Question

膨松剂是一种食品添加剂．它在面包制作过程中发生反应产生气体，使面包变得松软．膨松剂反应产生气体的量作为检验膨松剂品质的一项重要指标．如果膨松剂中能反应产生气体的物质占90%以上，认为该膨松剂质量良好．已知某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵（NH₄HCO₃）中的一种或两种，化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：

【查阅资料】①2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与氨气反应．
实验I：探究膨松剂的成分按如图1所示连接好装置（夹持仪器略去，下同）．
（1）实验记录

实验操作		主要实验现象	实验结论及解释
①	检查装置的气密性． 向装置中加入药品． 关闭K1，打开K2		装置的气密性良好．
②	点燃酒精灯． 打开K1，关闭K2．	试管中白色固体减少，	有二氧化碳生成．
③	打开K2，关闭K1．	无色酚酞试液变红	有   生成．
④	继续充分加热．	试管中仍有固体

（2）得出结论：该膨松剂的成分为

 

．
实验II：探究膨松剂受热产生气体的量
（1）测定二氧化碳的质量：如图2所示装置（气密性良好，各装置中的试剂为足量）．将10g膨松剂装入装置B中，通过测定实验前后装置

 

（填字母序号）的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳气体的质量．加热前，先对已连接好的装置A、B和C通一段时间的空气，再连接上装置D、E；加热过程中，装置C的作用是

 

；若没有装置E，造成测定结果

 

（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．停止加热后，应继续通入空气一段时间，目的是

 

．
（2）测定氨气的质量：另取10g膨松剂装入装置B中，
①如何调整装置C、D、E连接顺序？

 

．
②只需测定哪一装置的质量？

 

（填“C”、“D”、“E”）．
【解释与结论】实验测得氨气质量为0.17，克，二氧化碳的质量为2.2克，同学们通过计算对实验结果进行分析后，认为该膨松剂质量

 

（填“是”“否”）良好．写出计算过程．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：（1）实验记录
②从无论膨松剂中含有哪一种物质，受热后都有二氧化碳气体生成．打开K1，关闭K2，产生的气体进入试管A中，二氧化碳和石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙去分析解答；
③无色酚酞试液是一种酸碱指示剂，它遇酸不变色，遇碱变红，打开K2，关闭K1，产生的气体进入烧杯B中，无色酚酞试液变红，说明产生的气体显碱性去分析解答；
（2）得出结论：由上面③的分析可以看出：膨松剂加热后产生氨气，由②的分析可知，产生氨气，说明反应物膨松剂中有碳酸氢氨；由记录④中：继续充分加热，试管中仍有固体，说明膨松剂中还含有碳酸氢钠（碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳受热后，没有固体留下；而碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，留下的是碳酸钠固体）去分析解答；
实验II：（1）从如图2所示各装置的作用去分析解答；
（2）从C装置中浓硫酸具有吸水性，是干燥剂，同时显酸性可吸收B装置中产生的碱性气体--氨气．要想得到氨气的质量就不能让C装置吸收水分，所以前面应加D装置吸收水分，后加E装置的目的还是防止空气中的水分和二氧化碳进入C装置；然后称取C装置反应前后的质量之差就是反应生成氨气的质量去分析解答；
【解释与结论】通过生气的二氧化碳的质量和氨气的质量求出反应的碳酸氢钠和碳酸氢铵的质量去分析解答．

解答：解：（1）实验记录
②点燃酒精灯，由查阅资料可知：碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，由以上分析可以看出，无论膨松剂中含有哪一种物质，受热后都有二氧化碳气体生成．打开K1，关闭K2，产生的气体进入试管A中，二氧化碳和石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙；故答案为：石灰水变浑浊；
③无色酚酞试液是一种酸碱指示剂，它遇酸不变色，遇碱变红，打开K2，关闭K1，产生的气体进入烧杯B中，无色酚酞试液变红，说明产生的气体显碱性，由上面的分析可知：固体粉末受热分解生成的气体显碱性的只有氨气；故答案为：氨气；
（2）得出结论：由上面③的分析可以看出：膨松剂加热后产生氨气，由②的分析可知，产生氨气，说明反应物膨松剂中有碳酸氢氨；由记录④中：继续充分加热，试管中仍有固体，说明膨松剂中还含有碳酸氢钠（碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳受热后，没有固体留下；而碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，留下的是碳酸钠固体）；故答案为：碳酸氢铵与碳酸氢钠．
实验II：（1）如图2所示各装置的作用分别为：①A、吸收空气中的二氧化碳；B、加热分解膨松剂；C、浓硫酸具有吸水性，是干燥剂，同时显酸性可吸收B装置中产生的碱性气体--氨气（氨气不和碱石灰反应，不会影响D装置的质量）；D、吸收B装置中产生的二氧化碳；E装置的作用是防止空气中的水分和二氧化碳进入D装置．
②测定产生二氧化碳的质量只需测定实验前后D装置的质量之差即可；
③若没有装置E，则空气中的二氧化碳和水分会进入装置D，会使测得的D装置的质量偏大；
④停止加热后，应继续通入空气一段时间，可把整个装置中的生成的气体全部赶入D装置中，被D中碱石灰吸收；
故答案为：D    除去水分       偏大        使生成的气体全部被D装置吸收．
（2）由上面（1）分析可知：C装置中浓硫酸具有吸水性，是干燥剂，同时显酸性可吸收B装置中产生的碱性气体--氨气．要想得到氨气的质量就不能让C装置吸收水分，所以前面应加D装置吸收水分，后加E装置的目的还是防止空气中的水分和二氧化碳进入C装置；然后称取C装置反应前后的质量之差就是反应生成氨气的质量；故答案为：①DCE，②C；
【解释与结论】
设反应的碳酸氢铵的质量为X，生成的二氧化碳的质量为Y
           NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+H₂O+CO₂↑
            79        17       44
            x        0.17g      y
             

79

X

=

17

0.17g

=

44

y

           解之得：
           X=0.76g
           Y=0.44g
设碳酸氢钠的质量为m
         2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
           168                 44
            m               2.2g-0.44g
           

168

44

=

m

1.76g

      解之得：m=6.72g
   所以反应的膨松剂的总质量为：6.72g+0.79g=7.51g
        

7.51g

10g

×100%=75.1%＜90%
故答案为：否．

点评：做有关装置图的题目是要准确分析图中每个装置的用途．