题目内容

5．安多夫是一种嫩肉粉，其主要成分碳酸氢钠（NaHCO3）和氯化钠．安多夫可促进肉类吸收水分，从而使肉质松软，达到鲜嫩爽滑的目的．小张发现将拌了安多夫粉的肉类放到锅中加入食醋等调料烧煮时会产生大量的气体，他对此颇感兴趣，决定对其进行探究．

【查阅资料】
（1）碳酸氢钠俗称“小苏打”、“重曹”，白色细小晶体，加热到50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，440℃时完全分解．
（2）白色无水硫酸铜遇到水会变成蓝色．
【实验探究一】对烧煮时产生大量气体的成分和来源进行探究（1）小于对气体的成分进行了猜测：气体中除了醋酸气体之外，还可能含有水蒸气和CO2．他设法收集气体样品并除去醋酸气体后，用图2实验装置进行验证．装置导气口连接顺序：气体样品dcba．
（2）小于对二氧化碳的来源作了两种猜测：
猜测①：二氧化碳可能是由碳酸氢钠与碳酸氢钠与醋酸反应生成的发生化学反应产生的；
猜测②：二氧化碳可能是由碳酸氢钠受热分解产生的，反应方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
针对以上猜测，小于设计了以下实验：
实验步骤实验现象
实验1取样与试管中，加入食醋
并将产生气体通入澄清石灰水中．		有气泡产生
石灰水变浑浊．
实验2取安多夫样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水．试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊，试管中残留白色固体粉末．
实验结论：猜想①、②都正确
【实验探究二】测定安多夫样品中碳酸氢钠的含量
实验2中，小于发现充分反应后，试管中仍留有一些白色固体粉末，通过查阅资料发现是碳酸钠和氯化钠．小于想用测定白色固体中碳酸钠的质量来推算安多夫样品中碳酸氢钠的含量，于是称取实验2中得到的白色固体粉末6.9克，设计了如下实验方案：
（1）沉淀A的化学式是CaCO3，实验中加入过量CaCl2溶液的目的是使碳酸钠完全沉淀．
（2）该安多夫样品中NaHCO3的质量分数是多少？（写出解题程）
（3）上述实验方案中，若沉淀A缺少“洗涤”操作，则会使测得样品中NaHCO3的质量分数偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）小明同学看到这个设计实验后，提出一个更简单的测定方法，如图4所示，设计思路如下：

①电子天平调零
②检查装置气密性
③在锥形瓶内装入M克安多夫样品，分液漏斗内装入足量浓盐酸
④称药品和装置的总质量W1克
⑤滴入浓盐酸
⑥无气泡产生后，再称整个装置的质量W2克
⑦（W2-W1）减轻的质量就是二氧化碳的质量
通过化学方程式计算NaHCO3的质量，最终达到计算安多夫样品中NaHCO3的质量分数的目的．
【方案评价】两位同学经过多次的实验测定后发现，得到的最终结果总是比真实值偏大，请你帮他们分析结果偏大的原因可能是浓盐酸挥发出氯化氢气体或CO2带出水蒸气．

分析 【实验探究一】（2）根据题目信息和知识基础，确定检验CO2和水蒸气所用药品；
（2）①根据题意是将拌了安多夫粉的肉类放到锅中并加入食醋等调料烧煮，所以有两种情况：可能是自身分解生成二氧化碳；也可能是二者相互反应生成二氧化碳；
②根据碳酸氢钠的组成及碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性和酸的反应进行分析解答．
【实验探究二】
（1）根据过滤可以将不溶性固体和液体分离解答；根据实验中加入过量CaCl2溶液的目的是使碳酸钠完全沉淀解答；
（2）根据沉淀的质量利用反应的关系式分析解答；
（3）若沉淀A缺少“洗涤”操作，会使碳酸钙测得质量偏大．
（4）根据题中的信息分析解答．

解答 解：【实验探究一】
（1）根据题意，检验有无二氧化碳可用澄清的石灰水，检验水用无水硫酸铜，先检验水，在检验二氧化碳，故装置导气口连接顺序：气体样品→dcba
；
（2）①根据题意可知二氧化碳的生成可能有两种情况：碳酸氢钠自身分解生成二氧化碳；或者是碳酸氢钠与醋酸反应生成二氧化碳；
②碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳，故答案为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
实验1：取样与试管中，加入食醋，并将产生气体通入澄清石灰水中；有气泡产生并且石灰水变浑浊，猜想①正确；
实验2：取安多夫样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水．试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊，试管中残留白色固体粉末．猜想②正确；
【实验探究二】
（1）碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀；实验中加入过量CaCl2溶液的目的是使碳酸钠完全沉淀；
（2）Na2CO3～CaCO3～2NaHCO3
   106      100       168
    x        5 g       y
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}=\frac{168}{y}$
x=5.3g     
y=8.4g
样品中氯化钠的质量为6.9 g-5.3 g=1.6 g
样品中NaHCO3的质量分数=$\frac{8.4g}{8.4g+1.6g}$×100%=84%
（3）若沉淀A缺少“洗涤”操作，会使碳酸钙测得质量偏大，则会使测得样品中NaHCO3的质量偏大，质量分数偏大；
（4）两位同学经过多次的实验测定后发现，得到的最终结果总是比真实值偏大，分析结果偏大的原因可能是实验中使用了浓盐酸，浓盐酸具有挥发性；未考虑反应过程中水的蒸发．
答案：
【实验探究一】
（1）dcba
 （2）
①碳酸氢钠与醋酸反应生成的
②2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑

实验步骤实验现象
实验1
取样与试管中，加入食醋
并将产生气体通入澄清石灰水中．		有气泡产生
石灰水变浑浊．
实验2取安多夫样品少许加入试管中，加热使之充分反应，并把产生的气体通入澄清石灰水．试管口出现小水珠，澄清石灰水变浑浊，试管中残留白色固体粉末．
【实验探究二】
（1）CaCO3；使碳酸钠完全沉淀；     
（2）该安多夫样品中NaHCO3的质量分数是84%
（3）偏大
（4）浓盐酸挥发出氯化氢气体或CO2带出水蒸气

点评 本题综合性强，主要通过实验考查了以下知识点：碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质以及简单实验设计；平时要注意相关基础知识的记忆，方能熟练解答．

练习册系列答案
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15．写出下列溶液中溶质的化学式：
编号溶液溶质化学式
①澄清的石灰水Ca（OH）2
②医疗消毒用高锰酸钾溶液（俗称紫药水）KMnO4
③0.9%的氯化钠注射液（俗称生理盐水）NaCl
④38°“稻花香”白酒C2H5OH
⑤硫酸溶液H2SO4
⑥家用醋酸CH3COOH
⑦碘酒I2
⑧生石灰配成的水溶液Ca（OH）2
⑨稀盐酸HCl
16．根据下列装置图回答问题（装置图用序号填空）．

（1）写出编号①和②仪器的名称：①长颈漏斗 ②集气瓶
（2）已知MnO2固体和浓盐酸混合共热可制得氯气（Cl2），则应选用发生装置是A．若将二氧化碳通入盛有紫色石蕊的试管，观察到的现象是紫色的石蕊试液变红色；证明二氧化碳能与水反应的方程式是CO2+H2O=H2CO3，若F装置中盛放澄清的石灰水，则二氧化碳通过时的现象为澄清的石灰水变浑浊，化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（3）实验室若用B装置制取二氧化碳时，往长颈漏斗中应加入添加稀盐酸，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，若用F来收集二氧化碳，二氧化碳应从a进入（选“a”或“b”）二氧化碳的验满方法是可将一根燃着的木条放在b管口，若观察到木条熄灭则证明二氧化碳已满．
13．用金属铁制备自来水的新型消毒、净水剂K2FeO4的流程如下：

请回答下列问题：
（1）操作I所需要的仪器和用品：铁架台、玻璃仪器、玻璃棒 （填一种实验物品）．
（2）已知D的化学式为Fe （OH）2反应①、②的化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；FeSO4+2KOH=Fe（OH）2↓+K2SO4．
（3）反应②中，铁元素的化合价是否发生变化否（填是或否）．
20．下列物质的用途与其物理性质有关的是（　　）
A．浓硫酸用做气体干燥剂B．石蕊试液用来检验溶液的酸碱性
C．熟石灰用于改良酸性土壤D．小苏打用于焙制糕点
10．如图所示物品所使用的主要材料，不属于有机合成材料的是（　　）
A．
   塑料直尺		B．
  尼龙提包		C．
  纯羊毛手套		D．
  塑胶地垫
17．按所学初中化学知识填空．
（1）最清洁的燃料是氢气．
（2）“汽水”中含有的一种酸是碳酸．
（3）能用于造纸工业原料的一种碱是氢氧化钠．
（4）电解水实验中正极产生的气体是氧气．
（5）蚊子体内含有甲酸，被蚊子叮咬后可涂肥皂止痒，则室温时肥皂水的pH＞7．（填“＞”、“＜”或“=”）
14．写出下列反应的反应方程式．
用氢氧化镁中和过多的胃酸Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O．
2．小苏打和纯碱的日常生活中常用物质，某实验小组学习了相关知识后探究对比两种物质，进行了如下实验．
结合已学知识，回答下列问题．
序号实验装置现象
1取等质量、干燥的小苏打和纯碱，放入试管中并在酒精灯火焰上加热．小苏打：试管内壁有水珠，固体质量减轻；
纯碱：无明显现象，固体质量不减轻．
2取等质量的小苏打和纯碱，放入试管中，再加入足量等浓度的盐酸．小苏打：粉末很快消失，有大量气泡冒出；
纯碱：粉末很快消失，有大量气泡冒出．
（1）通过上述2个实验，可以得到的结论有（至少写出2点）碳酸氢钠受热会发生分解、碳酸氢钠与盐酸反应的速率比碳酸钠快．
（2）通过查阅资料得知，小苏打受热后分解的严产物之一是Na2CO3，于是该小组的同学认为小苏打受热分解后的产物为Na2CO3和水．试分析该结论是否成立，并说明理由．不成立，不满足质量守恒定律
（3）同澄清石灰水中通入过量CO2，先生成白色沉淀，一段时间后白色沉淀又消失．原因是碳酸钙和水，CO2反应生成可溶于水的碳酸氢钙[Ca（CO3）2]，写出该反应的化学方程式CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2，该反应的基本反应类型属于化合反应．

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