题目内容
【题目】（16分）发酵粉的主要成分中含有碳酸氢钠。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行了探究。
Ⅰ．定性探究
实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性
用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为8，可知碳酸氢钠溶液呈 性。
实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】碳酸氢钠受热容易分解，生成水、一种气体和一种常见的固体物质。
【实验1】取一定质量的碳酸氢钠放到铜片上加热，如图所示。
（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，说明该气体是 。
（3）欲通过进一步的实验探究来确定充分加热后的固体产物的成分。
【提出假设】①可能是Na2CO3
②可能是NaOH
③可能是 。
【实验2】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
A．将该固体溶于蒸馏水配制成溶液，取少量溶液于试 管中，滴加足量稀盐酸 | 有气体产生 | 假设 （填序号）不成立 |
B．另取少量溶液于试管中，滴加 溶液 | 固体产物中有 Na2CO3 | |
C．取上述B步骤静置后所得上层清液，滴入少量 溶液 | 无明显现象 | 假设①成立 |
【实验结论】NaHCO3受热分解的化学方程式为 。
【延伸拓展】实验室有两瓶失去标签的固体药品，已知它们是碳酸钠和碳酸氢钠，你能否设计一个实验进行鉴别，请简述你的实验方案及现象和结论 。。
Ⅱ．定量探究
为测定某发酵粉中碳酸氢钠的质量分数，设计了如下实验，其主要实验步骤如下：
①按下图组装仪器，取50g样品放入锥形瓶中，关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
②关闭活塞a，打开活塞b，加入足量稀硫酸溶液，直至锥形瓶内不再产生气泡；
③关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
④测量干燥管内碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）增加的质量（见上图曲线）；
⑤重复步骤③和④的操作，直至干燥管内物质质量不再增加。
（1）步骤①加入样品前还应 。
（2）装置甲的作用是 ，装置乙的作用是 ；
（3）请利用相关数据计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）
【答案】I、实验一：碱 【实验1】（2）CO2 【提出假设】（3）NaOH和Na2CO3
【实验2】
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
② | ||
B．足量BaCl2 | 产生白色沉淀 | |
C．无色酚酞 |
【实验结论】2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
【延伸拓展】
方案一：取样，分别将两种样品放入试管中加热，若无明显变化的是Na2CO3，若加热后有试管壁有水珠生成，且生成气体能使澄清石灰水变浑浊，则是NaHCO3
方案二：取样，分别将两种样品放入试管中，滴入等量且等浓度的稀盐酸或稀硫酸，反应较快的是NaHCO3，反应较慢的是Na2CO3
II、（1）检查装置气密性 （2）吸收空气中的CO2 吸收水分 （3）84%
【解析】
试题分析：I、实验一：用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH约为8>7，可知碳酸氢钠溶液呈碱
【实验1】（2）倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊，说明该气体是CO2
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故猜想③可能是NaOH和Na2CO3
【实验2】要探究到底是那种猜想正确，应该抓住NaOH和Na2CO3的化学性质，碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳气体，且能与钙盐或钡盐生成白色沉淀，NaOH应抓住显碱性，但同时要注意的是，但NaOH和Na2CO3一起存在的时候，由于Na2CO3溶液也显碱性，故若要通过溶液是否显碱性来判断NaOH的存在，则必须先要除去Na2CO3
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
② | ||
B．足量BaCl2（合理即可） | 产生白色沉淀 | |
C．无色酚酞（合理即可） |
【实验结论】通过上面的探究可知，NaHCO3受热分解生成碳酸钠，故NaHCO3受热分解的化学方程式为：2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑
【延伸拓展】方案一：取样，分别将两种样品放入试管中加热，若无明显变化的是Na2CO3，若加热后有试管壁有水珠生成，且生成气体能使澄清石灰水变浑浊，则是NaHCO3。
方案二：取样，分别将两种样品放入试管中，滴入等量且等浓度的稀盐酸或稀硫酸，反应较快的是NaHCO3，反应较慢的是Na2CO3
II、（1）步骤①加入样品前还应检查装置气密性，以防反应过程中产生的气体跑掉
（2）装置甲NaOH溶液的作用是：吸收空气中的CO2，以免对后面二氧化碳的质量形成干扰；装置乙的浓硫酸具有吸水性，作用是：吸收水分
（3）碱石灰干燥的作用是吸收反应生成的二氧化碳，故其质量的增加就是生成二氧化碳的质量，通过图像可看出，最终反应结束，生成二氧化碳的质量为2.2g，故可根据化学反应方程式2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2的质量关系，算出NaHCO3的质量，进一步可计算样品中碳酸氢钠的质量分数
解：设样品中碳酸氢钠的质量为x
2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
x 22g
168/x=88/22g
x=42g
样品中碳酸氢钠的质量分数：42g/50g×100%=84%
