Question

2．某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱（Na₂CO₃）的性质后，联想到家中蒸制馒头时常用的物质小苏打（NaHCO₃），于是采用市售的小苏打样品进行了如下实验探究．
实验一：探究碳酸氢钠的化学性质
（1）取样品溶于适量的水中，测得溶液的pH大于7．
（2）向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳．该反应的化学方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O．
（3）向小苏打的溶液中加入澄清石灰水，生成了白色沉淀．
（4）同学们通过查阅资料，在老师的指导下采用了下图所示装置对小苏打和纯碱做了对比实验．实验中小试管内沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，?a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水出现白色浑浊．试完成下列问题：
①在实验结束时，操作上要注意的问题是：先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯．
②由实验（4）可以得出的结论是碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定）．
请归纳出小苏打的化学性质（至少三点）水溶液呈碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它可以与碱反应，它受热能分解．
实验二：测定小苏打样品中NaHCO₃的质量分数
市售的小苏打样品NaHCO₃的质量分数的标注为95%，该兴趣小组对此产生了疑问，于是又进行了下面的实验（假设小苏打样品中的杂质可溶解于水，并对实验测定无影响）．测定过程，取10g固体样品加适量水完全溶解后，加入足量澄清石灰水，反应方程式如下：Ca（OH）₂+NaHCO₃═CaCO₃↓+NaOH+H₂O，过滤得到沉淀（CaCO₃），干燥后称量质量为10g．经计算得到NaHCO₃的质量为8.4，
结论：小苏打样品NaHCO₃的质量分数仅为84%，低于标注．
利用本题中信息，请你设计出新的测定方案（简述实验方法和分析，推理过程）：取一定量固体样品放在大试管或其他加热仪器中加热至完全分解，冷却后，用天平称量残留固体质量，得到质量差即为气体二氧化碳的质量，根据化学方程式可计算得到碳酸氢钠质量和质量分数并与样品的标注比较．．

Answer 1

分析 （2）主要是考查碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳的性质；
（4）①从化学实验的基本操作以及防止倒吸的原理角度来回答；②无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，证明水的存在，用澄清的石灰水检验二氧化碳的存在，根据相应的实验现象得出实验结论；从碳酸氢盐的化学性质角度来分析．

解答 解：实验一：（2）向小苏打样品中滴加盐酸，有大量气泡产生，经检验该气体是二氧化碳．该反应的化学方程式为：NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O（1分）
（4）①为了防止倒吸引起试管炸裂，应先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯；
②无水硫酸铜粉末的棉花球变成蓝色，说明有水生成，a烧杯中石灰水无明显现象，b烧杯中石灰水了现白色浑浊，说明a中无二氧化碳生成，而b中有二氧化碳生成，即得出碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定）的结论；碳酸氢钠的化学性质有：水溶液呈碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它可以与碱反应，它受热能分解等．
实验二：利用碳酸氢钠受热容易分解的化学性质，通过称量加热前后固体质量的变化量是产生的二氧化碳的质量，据化学方程式进行计算，进而得出碳酸氢钠的质量及质量分数．
故答案为：实验一：（2）NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O；
（4）
①先将导管从烧杯中取出，再熄灭酒精灯；
②碳酸氢钠受热会分解，碳酸钠受热不分解（或碳酸钠比碳酸氢钠稳定）；水溶液呈碱性，能使酸碱指示剂变色；它可与酸发生反应；它可以与碱反应，它受热能分解．
实验二：取一定量固体样品放在大试管或其他加热仪器中加热至完全分解，冷却后，用天平称量残留固体质量，得到质量差即为气体二氧化碳的质量，根据化学方程式可计算得到碳酸氢钠质量和质量分数并与样品的标注比较．

点评 本题是以实验为载体，考查碳酸氢钠的不稳定性和与盐酸反应放出二氧化碳的性质；同时又考查了学生利用课本知识结合新信息处理问题的能力．