Question

5．安多夫是一種嫩肉粉，其主要成分碳酸氫鈉（NaHCO₃）和氯化鈉．安多夫可促進(jìn)肉類吸收水分，從而使肉質(zhì)松軟，達(dá)到鮮嫩爽滑的目的．小張發(fā)現(xiàn)將拌了安多夫粉的肉類放到鍋中加入食醋等調(diào)料燒煮時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，他對(duì)此頗感興趣，決定對(duì)其進(jìn)行探究．

【查閱資料】
（1）碳酸氫鈉俗稱“小蘇打”、“重曹”，白色細(xì)小晶體，加熱到50℃以上開(kāi)始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，440℃時(shí)完全分解．
（2）白色無(wú)水硫酸銅遇到水會(huì)變成藍(lán)色．
【實(shí)驗(yàn)探究一】對(duì)燒煮時(shí)產(chǎn)生大量氣體的成分和來(lái)源進(jìn)行探究（1）小于對(duì)氣體的成分進(jìn)行了猜測(cè)：氣體中除了醋酸氣體之外，還可能含有水蒸氣和CO₂．他設(shè)法收集氣體樣品并除去醋酸氣體后，用圖2實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行驗(yàn)證．裝置導(dǎo)氣口連接順序：氣體樣品dcba．
（2）小于對(duì)二氧化碳的來(lái)源作了兩種猜測(cè)：
猜測(cè)①：二氧化碳可能是由碳酸氫鈉與碳酸氫鈉與醋酸反應(yīng)生成的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的；
猜測(cè)②：二氧化碳可能是由碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生的，反應(yīng)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
針對(duì)以上猜測(cè)，小于設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)1	取樣與試管中，加入食醋 并將產(chǎn)生氣體通入澄清石灰水中．	有氣泡產(chǎn)生 石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)2	取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應(yīng)，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水．	試管口出現(xiàn)小水珠，澄清石灰水變渾濁，試管中殘留白色固體粉末．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：猜想①、②都正確
【實(shí)驗(yàn)探究二】測(cè)定安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量
實(shí)驗(yàn)2中，小于發(fā)現(xiàn)充分反應(yīng)后，試管中仍留有一些白色固體粉末，通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)是碳酸鈉和氯化鈉．小于想用測(cè)定白色固體中碳酸鈉的質(zhì)量來(lái)推算安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量，于是稱取實(shí)驗(yàn)2中得到的白色固體粉末6.9克，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
（1）沉淀A的化學(xué)式是CaCO₃，實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量CaCl₂溶液的目的是使碳酸鈉完全沉淀．
（2）該安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出解題程）
（3）上述實(shí)驗(yàn)方案中，若沉淀A缺少“洗滌”操作，則會(huì)使測(cè)得樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）小明同學(xué)看到這個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后，提出一個(gè)更簡(jiǎn)單的測(cè)定方法，如圖4所示，設(shè)計(jì)思路如下：

①電子天平調(diào)零
②檢查裝置氣密性
③在錐形瓶?jī)?nèi)裝入M克安多夫樣品，分液漏斗內(nèi)裝入足量濃鹽酸
④稱藥品和裝置的總質(zhì)量W₁克
⑤滴入濃鹽酸
⑥無(wú)氣泡產(chǎn)生后，再稱整個(gè)裝置的質(zhì)量W₂克
⑦（W₂-W₁）減輕的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量
通過(guò)化學(xué)方程式計(jì)算NaHCO₃的質(zhì)量，最終達(dá)到計(jì)算安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的目的．
【方案評(píng)價(jià)】?jī)晌煌瑢W(xué)經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，得到的最終結(jié)果總是比真實(shí)值偏大，請(qǐng)你幫他們分析結(jié)果偏大的原因可能是濃鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體或CO₂帶出水蒸氣．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究一】（2）根據(jù)題目信息和知識(shí)基礎(chǔ)，確定檢驗(yàn)CO₂和水蒸氣所用藥品；
（2）①根據(jù)題意是將拌了安多夫粉的肉類放到鍋中并加入食醋等調(diào)料燒煮，所以有兩種情況：可能是自身分解生成二氧化碳；也可能是二者相互反應(yīng)生成二氧化碳；
②根據(jù)碳酸氫鈉的組成及碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性和酸的反應(yīng)進(jìn)行分析解答．
【實(shí)驗(yàn)探究二】
（1）根據(jù)過(guò)濾可以將不溶性固體和液體分離解答；根據(jù)實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量CaCl₂溶液的目的是使碳酸鈉完全沉淀解答；
（2）根據(jù)沉淀的質(zhì)量利用反應(yīng)的關(guān)系式分析解答；
（3）若沉淀A缺少“洗滌”操作，會(huì)使碳酸鈣測(cè)得質(zhì)量偏大．
（4）根據(jù)題中的信息分析解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究一】
（1）根據(jù)題意，檢驗(yàn)有無(wú)二氧化碳可用澄清的石灰水，檢驗(yàn)水用無(wú)水硫酸銅，先檢驗(yàn)水，在檢驗(yàn)二氧化碳，故裝置導(dǎo)氣口連接順序：氣體樣品→dcba
；
（2）①根據(jù)題意可知二氧化碳的生成可能有兩種情況：碳酸氫鈉自身分解生成二氧化碳；或者是碳酸氫鈉與醋酸反應(yīng)生成二氧化碳；
②碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
實(shí)驗(yàn)1：取樣與試管中，加入食醋，并將產(chǎn)生氣體通入澄清石灰水中；有氣泡產(chǎn)生并且石灰水變渾濁，猜想①正確；
實(shí)驗(yàn)2：取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應(yīng)，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水．試管口出現(xiàn)小水珠，澄清石灰水變渾濁，試管中殘留白色固體粉末．猜想②正確；
【實(shí)驗(yàn)探究二】
（1）碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量CaCl₂溶液的目的是使碳酸鈉完全沉淀；
（2）Na₂CO₃～CaCO₃～2NaHCO₃
   106      100       168
    x        5 g       y
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}=\frac{168}{y}$
x=5.3g     
y=8.4g
樣品中氯化鈉的質(zhì)量為6.9 g-5.3 g=1.6 g
樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8.4g}{8.4g+1.6g}$×100%=84%
（3）若沉淀A缺少“洗滌”操作，會(huì)使碳酸鈣測(cè)得質(zhì)量偏大，則會(huì)使測(cè)得樣品中NaHCO₃的質(zhì)量偏大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（4）兩位同學(xué)經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，得到的最終結(jié)果總是比真實(shí)值偏大，分析結(jié)果偏大的原因可能是實(shí)驗(yàn)中使用了濃鹽酸，濃鹽酸具有揮發(fā)性；未考慮反應(yīng)過(guò)程中水的蒸發(fā)．
答案：
【實(shí)驗(yàn)探究一】
（1）dcba
 （2）
①碳酸氫鈉與醋酸反應(yīng)生成的
②2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)1	取樣與試管中，加入食醋 并將產(chǎn)生氣體通入澄清石灰水中．	有氣泡產(chǎn)生 石灰水變渾濁．
實(shí)驗(yàn)2	取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應(yīng)，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水．	試管口出現(xiàn)小水珠，澄清石灰水變渾濁，試管中殘留白色固體粉末．

【實(shí)驗(yàn)探究二】
（1）CaCO₃；使碳酸鈉完全沉淀；     
（2）該安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是84%
（3）偏大
（4）濃鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體或CO₂帶出水蒸氣

點(diǎn)評(píng) 本題綜合性強(qiáng)，主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查了以下知識(shí)點(diǎn)：碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)以及簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；平時(shí)要注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的記憶，方能熟練解答．