Question

對食用純堿和食用小蘇打兩種粉末進行以下探究．
[查閱資料]

名稱	食用純堿	食用小蘇打
主要成分	Na2CO3	NaHCO3
酸堿性	水溶液顯堿性	水溶液顯堿性
熱穩定性	受熱不分解	270℃時完全分解為碳酸鈉、二氧化碳、水

[實驗探究]
（1）探究兩者水溶液酸堿性的差異
小明分別向等濃度的兩種溶液中滴入酚酞試液，發現兩者都變紅色，但食用純堿溶液中顏色更深，由此推測可能______溶液堿性更強．
（2）驗證兩種粉末的穩定性
在老師的指導下，該小組按右圖裝置進行實驗操作，觀察到______（填“甲”或“乙”）燒杯中澄清石灰水變渾濁，裝置中棉花的作用是______．
（3）測定食用純堿粉末的純度（雜質不參與反應）取食用純堿粉末試樣，利用右圖裝置進行實驗測定．數據記錄如下：

稱量項目	稱量時間	質量/g
試 樣		11.0
裝置+稀鹽酸		160.0
裝置+稀鹽酸+試樣	反應開始后20s	167.0
裝置+稀鹽酸+試樣	反應開始后30s	166.6
裝置+稀鹽酸+試樣	反應開始后90s	166.6

①反應生成CO₂的質量為______g．
②通過計算確定食用純堿粉末中Na₂CO₃的質量分數（寫出計算過程，結果保留一位小數）．______
③如果測得的結果比實際純度高，可能的原因是______．（答一種即可）

Answer 1

解：（1）從表中可以看出食用純堿和食用小蘇打的水溶液均顯堿性，遇酚酞均能使酚酞變紅，且堿性越強顏色越紅所以可以判斷食用純堿的堿性更強；
（2）由圖表關于兩者的熱穩定性進行分析可知：食用小蘇打可以加熱分解生成二氧化碳，而食用純堿不能，所以分析裝置可知乙燒杯的澄清石灰水變渾濁，其分解方程式為：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，裝置中的棉花團的作用是：防止加熱時小蘇打（或NaHCO₃）粉末進入導管；
（3）①由圖表數據分析可知11g樣品與鹽酸完全反應的質量變化是（11g+160g）-166.6g=4.4g，因為此過程發生的反應是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，所以此質量差即是生成二氧化碳的質量；
②設生成4.4g二氧化碳時需要碳酸鈉的質量是x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 4.4g

=
解得：x=10.6g
所以食用純堿粉末中Na₂CO₃的質量分數為×100%=96.4%；
③通過以上計算可知如果測得的結果比實際純度高，則是測量的二氧化碳質量比實際值偏大，可能的原因是稀鹽酸揮發出的HCl氣體隨CO₂氣體排出，從而導致所測純度偏大；
故答案為：（1）食用純堿；
（2）乙；防止粉末進入導管；
（3）①4.4；
②96.4%；
96.4%；
③產生的CO₂中帶出部分水蒸氣．
分析：[實驗探究]依據表中關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性及熱穩定性所提供的信息分析解答（1）（2）；
（3）依據反應前后質量的變化計算出生成二氧化碳的質量，根據化學方程是的計算利用二氧化碳的質量求出反應的碳酸鈉的質量，進而得到食用純堿粉末中Na₂CO₃的質量分數；
依據鹽酸存在揮發性分析導致所求結果偏大的原因；
點評：此題是一道實驗探究題，解題的關鍵是利用相關題目中的信息結合探究過程中有關的反應進行分析判斷，題目難度不大，注重基礎，能較好的訓練和強化學生所學的基礎知識．