Question

6．某面包膨松劑是由碳酸氫鈉和碳酸氫銨兩種物質組成，化學小組為驗證該膨松劑中含有碳酸氫銨并測量其含量，查閱資料，并設計了如圖所示實驗．
[資料]①膨松劑在面包制作過程中發生化學反應：
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑
②通常狀況下，1體積水溶解700體積氨氣，氨氣溶于水所得溶液稱氨水．
[操作]裝置氣密性良好，測得反應前所加膨松劑樣品質餅為m₁g，先關閉k₂，打開k₁并加熱，一段時間后改關閉k₁打開₂并直至實驗結束，冷卻至室溫后測A中試管內剩余固體質量為m₂g．

試回答以下相關問題：
（1）檢驗膨松劑中有碳酸氫銨依據實驗現象是D中酚酞變紅色．
（2）C裝置的作用是吸收水和二氧化碳，如果沒有C裝置，可能對實驗造成影響D裝置中可能看不到變紅現象，不能判斷有氨氣生成．
（3）如何判斷樣品已反應完全B中不再有氣泡產生．
（4）樣品中氨酸氫銨質量分數$\frac{{m}_{1}-\frac{84}{53}{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%．
（5）反應結束后接下來應該進行的正確實驗操作是先關閉k₂，然后熄滅酒精燈．

Answer 1

分析 （1）根據氨氣溶于水，溶液顯堿性，氨水能使酚酞變紅色進行分析；
（2）根據D裝置的作用是用來檢驗是否產生氨氣的，而二氧化碳溶于水形成碳酸，可以和氨水發生反應進行分析；
（3）根據剩余固體是碳酸鈉的質量，然后計算碳酸氫鈉的質量，進而計算碳酸氫銨的質量分數進行分析；
（4）根據B中的水可能發生倒吸進行分析．

解答 解：（1）氨氣溶于水，溶液顯堿性，氨水能使酚酞變紅色，所以檢驗膨松劑中有碳酸氫銨依據實驗現象是D中酚酞變紅色；
（2）D裝置的作用是用來檢驗是否產生氨氣的，而二氧化碳溶于水形成碳酸，可以和氨水發生反應，從而可能看不到D裝置中的現象，而C裝置中的氫氧化鈉和氧化鈣可以吸收二氧化碳，從而避免了二氧化碳干擾實驗現象；
（3）剩余固體是碳酸鈉的質量，然后計算碳酸氫鈉的質量，進而計算碳酸氫銨的質量分數所以
設參加反應的碳酸氫鈉的質量為x
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
168         106
x           m₂g
$\frac{168}{x}$=$\frac{106}{{m}_{2}g}$
x=$\frac{84}{53}$m₂，
所以樣品中氨酸氫銨質量分數為：$\frac{{m}_{1}-\frac{84}{53}{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%；
（4）B中的水可能發生倒吸，所以反應結束后接下來應該進行的正確實驗操作是：先關閉k₂，然后熄滅酒精燈．
故答案為：（1）D中酚酞變紅色；
（2）吸收二氧化碳和水，D裝置中可能看不到變紅現象，不能判斷有氨氣生成；
（3）$\frac{{m}_{1}-\frac{84}{53}{m}_{2}}{{m}_{1}}$×100%；
（4）先關閉k₂，然后熄滅酒精燈．

點評 根據實驗的裝置圖及所提供資料的分析，正確理解實驗的目的及出現現象的原因，對于解答此新知識的探究型問題是尤其重要的．