎn)物為碳酸鈉、二氧化碳和水．

根據(jù)上面信息，檢驗(yàn)白色粉末的方法之一是：20'C時(shí)，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果沒有白色固體剩余，則為

 

．根據(jù)信息還能有另外的鑒別方法，請用化學(xué)方程式表示

 

．
（3）在查找資料過程中，王霞同學(xué)還發(fā)現(xiàn)工業(yè)用純堿作為原料之一與石灰石制取燒堿，請寫出發(fā)生反應(yīng)的方程式

 

、

 

、

 

．最后一步完成后，通過

 

操作，得到無色濾液．將無色濾液通過

 

操作，得到了白色固體．
（4）探究白色固體的成分．四位同學(xué)進(jìn)行了如下猜想：小紅：白色固體是氫氧化鈉；小明：白色固體含有碳酸鈉；小馬：白色固體含有

 

（寫化學(xué)式）；小強(qiáng)：白色固體含有碳酸鈉和氫氧化鈣．你認(rèn)為四人中最不可能的是

 

的猜想，原因是

 

我來驗(yàn)證小馬的猜想：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論	溶液中溶質(zhì)成分（寫化學(xué)式）
取少量白色固體配成溶液，加入足量		小馬猜想正確

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【查閱資料】根據(jù)發(fā)酵粉的組成中既含有碳酸氫鈉又含有有機(jī)酸，利用兩種物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)律，可判斷所產(chǎn)生氣體；
（1）根據(jù)溶解時(shí)所出現(xiàn)的現(xiàn)象，結(jié)合三種白色粉末的特點(diǎn)，判斷無明顯時(shí)排除粉末為發(fā)酵粉的可能性；根據(jù)碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的特點(diǎn)，推斷所加入的試劑；
（2）由于碳酸氫鈉也能與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，可判斷滴入鹽酸放出二氧化碳的白色粉末也可能是碳酸氫鈉；可根據(jù)碳酸鈉與碳酸氫鈉溶解度的不同，由溶解粉末質(zhì)量的不同，區(qū)別兩種物質(zhì)；
（3）考慮石灰石的煅燒、氧化鈣與水的反應(yīng)工業(yè)制堿的方法；通過過濾操作，得到無色濾液．將無色濾液通過蒸發(fā)操作，得到了白色固體．
（4）根據(jù)元素守恒推測探究白色固體的成分，考慮碳酸鈉和氫氧化鈣不能共存．

解答：解：因?yàn)榘l(fā)酵粉的成分是碳酸氫鈉和有機(jī)酸，發(fā)酵粉與水混合后，碳酸氫鈉和有機(jī)酸就會反應(yīng)生成CO₂，故填CO₂．
（1）因?yàn)樯厦娣治隹芍�發(fā)酵粉與水混合后，會產(chǎn)生大量氣體，而此粉末加入適量蒸餾水，無其他明顯現(xiàn)象，故此粉末不是快速發(fā)酵粉；
從上面的分析可知此粉末不是快速發(fā)酵粉，那么它可能是碳酸鈉或碳酸氫鈉，它們中的任何一種都會和酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體（CO₂），考慮稀鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氣體；
（2）因?yàn)樘妓徕c或碳酸氫鈉中的任何一種都會和酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體（CO₂），所以就不能推斷白色粉末是純堿了．Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑
因?yàn)閺念}目資料可知20℃時(shí)碳酸氫鈉溶解度是9.8克，碳酸鈉的溶解度是21.6克，而20℃時(shí)，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果有白色固體剩余，說明沒有完全溶解，則應(yīng)該是食用小蘇打（成分碳酸氫鈉），故填食用小蘇打（成分碳酸氫鈉）．
20℃時(shí)，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果全部溶解，則應(yīng)該是食用蘇打（成分碳酸鈉）故填食用蘇打（成分碳酸鈉）．
還能有另外的鑒別方法，請用化學(xué)方程式表示 2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）在查找資料過程中，王霞同學(xué)還發(fā)現(xiàn)工業(yè)用純堿作為原料之一與石灰石制取燒堿，請寫出發(fā)生反應(yīng)的方程式 CaCO₃

△   .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．最后一步完成后，通過 過濾操作，得到無色濾液．將無色濾液通過 蒸發(fā)操作，得到了白色固體．
（4）考慮石灰石的煅燒、氧化鈣與水的反應(yīng)工業(yè)制堿的方法：白色固體含有 Ca（OH）₂；小強(qiáng)：白色固體含有碳酸鈉和氫氧化鈣．你認(rèn)為四人中最不可能的是 小強(qiáng)的猜想，原因是 碳酸鈉和氫氧化鈣不能共存．驗(yàn)證的猜想：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論	溶液中溶質(zhì)成分（寫化學(xué)式）
取少量白色固體配成溶液，加入足量 Na2CO3或CO2	有白色固體生成	小馬猜想正確	Ca（OH）2、NaOH

．
故答案為：
【查閱資料】CO₂；
（1）此粉未不是快速發(fā)酵粉； 稀鹽酸，
（2）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；碳酸鈉．2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）CaCO₃

△   .

CaO+CO₂↑、CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH． 過濾，蒸發(fā)．
（4）Ca（OH）₂，小強(qiáng)，碳酸鈉和氫氧化鈣不能共存

Na2CO3或CO2	有白色固體生成		Ca（OH）2、NaOH

點(diǎn)評：解答本題時(shí)要注意到碳酸鈉、碳酸氫鈉化學(xué)性質(zhì)較為相似，因此常規(guī)檢驗(yàn)碳酸鹽的方法在此問題中存在一定的缺陷．用pH試紙來測其pH值的操作方法也是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中容易出錯的．