Question

6．小林发现妈妈在面粉中加入一种白色粉末，做出的馒头疏松多孔．他很感兴趣，想探究这种白色粉末的成分．通过对市场上相关产品进行调查，她发现了如下表所示的三种商品，猜想妈妈使用的白色粉末是如表三种商品中的一种．

猜想	①	②	③
商品	食用纯碱	食用小苏打	快速发酵粉
成分	碳酸钠	碳酸氢钠	碳酸氢钠、有机酸
用法	面粉加水揉和成面团，发酵后产生酸味，加入适量纯碱，反复揉和，加热即可制成松软的馒头．	面粉无需发酵，直接加入适量小苏打，加水调和，放入烤箱加热即可制成疏松多孔的糕点．	面粉与发酵粉按比例拌匀，放入适量温水揉和，放置一段时间，即可蒸、烘、烤制成疏松多孔的各种食品．

（1）纯碱的化学式是Na₂CO₃，它的水溶液的PH＞7．图表中的三种商品都能在使用过程中产生一种气体，使做成的馒头疏松多孔，这种气体是CO₂．
（2）方案一：据获得的信息，小林设计实验方案一，在实验室探究这种白色粉末的成分．

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量白色粉末于试管中，加入适量温蒸馏水揉和，放置一段时间．	固体溶解，无其他明显现象．	猜想3是错误的
②取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水，滴加稀盐酸； ③将产生的气体通入澄清的石灰水．	有无色气泡产生； 澄清的石灰水变浑浊．	猜想①是正确的实验操作有关的化学方程式2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑．

（3）老师提示小林②③得出的结论有不足之处，原因是碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的气体，无法判定样品是哪种．经过查阅资料和老师的帮助小林改进实验方案，确认白色粉末的成分．
方案二：样品与盐酸反应生成气体的比较
已知查阅资料碳酸氢钠4.2g和碳酸钠5.3g完全反应生成的气体体积都为Vml，如图所示．图I是反应装置，图Ⅱ装置能测量出反应生成气体的体积．

（1）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差．
（2）数据与分析：根据图Ⅲ曲线，可得生成相同体积的二氧化碳气体，碳酸氢钠比碳酸钠的速度快（快或慢）
（3）小林参考已知的实验方案在图I锥形瓶中加入了5.3g的白色粉末（杂质等因素均忽略），分液漏斗加入已知相同浓度的盐酸（足量）．产生气体的体积大于（大于、小于、等于）Vml，证明猜想②是正确的．

Answer 1

分析 （1）纯碱的化学名称是碳酸钠，根据物质的名称书写化学式；根据三种物质中含有的阴离子分析产生气体的化学式．
（2）根据实验操作、实验现象，分析白色粉末的成份．
（3）碳酸钠和碳酸氢钠都满足本题中的实验现象，没法确定；要根据两者化学性质的不同进一步的区分．
方案二：
（1）根据二氧化碳易溶于水分析；
（2）根据图象数据分析判断；
（3）根据生成相同体积的体积判断；

解答 解：（1）纯碱的化学名称叫碳酸钠，化学式是Na₂CO₃，溶液呈碱性，它的水溶液的pH＞7，碳酸钠中的阴离子是碳酸根离子，碳酸氢钠的阴离子是碳酸氢根离子，根据他们存在的阴离子和酸反应产生CO₂气体；
（2）实验室探究这种白色粉末的成分．
有机酸不会溶于水中，可以判断白色粉末不是发酵粉根据题中的现象分析白色粉末的成份，要使三者产生气体，需要加入酸．
①取少量白色粉末于试管中，加入适量温蒸馏水揉和，放置一段时间．固体溶解，无其他明显现象．猜想3是错误的；
②取少量白色粉末于试管中，加入适量蒸馏水，滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水．若产生气泡，使澄清石灰水变浑浊．猜想①是正确的；实验操作有关的化学方程式为：2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）老师提示小林②③得出的结论有不足之处，原因是碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的气体，无法判定样品是哪种；
方案二：
（1）因为二氧化碳易溶于水，为了不影响实验结果，在水上面加上油层就是防止二氧化碳溶于水，故答案为：防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差．
（2）分析图象知，在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应用的时间少，即碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快，故答案为：在相同的条件下生成相同体积的二氧化碳，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸
反应快
（3）由质量守恒定律知，取碳酸氢钠4.2g、碳酸钠5.3g与足量的盐酸反应能生成相同体积的二氧化碳，小林参考已知的实验方案在图I锥形瓶中加入了5.3g的白色粉末（杂质等因素均忽略），分液漏斗加入已知相同浓度的盐酸（足量）．产生气体的体积大于Vml，证明猜想②是正确的．
答案：
（1）Na₂CO₃；大于7；CO₂
（2）稀盐酸；澄清的石灰水变浑浊；2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（3）碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应放出使澄清石灰水变浑浊的气体，无法判定样品是哪种．
探究活动二
（1）防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差．（2）快；（3）大于；

点评 本题主要考查了利用已经学过的化学知识解决日常生活中的实际问题，综合性强．