题目内容

10.碳酸氢钠和碳酸氢铵(NH4HCO3)是制作油条和油饼时常用的膨松剂,化学兴趣小组对这两种膨松剂受热分解后的产物进行了探究:

【查阅资料】
①碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与氨气反应.
②氨气有刺激性气味,极易溶于水水溶液呈碱性.
【进行实验】
按如图所示连接好装置(夹持仪器略去).
实验操作主要实验现象实验结论及解释
连接好装置,关闭K1,打开K2
微热左侧双层试管
A、C中均出现气泡装置的气密性良好
打开K1,关闭K2,停止加热A、B烧杯中的导管内均形成一段稳定的液柱
在试管中加入两种膨松剂,打开K1,关闭K2,点燃酒精灯加热双层试管内层试管中白色固体明显减少,A、B中澄清石灰水变浑浊均有二氧化碳生成
关闭K1,打开K2(开关操作)无色酚酞试液变红有氨气生成
继续加热一段时间外层试管中仍有固体NH4HCO3受热分解的化学方程式为NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2
为了进一步确定NaHCO3受热分解后生成Na2CO3,后续的实验操作是打开铁夹1,(关闭铁夹2),继续加热至石灰水中不再有气泡产生,玻璃管中仍有固体剩余.

分析 根据装置内外出现压强差,证明气密性良好,也就是C中出现气泡进行分析;
根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氨气溶于水形成氨水,显碱性,能使酚酞变红色进行分析;
根据碳酸氢铵在加热的条件下生成氨气、水和二氧化碳进行分析;
根据碳酸氢钠完全分解后仍有固体碳酸钠,而碳酸氢铵完全分解后没有固体剩余进行分析.

解答 解:装置内外出现压强差,证明气密性良好,也就是C中出现气泡;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氨气溶于水形成氨水,显碱性,能使酚酞变红色;碳酸氢铵在加热的条件下生成氨气、水和二氧化碳,所以

实验操作主要实验现象实验结论及解释
A、C中均出现气泡装置的气密性良好.
打开K1,关闭K2,停止加热.A、B烧杯中的导管内均形成一段稳定的液柱.
在试管中加入两种膨松剂,打开K1,关闭K2,点燃酒精灯加热双层试管;内层试管中白色固体明显减少,A、B中澄清石灰水变浑浊,均有二氧化碳生成.
关闭K1,打开K2;(开关操作)无色酚酞试液变红.有氨气生成.
继续加热一段时间.外层试管中仍有固体.NH4HCO3受热分解的化学方程式为:NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2
碳酸氢钠完全分解后仍有固体碳酸钠,而碳酸氢铵完全分解后没有固体剩余,所以确定NaHCO3受热分解后生成Na2CO3,后续的实验操作是:打开铁夹1,(关闭铁夹2),继续加热至石灰水中不再有气泡产生,玻璃管中仍有固体剩余.
故答案为:
实验操作主要实验现象实验结论及解释
A、C
A、B中澄清石灰水变浑浊,
关闭K1,打开K2;(开关操作)有氨气生成.
NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2
打开铁夹1,(关闭铁夹2),继续加热至石灰水中不再有气泡产生,玻璃管中仍有固体剩余.

点评 根据实验的装置图及所提供资料的分析,正确理解实验的目的及出现现象的原因,对于解答此新知识的探究型问题是尤其重要的.

练习册系列答案
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【提出问题】该金属丝是什么?它的存在是不是蜡烛灭而复燃的原因?
【初步探究】蜡烛为什么会灭而复燃?
【资料一】蜡烛的棉芯里藏有一些金属,当蜡烛燃烧时,棉芯里的金属被熔化的石蜡包裹起来,由于隔绝了氧气,金属并不燃烧;但当蜡烛熄灭后,金属接触到氧气就可以燃烧,从而使蜡烛复燃.
【实验反思】蜡烛燃烧产生的火焰是由气态(填“固态”或“气态”)物质燃烧产生的,紫琦认为这种蜡烛也可以熄灭,她可以采用的方法是隔绝氧气或剪除灯芯或用湿抹布盖灭.
【资料二】蜡烛内的金属是Mg、Fe或Cu中的一种.
【深入探究】这种蜡烛芯内的金属是Mg、Fe或Cu中的哪一种?
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其原因是:①铜是紫红色的,不是银白色的;②铁在空气中不能燃烧.
同学们一致猜想:该金属是Mg.
【查阅资料】镁可以与热水反应,生成氢氧化镁,温度越高,水中溶解的氢氧化镁越多.
【进行实验】为了验证猜想,大家设计了如下实验:
实验步骤实验现象实验结论
将该金属丝用砂纸打磨至光亮,加入到装有热水的试管中,并将燃着的小木条放在试管口有气泡不断冒出,气体燃烧,听见爆鸣声,火焰呈淡蓝色生成的气体为_H2
(填化学式)
在反应后的溶液中滴加酚酞溶液溶液变成红色,冷却后红色褪去反应生成了Mg(OH)2,滴加酚酞溶液,溶液变为红色,说明溶液显碱 性
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Ⅰ:制备氮化镁
【查阅资料】
①(NH42SO4+2NaNO2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2N2↑+Na2SO4+4H2O,该反应为放热反应.
②饱和硫酸亚铁溶液能吸收氧气;稀硫酸能吸收氨气.
③在常温下或温度不高的条件下镁几乎与水不反应.
【实验】
制备氮化镁的装置示意图如图甲(A-G):

(1)D装置的作用是吸收水蒸气(或干燥氮气),G装置的作用是防止空气中氧气进入E装置.
(2)E装置中发生反应的化学方程式为3Mg+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Mg3N2
(3)实验时先进行A(选填“A”或“E”)处加热,理由是排尽装置内的空气.
Ⅱ:测定氮化镁的含量
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【定性分析】
步骤一:取少量氮化镁样品于试管中,加足量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,试管口闻到有刺激性气味的气体生成.
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【定量测定】
按图乙(H-I)实验装置进行实验:
(4)取氮化镁样品16g进行实验,I装置增重3.4g,求该样品中氮化镁的质量分数(请写出计算过程).
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