Question

16．某面包膨松剂由碳酸氢钠和碳酸氢铵两种物质组成．化学小组为验证该膨松剂的成分及各成分含量的测定，通过查阅资料，设计如图所示实验．

查阅资料：
①膨松剂在面包制作过程中发生的两个化学反应的方程式分别是：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑   NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑
②通常状况下，1体积水溶解700体积氨气，氨气溶于水所得溶液为氨水
③二氧化碳溶于水，溶液呈酸性
实验定性验证：

操 作 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
组装仪器，检查装置的气密性
装入药品进行加热，打开阀 门K1、关闭阀门K2．	观察到酚酞试液变红	则说明有碳酸氢铵存在
然后打开阀门K2、关闭阀门 K1继续加热	最终观察到B中试管内没有气泡冒出，且原药品中仍有固体残留物．	则说明有碳酸氢钠存在

实验分析及反思：
（1）同学甲认为应将装置B中水换成澄清石灰水，才能判断样品的成分．同学乙认为没有必要，他的理由是试管中的水只是判断反应是否完全．
（2）请你分析装置C中碱石灰的作是吸收二氧化碳，避免干扰对碳酸氢铵的检验．
实验数据分析及成分含量计算：
小组同学利用电子天平共同作了以下测定实验，实验数据记录如下：

称 量 项 目	称 量 时 间	质量（g）
装置A中试管质量	反应前	50.00
装置A中试管+样品质量	反应前	70.00
装置A中试管+固体质量	反应后	60.60

请你分析表中实验数据并计算该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数．（写出计算的详尽过程）
解：设碳酸氢钠的质量为x，
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠的质量为：60.60g-50.00g=10.60g，
样品质量为：70.00g-50.00g=20.00g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
168 106
x10.60g
$\frac{168}{x}$=$\frac{106}{10.60g}$，
x=16.8g，
该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为：$\frac{20.00g-16.8g}{20.00g}$×100%=16%，
答：该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为16%．

Answer 1

分析 实验定性验证：
组装完实验仪器后，要先检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验；
加热碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，氨气溶于水显碱性，可使酚酞变红；
碳酸氢钠分解生成碳酸钠固体和水、二氧化碳；
实验分析及反思：
（1）水的作用是判断反应是否进行完全，没有气泡说明反应完，所以没有必要换成石灰水；
（2）二氧化碳溶于水形成碳酸，可以和氨水发生反应，如果不除去二氧化碳，会影响对氨气的判断，进一步会影响对碳酸氢铵的判断；
反应后试管中的固体质量即为反应生成碳酸钠的质量，根据碳酸钠的质量可以计算碳酸氢钠的质量，根据碳酸氢钠的质量可以计算碳酸氢铵的质量，进一步可以计算该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数．

解答 解：实验定性验证：
组装好仪器，先检查装置的气密性，如果导管口产生气泡，说明装置不漏气；
装入药品进行加热，打开阀门K₁、关闭阀门K₂，如果观察到酚酞试液变红色，说明有碳酸氢铵存在；
然后打开阀门K₂、关闭阀门K₁继续加热，最终观察到B中试管内没有气泡冒出，且原药品中仍有固体残留物，说明有碳酸氢钠存在．
故填：

操 作 步 骤	实 验 现 象	实 验 结 论
组装仪器，检查装置的气密性
装入药品进行加热，打开阀 门 K1、关闭阀门K2．	观察到酚酞试液变红	则说明有碳酸氢铵存在
然后打开阀门K2、关闭阀门 K1继续加热	最终观察到B中试管内没有气泡冒出，且原药品中仍有固体残留物．	则说明有碳酸氢钠存在

实验分析及反思：
（1）同学甲认为应将装置B中水换成澄清石灰水，才能判断样品的成分．同学乙认为没有必要，他的理由是试管中的水只是判断反应是否完全．
故填：试管中的水只是判断反应是否完全．
（2）装置C中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，避免干扰对碳酸氢铵的检验．
故填：吸收二氧化碳，避免干扰对碳酸氢铵的检验．
实验数据分析及成分含量计算：
解：设碳酸氢钠的质量为x，
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠的质量为：60.60g-50.00g=10.60g，
样品质量为：70.00g-50.00g=20.00g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
 168        106
  x         10.60g
$\frac{168}{x}$=$\frac{106}{10.60g}$，
x=16.8g，
该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为：$\frac{20.00g-16.8g}{20.00g}$×100%=16%，
答：该膨松剂中碳酸氢铵的质量分数为16%．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．