Question

做菜用的一种嫩肉粉，其主要成分是碳酸氢钠．小明发现将拌了嫩肉粉的肉类放到锅中并加入食醋等调料烧煮时产生了大量气泡．他对此颇感兴趣，决定对其进行探究．
（1）小明对气体的成分进行了猜测：气体中除了醋酸气体之外，还可能含有其它气体，他设法收集气体样品并除去醋酸气体后，分别通过盛有浓硫酸的A瓶和澄清石灰水的B瓶，发现A瓶中质量增加，B瓶中有白色浑浊物产生．实验结论：该气体中一定含有

水蒸气和二氧化碳

．
（2）小明对该气体的来源做出了两种猜测：
猜测 ①可能是由碳酸氢钠受热分解产生的；
猜测 ②

碳酸氢钠和醋酸反应产生的

．
查阅资料：在百度网页中输入碳酸氢钠的化学性质，可以获知碳酸氢钠受热易分解，产物中有碳酸钠生成．根据实验1写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式：

2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

．
（3）小明到学校实验室找到了一包碳酸氢钠样品，经检验其中含有氯化钠杂质，小明想通过实验测定该样品中碳酸氢钠的质量分数：他采用气体法来测定，具体实验操作步骤：
①按如图所示连接好实验装置，并检查装置的气密闭性
②从前端导管鼓入足量空气后称量装置D的质量为20g 
③向装置B中加入20g样品，慢慢加入足量稀硫酸 
④再从前端导管慢慢鼓入空气，最终称装置D的质量为24.4g
实验探究：
（1）加入稀硫酸已经足量的实验现象是

继续滴加稀硫酸，无气泡产生

；加入稀硫酸发生反应的化学方程式

2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑

；
（2）装置A中氢氧化钠溶液的作用是

除去空气中的二氧化碳

；装置E的作用是

吸收空气中的水和二氧化碳，防止被D装置吸收

；
（3）如果没有装置C，会使测定结果

偏大

（填“不变”“偏大”“偏小”）；
（4）实验步骤③中加入的稀硫酸

不能

（填“能”“不能”）改为稀盐酸．
（5）根据实验数据，试计算这包样品中碳酸氢钠的质量分数？

Answer 1

分析：（1）根据浓硫酸具有吸水性以及二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
（2）根据碳酸氢钠与醋酸反应生成二氧化碳以及碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳进行解答；
实验探究：
（1）根据稀硫酸和碳酸氢钠反应会生成二氧化碳气体进行解答；
（2）根据氢氧化钠溶液能和二氧化碳反应以及氢氧化钠固体能吸收水和二氧化碳进行解答；
（3）根据浓硫酸具有吸水性进行解答；
（4）根据稀盐酸具有挥发性进行解答；
（5）根据装置D质量增加的质量就是硫酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳的质量进行解答．

解答：解：（1）浓硫酸具有吸水性，A瓶中质量增加，说明气体中含有水蒸气；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B瓶中有白色浑浊物产生，所以气体中含有二氧化碳；故填：水蒸气和二氧化碳；
（2）碳酸氢钠与醋酸反应生成二氧化碳，所以该气体的来源可能是碳酸氢钠和醋酸反应产生的；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；故填：碳酸氢钠和醋酸反应产生的；2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
实验探究：
（1）稀硫酸和碳酸氢钠反应会生成二氧化碳气体，所以加入稀硫酸已经足量的实验现象是继续滴加稀硫酸，无气泡产生；加入稀硫酸发生反应的化学方程式：2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；故填：继续滴加稀硫酸，无气泡产生；2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（2）氢氧化钠溶液能和二氧化碳反应，装置A中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中的二氧化碳；氢氧化钠固体能吸收水和二氧化碳，所以装置E的作用是吸收空气中的水和二氧化碳，防止被D装置吸收；故填：除去空气中的二氧化碳；吸收空气中的水和二氧化碳，防止被D装置吸收；
（3）浓硫酸具有吸水性，能吸收水蒸气，所以如果没有装置C，会使装置D的质量变大，使测定结果偏大；故填：偏大；
（4）稀盐酸具有挥发性，会会发出氯化氢气体，使的收集的气体不纯，所以不能用稀盐酸代替稀硫酸；故填：不能；
（5）装置D质量增加的质量就是硫酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳的质量，所以二氧化碳的质量=24.4g-20g=4.4g．
设样品中碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑
168                           88
x                             4.4g

168

x

=

88

4.4g

x=8.4g
样品中碳酸氢钠的质量分数=

8.4g

20g

×100%=42%
答：样品中碳酸氢钠的质量分数42%．

点评：本题主要通过实验考查碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质以及简单实验设计；此题型信息量大，起点高但落点低，落点在课本中．