题目内容
某兴趣小组对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究．
【查阅资料】
【实验探究】（1）探究两者水溶液酸碱性的差异：小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变 色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能 溶液碱性更强．小欢认为要比较两种溶液的碱性强弱，可直接用 进行测定．
（2）验证两种粉末的稳定性：在老师的指导下，该小组按图1装置进行实验操作，观察到 （填“甲”或“乙”）烧杯中澄清石灰水变浑浊，试管中发生反应的化学方程式为 ，装置中棉花的作用是 ．
（3）测定食用纯碱粉末的纯度：取食用纯碱粉末试样，利用图2装置进行实验测定．数据记录如下：
（4）反应生成CO2的质量为 g．
（5）通过计算确定食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数．（写出计算过程，结果保留一位小数．）
（6）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是 ．
| 名称 | 食用纯碱 | 食用小苏打 |
| 主要成分 | Na2CO3 | NaHCO3 |
| 酸碱性 | 水溶液显碱性 | 水溶液显碱性 |
| 热稳定性 | 受热不分解 | 270℃时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水 |
【实验探究】（1）探究两者水溶液酸碱性的差异：小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变
（2）验证两种粉末的稳定性：在老师的指导下，该小组按图1装置进行实验操作，观察到
（3）测定食用纯碱粉末的纯度：取食用纯碱粉末试样，利用图2装置进行实验测定．数据记录如下：
| 称量项目 | 称量时间 | 质量/g |
| 试样 | 11.0 | |
| 装置+稀盐酸 | 160.0 | |
| 装置+稀盐酸+试样 | 反应开始后20s | 167.0 |
| 装置+稀盐酸+试样 | 反应开始后30s | 166.6 |
| 装置+稀盐酸+试样 | 反应开始后90s | 166.6 |
（5）通过计算确定食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数．（写出计算过程，结果保留一位小数．）
（6）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是
考点：实验探究物质的性质或变化规律,溶液的酸碱度测定,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题：科学探究
分析：（1）根据表中数据判断碳酸钠、碳酸氢钠的酸碱性及强弱，测定溶液酸碱性可以用pH试纸完成；
（2）碳酸氢钠温度下小于碳酸钠，加热碳酸氢钠能够分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸氢钠不分解，据此进行解答；棉花可以防止碳酸氢钠粉末进入导管；
（4）根据表中数据判断反应前后质量差，结合反应方程式判断二氧化碳的质量及物质的量；
（5）根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式计算出碳酸钠的质量，然后计算出样品中碳酸钠的质量分数；
（6）测定结果偏高，说明测定的二氧化碳的质量偏大，据此进行判断．
（2）碳酸氢钠温度下小于碳酸钠，加热碳酸氢钠能够分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸氢钠不分解，据此进行解答；棉花可以防止碳酸氢钠粉末进入导管；
（4）根据表中数据判断反应前后质量差，结合反应方程式判断二氧化碳的质量及物质的量；
（5）根据碳酸钠与盐酸反应的化学方程式计算出碳酸钠的质量，然后计算出样品中碳酸钠的质量分数；
（6）测定结果偏高，说明测定的二氧化碳的质量偏大，据此进行判断．
解答：解：（1）从表中可以看出食用纯碱和食用小苏打的水溶液均显碱性，遇酚酞均能使酚酞变红，且碱性越强颜色越红，测定溶液酸碱性强弱程度可采用pH试纸或PH计完成；
（2）由图表关于两者的热稳定性进行分析可知：食用小苏打可以加热分解生成二氧化碳，而食用纯碱不能，所以分析装置可知乙烧杯的澄清石灰水变浑浊，其分解方程式为：2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，装置中的棉花团的作用是：防止加热时小苏打（或NaHCO3）粉末进入导管；
（4）由图表数据分析可知11g样品与盐酸完全反应的质量变化是（11g+160g）-166.6g=4.4g，因为此过程发生的反应是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，所以此质量差即是生成二氧化碳的质量；
（5）设生成4.4g二氧化碳时需要碳酸钠的质量是x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
=
x=10.6g
所以食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为
×100%≈96.4%；
（6）通过以上计算可知如果测得的结果比实际纯度高，则是测量的二氧化碳质量比实际值偏大，可能的原因是稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大；
故答案为：（1）红；食用纯碱（或Na2CO3）；pH试纸；
（2）乙； 2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O；防止加热时小苏打（或NaHCO3）粉末进入导管；
（4）4.4；
（5）食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为96.4%；
（6）稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大．（或水蒸气随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大）
（2）由图表关于两者的热稳定性进行分析可知：食用小苏打可以加热分解生成二氧化碳，而食用纯碱不能，所以分析装置可知乙烧杯的澄清石灰水变浑浊，其分解方程式为：2NaHCO3
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（4）由图表数据分析可知11g样品与盐酸完全反应的质量变化是（11g+160g）-166.6g=4.4g，因为此过程发生的反应是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，所以此质量差即是生成二氧化碳的质量；
（5）设生成4.4g二氧化碳时需要碳酸钠的质量是x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
| 106 |
| 44 |
| x |
| 4.4g |
x=10.6g
所以食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为
| 10.6g |
| 11g |
（6）通过以上计算可知如果测得的结果比实际纯度高，则是测量的二氧化碳质量比实际值偏大，可能的原因是稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大；
故答案为：（1）红；食用纯碱（或Na2CO3）；pH试纸；
（2）乙； 2NaHCO3
| ||
（4）4.4；
（5）食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为96.4%；
（6）稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大．（或水蒸气随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大）
点评：此题是一道实验探究题，解题的关键是利用相关题目中的信息结合探究过程中有关的反应进行分析判断，题目难度不大，注重基础，能较好的训练和强化学生所学的基础知识．
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