Question

【題目】制作糕點常用Na2CO3或NaHCO3做膨松劑，同學們根據Na2CO3和NaHCO3的性質進行了一系列探究。

（1）NaHCO3和Na2CO3性質差異的探究

［查閱資料］

物質		Na2CO3			NaHCO3
酸堿性		水溶液顯堿性			水溶液顯弱堿性
熱穩定性		受熱不分解			270℃時完全分解
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

（實驗探究）

①驗證水溶液的酸堿性的差異：分別測兩種物質溶液的pH值，請寫出測定pH值的方法____________，測定結果:NaHCO3的pH值___________Na2CO3(填“>”或”“<”)。

②驗證兩種粉末的穩定性：觀察到裝置中__________（填“甲”或“乙”）燒杯中澄清石灰水變渾濁，該燒杯中發生的反應方程式為_______________。

③利用溶解度的差異鑒別NaHCO3和Na2CO3：小方同學分別取Xg兩種固體粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通過觀察現象區分出碳酸鈉和碳酸氫鈉，X可以是下列的___________。

A2g B0.96g C0.5g D3g

（2）測定某NaHCO3和Na2CO3混合物中NaHCO3的質量分數利用如圖裝置進行實驗，裝置B中放有10g該樣品（整套裝置氣密性良好，各裝置中氣體吸收劑足量）。

①實驗前測定裝置D的質量為122.2g，上圖裝置C的作用是_______________，裝置E的作用是_____________，若沒有裝置E，造成測定結果____________（填“偏大”、“不變”或“偏小”）。

②實驗過程中必須向裝置內通入空氣，裝置A中發生的化學反應方程式______________，若沒有裝置A，造成測定結果_______（填“偏大”、“不變”或“偏小”）。在加熱前，先對裝置A、B和C（已連接）通一段時間的空氣，再連接上裝置D、E，目的是_______________；在停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是____________________。

Answer 1

【答案】用玻璃棒蘸取待測液在pH試紙上，然后與標準比色卡對照 < 乙 Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O A 吸收氣體中的水蒸氣 防止空氣中水和二氧化碳進入D中產生干擾 偏大 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 偏大 排出裝置中有CO2的空氣 將裝置中產生的二氧化碳全部壓入D中被完全吸收

【解析】

[實驗探究]

①用玻璃棒蘸取待測液在pH試紙上，然后與標準比色卡對照，從而確定溶液的pH；溶液的堿性越強，pH越大；故填：用玻璃棒蘸取待測液在pH試紙上，然后與標準比色卡對照，讀出pH；＜；

②由圖表關于兩者的熱穩定性進行分析可知：碳酸氫鈉可以加熱分解生成二氧化碳，而碳酸鈉不能，所以分析裝置可知乙燒杯的澄清石灰水變渾濁，該燒杯中發生的反應方程式為Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O。故填：乙；Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O；

③20℃時碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度分別為21.5g和9.6g，那么在該溫度下，10g水中最多溶解2.15g碳酸鈉達到飽和，最多溶解0.96g碳酸氫鈉達到飽和，因此可分別加入2g固體，充分攪拌后，若完全溶解則為碳酸鈉，若不能完全溶解則為碳酸氫鈉；故填：A；

（2）①實驗前測定裝置D的質量為122.2g，上圖裝置C的作用是吸收氣體中的水蒸氣，裝置E的作用是防止空氣中水和二氧化碳進入D中產生干擾，如果沒有E裝置，空氣中二氧化碳會進入D裝置，造成二氧化碳增多，結果偏大。故填：吸收氣體中的水蒸氣；防止空氣中水和二氧化碳進入D中產生干擾；偏大；

②因為二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以裝置A中發生的化學反應方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；由于反應前裝置內的空氣中含有二氧化碳，會使得測定結果偏大；在加熱前，先對裝置A、B和C（已連接）通一段時間的空氣，再連接上裝置D、E，目的是除去裝置內空氣中的二氧化碳，防止影響實驗結果；在停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是將裝置B中二氧化碳全部趕入裝置D中，否則實驗結果會偏小；故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；偏大；排出裝置中有CO2的空氣；將裝置中產生的二氧化碳全部壓入D中被完全吸收。