Question

18．發酵粉是糕點的常見蓬松劑，成分一般是NH₄HCO₃、NaHCO₃．某同學將發酵粉加入到一定量的氫氧化鈣飽和溶液中，產生大量氣泡和白色固體，溶液呈無色．
Ⅰ、為確定氣體和固體及溶液的成分，該同學進行了如下的探究：
（1）將氣體通入紫色石蕊試液中，石蕊試液變藍色．則該氣體為NH₃（寫化學式），生成該氣體的化學方程式是Ca（OH）₂+NH₄HCO₃=CaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O．
（2）對白色固體做出如下猜測并進行實驗：
【猜測】①白色固體是CaCO₃；②Ca （OH）₂；③白色固體是CaCO₃和Ca （OH）₂．
【實驗】取洗凈后的白色固體，加入足量的水，滴入酚酞，無明顯變化，則白色固體一定是CaCO₃．
（3）將所得溶液分為兩份：
①一份中加足量的稀鹽酸，無氣體；
②在另一份中通入足量的CO₂后，滴入酚酞．生成白色沉淀且溶液呈紅色．則原溶液中有溶質Ca（OH）₂、NaOH（寫化學式）．
Ⅱ、為確定發酵粉成分含量，該同學進行了定量實驗：
（4）稱取干燥的白色固體10g，充分加熱至質量不再改變為止，稱得殘留固體質量為 5.3g．則發酵粉中NH₄HCO₃與NaHCO₃的質量比為4：21．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈣和碳酸氫銨反應生成碳酸鈣沉淀、氨氣和水，氨氣溶于水顯堿性，能使石蕊試液變藍色進行解答；
（2）根據氫氧化鈣溶于水顯堿性，能使酚酞試液變紅進行解答；
（3）根據一份中加足量的稀鹽酸，無氣體生成，說明沒有碳酸鈉和碳酸銨，通入足量的CO₂后，滴入酚酞．生成白色沉淀，說明一定含有氫氧化鈣，溶液呈紅色，證明溶液呈堿性，說明含有氫氧化鈉進行解答；
（4）根據碳酸氫銨加熱生成氨氣、水和二氧化碳，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，所以充分加熱至質量不再改變為止，殘留固體就是碳酸鈉，利用碳酸鈉的質量求出碳酸氫鈉的質量，進而求出發酵粉中NH₄HCO₃與NaHCO₃的質量比即可．

解答 解：（1）氫氧化鈣和碳酸氫銨反應生成碳酸鈣沉淀、氨氣和水，化學方程式是：Ca（OH）₂+NH₄HCO₃=CaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O；氨氣溶于水顯堿性，能使石蕊試液變藍色；
（2）【猜測】白色固體可能是CaCO₃或Ca（OH）₂；或CaCO₃和Ca （OH）₂的混合物；
【實驗】氫氧化鈣溶于水顯堿性，能使酚酞試液變紅，所以取洗凈后的白色固體，加入足量的水，滴入酚酞，無明顯變化，則白色固體一定沒有氫氧化鈣，故白色固體一定是碳酸鈣；
（3）一份中加足量的稀鹽酸，無氣體生成，說明沒有碳酸鈉和碳酸銨，通入足量的CO₂后，滴入酚酞．生成白色沉淀，說明一定含有氫氧化鈣，溶液呈紅色，證明溶液呈堿性，說明含有氫氧化鈉；．（4）設碳酸氫鈉的質量為x．
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
  168       106
   x         5.3g
$\frac{168}{x}=\frac{106}{5.3g}$
x=8.4g
發酵粉中NH₄HCO₃與NaHCO₃的質量比=（10g-8.4g）：8.4g=4：21
答：發酵粉中NH₄HCO₃與NaHCO₃的質量比為4：21．
故答案為：
（1）NH₃；Ca（OH）₂+NH₄HCO₃=CaCO₃↓+NH₃↑+2H₂O；
（2）②Ca（OH）₂；CaCO₃；
（3）②Ca（OH）₂、NaOH；
（4）4：21．

點評 化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握觀察實驗現象的方法．