Question

14．假期，王霞同學在家中與媽媽做面包，發現媽媽揉面粉時在面粉中加入一種白色粉末，做出的面包疏松多孔，口感很好．她很感興趣，想探究這種“神奇粉末”的成分．

【提出問題】這種白色粉末是什么物質？
【查閱資料】通過對市場上相關產品進行調查，王霞發現了如圖所示的三種商品．
【作出猜想】
猜想1：可能是食用純堿；
猜想2：可能是食用小蘇打；
猜想3：可能是快速發酵粉．
【設計實驗】取少量白色粉末于試管中，加入適量蒸餾水，發現白色粉末溶解，無其他明顯現象，實驗結論是此粉未不是快速發酵粉，另取少量白色粉末于試管中，加入稀鹽酸，有無色氣體產生，王霞認為白色粉末是純堿．．
【實驗反思】小明同學認為王霞同學根據上面的實驗現象，不能得出白色粉末是純堿，你若認為小明說法有道理，請用化學方程式解釋不能得出結論的原因NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；為了得到鑒別純堿和小蘇打的正確方法，王霞繼續查找資料，發現它們有下列的性質．

性質	碳酸鈉	碳酸氫鈉
溶解性	20℃時溶解度21.6g，溶解時放熱	20℃時溶解度9.8g，溶解時放熱
加熱	不分解	發生分解反應，分解產物為碳酸鈉、二氧化碳和水．

【設計實驗】小明同學根據上面信息，設計了進一步檢驗白色粉末的兩種方案，請你和小明一起完成實驗方案：
方案1：加入CaCl₂溶液，碳酸鈉與之反應生成沉淀，則有沉淀生成的為碳酸鈉，反之為碳酸氫鈉；
方案2：20℃時，在100克水中加入12克該白色粉末，充分溶解后，如果有白色固體剩余，則為碳酸鈉，否則為碳酸氫鈉．
在查找資料過程中，王霞同學還發現純堿不是堿，是由于其水溶液顯堿性而得名．現要驗證純堿溶液是否顯堿性，請寫出用pH試紙來測其pH值的操作過程把一小塊試紙放在玻璃片上，用沾有待測溶液的玻璃棒點在試紙上，觀察顏色，與比色卡對比，讀數．

Answer 1

分析 【設計實驗】根據溶解時所出現的現象，結合三種白色粉末的特點，判斷無明顯時排除粉末為發酵粉的可能性；根據碳酸鈉能與鹽酸反應放出二氧化碳的特點，推斷所加入的試劑；
【實驗反思】由于碳酸氫鈉也能與鹽酸反應放出二氧化碳，可判斷滴入鹽酸放出二氧化碳的白色粉末也可能是碳酸氫鈉；
【設計實驗】方案1：加入CaCl₂溶液，考慮碳酸鈉與之反應生成沉淀；
方案2：可根據碳酸鈉與碳酸氫鈉溶解度的不同，由溶解粉末質量的不同，區別兩種物質；
說出使用pH試紙測定溶液pH的操作方法．

解答 解：【設計實驗】由于白色粉末溶解在水中并沒有出現氣體，可判斷該粉末一定不是發酵粉；碳酸鈉與鹽酸反應可放出二氧化碳，因此可推斷滴加的試劑應是稀鹽酸；
【實驗反思】碳酸氫鈉與鹽酸反應放出二氧化碳，反應的化學方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；【設計實驗】方案1：加入CaCl₂溶液，考慮碳酸鈉與之反應生成沉淀，則有沉淀生成的為碳酸鈉，反之為碳酸氫鈉；
方案2：由于20℃時碳酸鈉的溶解度為21.6g而碳酸氫鈉的溶解度為9.8g，所以當向100g水中加入12g粉末完全溶解時，粉末為碳酸鈉，否則粉末只能為碳酸氫鈉；
用pH試紙來測溶液pH值的操作過程為：把一小塊試紙放在玻璃片上，用沾有待測溶液的玻璃棒點在試紙上，觀察顏色，與比色卡對比，讀數．
故答案為：
【設計實驗】此粉未不是快速發酵粉；稀鹽酸；
【實驗反思】NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
【設計實驗】方案1：加入CaCl₂溶液，碳酸鈉與之反應生成沉淀，則有沉淀生成的為碳酸鈉，反之為碳酸氫鈉；方案2：碳酸鈉，碳酸氫鈉；
把一小塊試紙放在玻璃片上，用沾有待測溶液的玻璃棒點在試紙上，觀察顏色，與比色卡對比，讀數．

點評 解答本題時要注意到碳酸鈉、碳酸氫鈉化學性質較為相似，因此常規檢驗碳酸鹽的方法在此問題中存在一定的缺陷．