Question

9．同學們對制作糕點常用膨松劑Na₂CO₃或NaHCO₃進行了下列探究．
【查閱資料】
表1

20℃	8%Na2CO3溶液	8%NaHCO3溶液
pH	10.6	8.0

表2

溶解度	10℃	20℃	30℃	40℃
Na2CO3	12.5g	21.5g	39.7g	49.0g
NaHCO3	8.1g	9.6g	11.1g	12.7g

【探究一】NaHCO₃和Na₂CO₃性質差異的探究
（1）現(xiàn)有20℃時溶質質量分數(shù)為8%的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液酸堿性：取樣于試管中，分別滴加紫色石蕊試液，均顯藍色；酸堿度：NaHCO₃溶液＜Na₂CO₃溶液（填“＞”或”“＜”）．
（2）穩(wěn)定性：按圖1，實驗中可觀察乙燒杯中的石灰水變渾濁，對應試管中發(fā)生反應的化學方程式為：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
結論：在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定性強（填“強”或“弱”）．
（3）利用溶解度鑒別NaHCO₃和Na₂CO₃：分別取Xg兩種固體粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通過觀察溶解現(xiàn)象來區(qū)分，X可以是下列的A．（選填A、B或C）
A．2g      B．0.96g      C．0.5g
【問題討論】
（4）實驗結束時，應先B（選填A或B）．
A．熄滅酒精燈   B．將甲、乙燒杯移開
（5）甲認為探究穩(wěn)定性實驗中，由于受熱時兩物質溫度不同，不能得到（2）中的結論，經(jīng)對裝置設計討論后一致認為可以得到上述結論，理由是碳酸氫鈉的受熱溫度低于碳酸鈉的受熱溫度．
【探究二】測定NaHCO₃和Na₂CO₃混合物10.0g中NaHCO₃的質量分數(shù)（圖2，夾持裝置略）

【問題討論】
（6）實驗前先通一段時間的空氣的目的是把裝置中的二氧化碳排盡；
（7）A的作用是吸收空氣中的二氧化碳，若沒有裝置E，NaHCO₃的質量分數(shù)測定結果會偏大（填“偏大”、“不變”或“偏小”）．
（8）停止加熱后，仍繼續(xù)通入空氣一段時間，目的是把反應生成的二氧化碳完全排入D中．
【含量測定】
（9）測得裝置D的質量實驗前為122.2g，實驗后為124.4g，計算該樣品中NaHCO₃的質量分．（要有計算過程）
【知識拓展】
（10）向Na₂CO₃溶液中通入CO₂氣體可以生成NaHCO₃，該反應的化學反應方程式為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．

Answer 1

分析 【探究一】
根據(jù)表中提供的信息可以判斷相關方面的問題；
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；
【探究二】
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳；
堿石灰能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；
根據(jù)反應的化學方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算．

解答 解：【探究一】
（1）現(xiàn)有20℃時溶質質量分數(shù)為8%的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液酸堿性：取樣于試管中，分別滴加紫色石蕊試液，均顯藍色；
酸堿度：NaHCO₃溶液＜Na₂CO₃溶液．
故填：藍；＜．
（2）穩(wěn)定性：按圖1，實驗中可觀察乙燒杯中的石灰水變渾濁，對應試管中發(fā)生反應的化學方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故填：乙；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
結論：在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定性強．
故填：強．
（3）分別取Xg兩種固體粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通過觀察溶解現(xiàn)象來區(qū)分，X可以是下列的A，因為2g碳酸鈉能夠完全溶解，而碳酸氫鈉不能完全溶解．
故填：A．
【問題討論】
（4）實驗結束時，應先將甲、乙燒杯移開．
故填：B．
（5）經(jīng)對裝置設計討論后一致認為可以得到上述結論，理由是：碳酸氫鈉的受熱溫度低于碳酸鈉的受熱溫度．
故填：碳酸氫鈉的受熱溫度低于碳酸鈉的受熱溫度．
【探究二】
（6）實驗前先通一段時間的空氣的目的是把裝置中的二氧化碳排盡．
故填：把裝置中的二氧化碳排盡．
（7）A的作用是吸收空氣中的二氧化碳，若沒有裝置E，空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D中，導致測定的二氧化碳質量偏大，從而導致NaHCO₃的質量分數(shù)測定結果會偏大．
故填：吸收空氣中的二氧化碳；偏大．
（8）停止加熱后，仍繼續(xù)通入空氣一段時間，目的是把反應生成的二氧化碳完全排入D中．
故填：把反應生成的二氧化碳完全排入D中．
（9）設碳酸氫鈉的質量為x，
反應生成二氧化碳質量為：124.4g-122.2g=2.2g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
168                                      44
x                                         2.2g
$\frac{168}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=8.4g，
該樣品中NaHCO₃的質量分數(shù)為：$\frac{8.4g}{10g}$×100%=84%，
答：該樣品中NaHCO₃的質量分數(shù)為84%．
（10）向Na₂CO₃溶液中通入CO₂氣體可以生成NaHCO₃，該反應的化學反應方程式為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．
故填：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．
答案：
【探究一】
（1）藍；＜；
（2）乙；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；強；
（3）A；
（4）B；
（5）碳酸氫鈉的受熱溫度低于碳酸鈉的受熱溫度；
（6）把裝置中的二氧化碳排盡；
（7）吸收空氣中的二氧化碳；偏大；
（8）把反應生成的二氧化碳完全排入D中；
（9）84%．
（10）Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃；

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．