题目内容
【题目】馒头、面包等发面食品在制作时都需使用发酵粉,发酵粉的主要成分最常见的是碳酸钠、碳酸氢钠等。某兴趣小组的同学对制作馒头用的发酵粉(白色粉末)进行探究。
【提出问题】白色粉末成分是什么?
【进行猜想】 猜想Ⅰ:碳酸钠 ; 猜想Ⅱ:碳酸氢钠; 猜想Ⅲ:__________________。
【初步探究】取少量白色粉末于试管中,加适量水,测得溶液的 pH=10.5,说明溶液呈________性。
【查阅资料】
(1)碳酸氢钠受热易分解,该反应可表示为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;而碳酸钠很稳定,受热不易分解。
(2)参照实验:
NaHCO3稀溶液 | Na2CO3稀溶液 | |
加入稀盐酸 | 产生气泡 | 产生气泡 |
加入CaCl2溶液 | 无明显变化 | 溶液变浑浊 |
【实验探究】:
甲、乙、丙三位同学分别设计三种不同实验方案进行探究。
甲同学方案:如图1,取适量发酵粉在铜片上加热,加热一段时间后,观察到烧杯内壁有液滴出现,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到_____________。甲得出结论: 猜想Ⅱ正确。
乙同学方案:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①取少量发酵粉于加足量水后形成的无色稀溶液,再加入过量CaCl2溶液,静置。 | 有白色沉淀产生 | 化学方程式 __________。 |
②再取步骤①的上层清液,加入稀盐酸 | 有气泡冒出 | 该清液中含 ____________。 |
乙得出结论: 猜想Ⅲ正确。
丙同学方案:用如图2所示,锥形瓶中分别盛有等质量的碳酸钠、碳酸氢钠和发酵粉,再注入等体积、等浓度的足量的稀硫酸,准确测量生成气体的体积。
记录如表:
实验 编号 | 锥形瓶内物质 | 最终得到 CO2 体积/mL | |
名称 | 质量/g | ||
① | 碳酸钠 | a | V1 |
② | 碳酸氢钠 | a | V2 |
③ | 发酵粉 | a | V3 |
【实验结论】经同学们讨论,最终确认:该发酵粉是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。
【反思应用】
(1)同学们讨论时认为:甲同学方案不严密的原因是_____________________________。
(2)乙同学方案中,实验①中加入CaCl2溶液要过量的目的是____________________。
(3)丙同学方案也能得到正确结论应满足的条件是_____________________________。
(4)制作馒头、面包时,将面粉发酵(产生有机酸),再加入适量的碳酸氢钠,可以使馒头、面包松软。原因是________________。
(5)将12.0g该白色粉末加热至完全反应,剩余固体的质量为8.9g,计算该白色粉末中Na2CO3的质量分数为 _________________。(写出计算过程)
【答案】 碳酸钠和碳酸氢钠 碱 澄清石灰水变浑浊 CaCl2 + Na2CO3 CaCO3↓+ 2 NaCl; 碳酸氢钠(NaHCO3) 猜想Ⅲ也会产生相同的现象 (其它表达合理时,也可) 除净碳酸钠 V1<V3<V2 碳酸氢钠与有机酸(在水溶液中)反应生成二氧化碳气体,(气体在面团中形成许多小气室 ,使馒头、面包疏松多孔) 30%
【解析】【进行猜想】发酵粉主要是碳酸钠或碳酸氢钠与有机酸反应,故猜想Ⅲ是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物;
【初步探究】溶液的pH大于7,故溶液显碱性;
【实验探究】由于烧杯中有水雾出现,说明有水生成,故说明混合物中一定有碳酸氢钠,故同时有二氧化碳生成,故加入澄清石灰水的现象是澄清石灰水变浑浊;①由资料可知,碳酸氢钠与氯化钙不反应生成沉淀,而碳酸钠可以与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,题中有白色沉淀生成,说明溶液中一定有碳酸钠,故可以得出原混合物中一定有碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应方程式为CaCl2 + Na2CO3= CaCO3↓+ 2 NaCl;②、步骤①中加入足量的氯化钙将碳酸钠完全反应,故再加入稀盐酸有气体生成,则说明溶液中一定有碳酸氢钠;
【反思应用】
(1)甲同学的方案只能得出混合物中含有碳酸氢钠,不能得出没有碳酸钠,故是错误的;
(2)乙同学方案中,实验①中加入CaCl2溶液要过量的目的是除尽碳酸钠,防止对后面碳酸氢钠的确定造成影响;
(3)由质量守恒定律,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳中,碳酸钠与二氧化碳的关系式为Na2CO3---- CO2,碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳中,碳酸氢钠与二氧化碳的关系式NaHCO3---- CO2,故等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与等体积、等浓度的足量的稀硫酸反应,碳酸氢钠生成的二氧化碳的质量比碳酸钠生成的二氧化碳的质量多,故V1<V2,当固体是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时,生成的二氧化碳的质量大于V1小于V2,故满足的条件是V1<V3<V2;
(4)发酵粉使馒头变得孙软的原因是碳酸氢钠与有机酸(在水溶液中)反应生成二氧化碳气体,(气体在面团中形成许多小气室 ,使馒头、面包疏松多孔);
(5)由题可知,生成二氧化碳气体的质量为12.0g-9.8g=2.2g,
设生成2.2g的二氧化碳需要碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
168 44
x 2.2g
= 解得x=8.4g
原样品中碳酸钠的质量为12.0g-8.4g=3.6g
原样品中碳酸钠的质量分数为=30%
【题目】某化工厂用石灰石和铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下:
【产品制备】
(1)反应①在80℃条件下制备硫酸铜,其化学方程式为________,该化工厂后期发现,可用纯氧代替空气,既能加快反应速率又能________。
(2)硫酸铜晶体(CuSO45H2O)的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 14.3 | 17.4 | 20.7 | 25.0 | 28.5 | 33.3 | 40.0 | 55.0 | 75.4 |
操作A具体过程是:除杂,______、降温到30℃结晶、过滤、冰水洗涤、低温烘干。过滤时玻璃棒的作用是_____,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为______,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是______。
(3)车间将CuSO4·5H2O、生石灰分别与水按1:50的质量比混合,然后把得到的两种液体在木桶里来配制波尔多液,该过程发生的化合反应的方程式为_________。
【组成测定为测定其组成】小组同学称取石青样品,用如图装置进行实验。
查阅资料:①石青的化学式可表示为aCuCO3b Cu(OH)2;②Cu(OH)2在66℃~68℃完全分解:Cu(OH)2CuO+H2O; CuCO3在200℃~220℃完全分解:CuCO3CuO+CO2↑;③CuSO4固体为白色,CuSO45H2O固体为蓝色
实验步骤:①连接仪器, ,准确称取34.6g aCuCO3bCu(OH)2放在C装置中;②打开活塞鼓入一段时间空气,称量装置D、E的质量;③关闭活塞,控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解,直至C装置中剩余固体质量不再变化为止;④打开活塞, ;⑤冷却后,称量,装置D增重1.8g,装置E增重8.8g。
(4)完善实验步骤中的填空:①________;④__________。
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是______;B中所装液体为______(填名称)。
(6)通过计算可得:a:b=__________。(写出实验过程2分)
(7)若缺少F装置,测得的a:b________(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
【脱水探究】
硫酸铜晶体受热会逐步失去结晶水。取纯净CuSO45H2O固体2.50g,放在上图实验装置C中进行加热,测定固体质量随温度的变化情况如图所示。
(8)G点固体的化学式是_________。
(9)G→H看到的现象是_________。
(10)将CuSO45H2O固体加热到570℃分解后,得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气,该反应的化学方程式为:_________。