Question

某興趣小組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(wěn)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(fā)現(xiàn)兩者都變　　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．小歡認為要比較兩種溶液的堿性強弱，可直接用　　進行測定．

（2）驗證兩種粉末的穩(wěn)定性

在老師的指導下，該小組按如圖1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，試管中發(fā)生反應的化學方程式為　　，裝置中棉花的作用是　．

（3）測定食用純堿粉末的純度

取食用純堿粉末試樣，利用如圖2裝置進行實驗測定．

數(shù)據(jù)記錄如下：

稱量項目	稱量時間	質(zhì)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(zhì)量為　　g．

②通過計算確定食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)．）

③如果測得的結(jié)果比實際純度高，可能的原因是　　．（答一種即可）

Answer 1

分析：

[實驗探究]依據(jù)表中關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性及熱穩(wěn)定性所提供的信息分析解答（1）（2）； （3）依據(jù)反應前后質(zhì)量的變化計算出生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學方程是的計算利用二氧化碳的質(zhì)量求出反應的碳酸鈉的質(zhì)量，進而得到食用純堿粉末中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)； 依據(jù)鹽酸存在揮發(fā)性分析導致所求結(jié)果偏大的原因；

解答：

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，測定溶液酸堿性強弱程度可采用pH試紙或PH計完成； （2）由圖表關(guān)于兩者的熱穩(wěn)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(shù)據(jù)分析可知11g樣品與鹽酸完全反應的質(zhì)量變化是（11g+160g）﹣166.6g=4.4g，因為此過程發(fā)生的反應是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，所以此質(zhì)量差即是生成二氧化碳的質(zhì)量； ②設(shè)生成4.4g二氧化碳時需要碳酸鈉的質(zhì)量是x Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106                   44 x                     4.4g = x=10.6g 所以食用純堿粉末中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為×100%≈96.4%； ③通過以上計算可知如果測得的結(jié)果比實際純度高，則是測量的二氧化碳質(zhì)量比實際值偏大，可能的原因是稀鹽酸揮發(fā)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）紅；食用純堿（或Na2CO3）；pH試紙； （2）乙；  2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；防止加熱時小蘇打（或NaHCO3）粉末進入導管； （3）①4.4；②食用純堿粉末中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為96.4%；③稀鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體隨CO2氣體排出，從而導致所測純度偏大．（或水蒸氣隨CO2氣體排出，從而導致所測純度偏大）