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

碳酸钠

a

V1

碳酸氢钠

a

V2

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 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

2NaHCO3Na2CO3+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%

练习册系列答案
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(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______

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(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”)。

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(8)G点固体的化学式是_________

(9)G→H看到的现象是_________

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