Question

9．同学们对制作糕点常用膨松剂Na₂CO₃或NaHCO₃进行了下列探究．
【查阅资料】
表1

20℃	8%Na2CO3溶液	8%NaHCO3溶液
pH	10.6	8.0

表2

溶解度	10℃	20℃	30℃	40℃
Na2CO3	12.5g	21.5g	39.7g	49.0g
NaHCO3	8.1g	9.6g	11.1g	12.7g

【探究一】NaHCO₃和Na₂CO₃性质差异的探究
（1）现有20℃时溶质质量分数为8%的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液酸碱性：取样于试管中，分别滴加紫色石蕊试液，均显蓝色；酸碱度：NaHCO₃溶液＜Na₂CO₃溶液（填“＞”或”“＜”）．
（2）稳定性：按图1，实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊，对应试管中发生反应的化学方程式为：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
结论：在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定性强（填“强”或“弱”）．
（3）利用溶解度鉴别NaHCO₃和Na₂CO₃：分别取Xg两种固体粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通过观察溶解现象来区分，X可以是下列的A．（选填A、B或C）
A．2g      B．0.96g      C．0.5g
【问题讨论】
（4）实验结束时，应先B（选填A或B）．
A．熄灭酒精灯   B．将甲、乙烧杯移开
（5）甲认为探究稳定性实验中，由于受热时两物质温度不同，不能得到（2）中的结论，经对装置设计讨论后一致认为可以得到上述结论，理由是碳酸氢钠的受热温度低于碳酸钠的受热温度．
【探究二】测定NaHCO₃和Na₂CO₃混合物10.0g中NaHCO₃的质量分数（图2，夹持装置略）

【问题讨论】
（6）实验前先通一段时间的空气的目的是把装置中的二氧化碳排尽；
（7）A的作用是吸收空气中的二氧化碳，若没有装置E，NaHCO₃的质量分数测定结果会偏大（填“偏大”、“不变”或“偏小”）．
（8）停止加热后，仍继续通入空气一段时间，目的是把反应生成的二氧化碳完全排入D中．
【含量测定】
（9）测得装置D的质量实验前为122.2g，实验后为124.4g，计算该样品中NaHCO₃的质量分．（要有计算过程）
【知识拓展】
（10）向Na₂CO₃溶液中通入CO₂气体可以生成NaHCO₃，该反应的化学反应方程式为：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．

Answer 1

分析 【探究一】
根据表中提供的信息可以判断相关方面的问题；
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；
【探究二】
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳；
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：【探究一】
（1）现有20℃时溶质质量分数为8%的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液酸碱性：取样于试管中，分别滴加紫色石蕊试液，均显蓝色；
酸碱度：NaHCO₃溶液＜Na₂CO₃溶液．
故填：蓝；＜．
（2）稳定性：按图1，实验中可观察乙烧杯中的石灰水变浑浊，对应试管中发生反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故填：乙；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
结论：在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定性强．
故填：强．
（3）分别取Xg两种固体粉末加入20℃，10g水中充分溶解，通过观察溶解现象来区分，X可以是下列的A，因为2g碳酸钠能够完全溶解，而碳酸氢钠不能完全溶解．
故填：A．
【问题讨论】
（4）实验结束时，应先将甲、乙烧杯移开．
故填：B．
（5）经对装置设计讨论后一致认为可以得到上述结论，理由是：碳酸氢钠的受热温度低于碳酸钠的受热温度．
故填：碳酸氢钠的受热温度低于碳酸钠的受热温度．
【探究二】
（6）实验前先通一段时间的空气的目的是把装置中的二氧化碳排尽．
故填：把装置中的二氧化碳排尽．
（7）A的作用是吸收空气中的二氧化碳，若没有装置E，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D中，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致NaHCO₃的质量分数测定结果会偏大．
故填：吸收空气中的二氧化碳；偏大．
（8）停止加热后，仍继续通入空气一段时间，目的是把反应生成的二氧化碳完全排入D中．
故填：把反应生成的二氧化碳完全排入D中．
（9）设碳酸氢钠的质量为x，
反应生成二氧化碳质量为：124.4g-122.2g=2.2g，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
168                                      44
x                                         2.2g
$\frac{168}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=8.4g，
该样品中NaHCO₃的质量分数为：$\frac{8.4g}{10g}$×100%=84%，
答：该样品中NaHCO₃的质量分数为84%．
（10）向Na₂CO₃溶液中通入CO₂气体可以生成NaHCO₃，该反应的化学反应方程式为：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．
故填：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃．
答案：
【探究一】
（1）蓝；＜；
（2）乙；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；强；
（3）A；
（4）B；
（5）碳酸氢钠的受热温度低于碳酸钠的受热温度；
（6）把装置中的二氧化碳排尽；
（7）吸收空气中的二氧化碳；偏大；
（8）把反应生成的二氧化碳完全排入D中；
（9）84%．
（10）Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃；

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．