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12.小紅幫媽媽做菜時,發(fā)現媽媽將拌了嫩肉粉的肉類加入食醋腌制時產生大量氣泡,引發(fā)了探究的興趣.
【查閱資料】嫩肉粉可破壞肉質纖維結構,使肉質松軟,其成分中含有碳酸氫鈉(NaHCO3).小紅聯(lián)想已學過的碳酸鈉與碳酸氫鈉比較,組成元素只相差一種氫元素,決定與化學興趣小組的同學一起,對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質的異同點進行初步探究.請你參與她們的探究活動.
【提出問題】碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質有哪些相同點和不同點?
【猜想一】碳酸氫鈉溶液呈堿性.
【探究實驗一】
實驗操作實驗現象實驗結論
取少量碳酸氫鈉于試管中,加適量水溶解,
再滴入幾滴無色酚酞試液
無色酚酞試液變紅色猜想一正確
【猜想二】碳酸氫鈉能與鹽酸反應
【探究實驗二】將氣球中的碳酸氫鈉粉末、碳酸鈉粉末分別加入試管中,如圖1所示,氣球迅速脹大,說明碳酸氫鈉能與鹽酸發(fā)生化學反應.請寫出碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學反應方程式NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.

【交流與討論一】通過上述兩個實驗結果,小紅同學得出結論:碳酸氫鈉與碳酸鈉的化學性質相似.其他同學對小紅的結論提出質疑,認為兩者組成不完全相同,化學性質應有區(qū)別.于是,興趣小組的同學在老師的指導下,按如圖2所示裝置用碳酸鈉和碳酸氫鈉做了對比實驗.
【探究實驗三】碳酸鈉和碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性.
充分加熱后,現象:大試管內固體物明顯變化,小試管內壁有水珠生成,試管中留下白色固體.甲燒杯中石灰水無明顯現象,乙燒杯中石灰水出現白色渾濁.試回答:①在實驗結束時,操作上要注意的問題是先把導管移出燒杯,后熄滅酒精燈.
②由實驗可以得出的結論是碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,碳酸鈉熱穩(wěn)定性強.
【探究實驗四】到底加熱后小試管中留下的這種白色固體是什么?化學興趣小組的同學作出如下猜想①Na2CO3 ②NaOH ③Na2CO3和NaOH的混合物.為了驗證她們的猜想,她們對反應后的白色固體成分進行以下實驗,填寫表空格.
實驗操作實驗現象實驗結論
實驗一:取少量反應后的白色固體溶于水,
滴幾滴無色酚酞試液
溶液變成紅色白色固體一定是NaOH
實驗二:取少量反應后的白色固體溶于水,
加入過量氯化鈣溶液
產生白色沉淀白色固體含有Na2CO3
實驗三:取實驗二所得的上層清液于試管中,
滴加幾滴無色酚酞試液
無色酚酞試液不變色白色固體是Na2CO3,而不是NaOH
【交流與討論二】①實驗一的結論與實驗二的結論相反,在討論時,小宇同學認為方案一的結論不正確,他的理由是碳酸鈉溶液顯堿性,能使酚酞試液變紅色.
②設計實驗二的目的是檢驗是否含有碳酸鈉.
【探究實驗五】測定嫩肉粉樣品中碳酸氫鈉的質量分數.興趣小組的同學在老師的初步指導下,設計了如下實驗,其主要實驗步驟如下:(堿石灰為CaO和NaOH的混合物,忽略樣品其他成分與鹽酸的反應,裝置氣密性良好)
①準確稱量25.0g樣品放入B瓶中;②將B瓶分別與A和C相連,打開開關K,從a處緩緩鼓入空氣幾分鐘;③將開關K關閉,再將已稱量過的干燥管D與瓶C連接;④將租來稀鹽酸緩緩注入B瓶中,待反應完全后,再次打開開關K緩緩鼓入空氣幾分鐘;⑤稱量干燥管D,增重11.0g.
回答:(1)A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳.
(2)由此可測出樣品中碳酸氫鈉的質量分數是84%.
(3)實驗測得的結果比實際偏大,可能的原因是堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳.(答一種即可)

分析 顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色;
碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳;
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳;
碳酸鈉和氯化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉;
氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳,并且能和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水;
干燥管D中增重的質量即為反應生成二氧化碳的質量,根據二氧化碳質量可以計算碳酸氫鈉質量,進一步可以計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數;
堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳.

解答 解:【探究實驗一】
實驗過程如下表所示:

實驗操作實驗現象實驗結論
取少量碳酸氫鈉于試管中,加適量水溶解,
再滴入幾滴無色酚酞試液
無色酚酞試液變紅色猜想一正確
【探究實驗二】
碳酸氫鈉能與鹽酸發(fā)生化學反應生成氯化鈉、水和二氧化碳,反應的化學反應方程式為:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.
故填:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.
【探究實驗三】
①在實驗結束時,操作上要注意的問題是:先把導管移出燒杯,后熄滅酒精燈,目的是防止液體倒流入試管,把試管炸裂;
②甲燒杯中石灰水無明顯現象,說明碳酸鈉受熱不發(fā)生化學反應,乙燒杯中石灰水出現白色渾濁,說明碳酸氫鈉受熱分解生成了二氧化碳,由實驗可以得出的結論是:碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,碳酸鈉熱穩(wěn)定性強.
故填:先把導管移出燒杯,后熄滅酒精燈;碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,碳酸鈉熱穩(wěn)定性強.
【探究實驗四】
實驗過程如下表所示:
實驗操作實驗現象實驗結論
實驗一:取少量反應后的白色固體溶于水,
滴幾滴無色酚酞試液
溶液變成紅色白色固體一定是NaOH
實驗二:取少量反應后的白色固體溶于水,
加入過量氯化鈣溶液
產生白色沉淀白色固體含有Na2CO3
實驗三:取實驗二所得的上層清液于試管中,
滴加幾滴無色酚酞試液
無色酚酞試液不變色白色固體是Na2CO3,而不是NaOH
【交流與討論二】
①方案一的結論之所以不正確,是因為碳酸鈉溶液顯堿性,能使酚酞試液變紅色;
②設計實驗二的目的是檢驗是否含有碳酸鈉.
故填:碳酸鈉溶液顯堿性,能使酚酞試液變紅色;檢驗是否含有碳酸鈉.
【探究實驗五】
①準確稱量25.0g樣品放入B瓶中;②將B瓶分別與A和C相連,打開開關K,從a處緩緩鼓入空氣幾分鐘;③將開關K關閉,再將已稱量過的干燥管D與瓶C連接;④將租來稀鹽酸緩緩注入B瓶中,待反應完全后,再次打開開關K緩緩鼓入空氣幾分鐘;⑤稱量干燥管D,增重11.0g.
(1)A瓶的作用是除去空氣中的二氧化碳.
故填:除去空氣中的二氧化碳.
(2)設碳酸氫鈉的質量為x,
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,
 84                  44
 x                   11.0g
$\frac{84}{x}$=$\frac{44}{11.0g}$,
x=21g,
樣品中碳酸氫鈉的質量分數是:$\frac{21g}{25.0g}$×100%=84%,
故填:84%.
(3)實驗測得的結果比實際偏大,可能的原因是堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳,導致計算出的碳酸氫鈉質量偏大,進一步導致碳酸氫鈉質量分數偏大.
故填:堿石灰吸收了空氣中的水蒸氣和二氧化碳.

點評 合理設計實驗,科學地進行實驗、分析實驗,是得出正確實驗結論的前提,因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗,為學好化學知識奠定基礎.

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實驗操作實驗現象實驗結論
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