Question

4．安多夫是一種嫩肉粉，其主要成分碳酸氫鈉（NaHCO₃）和氯化鈉．安多夫可破壞肉質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)、促進肉類吸收水分，從而使肉質(zhì)松軟，達到鮮嫩爽滑的目的．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)料燒煮時會產(chǎn)生大量的氣體，他對此頗感興趣，決定對其進行探究．

【查閱資料】
1．碳酸氫鈉俗稱“小蘇打”、“蘇打粉”、“重曹”，白色細小晶體，加熱到50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，440℃時完全分解．
2．白色無水硫酸銅遇到水會變成藍色．
【實驗探究一】對燒煮時產(chǎn)生的確大量氣體的探究
1．小于對氣體的成分進行了猜測：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，用右圖1實驗裝置進行驗證．裝置導
氣口連接順序：氣體樣品→c→d→b→a
2．小于對二氧化碳的來源作了兩種猜測：
猜測①：二氧化碳可能是由醋酸和碳酸氫鈉反應產(chǎn)生的；
猜測②：二氧化碳可能是由碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生的．
針對以上猜測，小于設(shè)計了以下實驗：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象
實驗1	取安多夫樣品少許加入試管中，加入醋酸，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁
實驗2	取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應，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．

實驗結(jié)論：猜想①、②都正確
（3）【實驗探究二】測定安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量

實驗2中，小于發(fā)現(xiàn)充分反應后，試管中仍留有一些白色固體粉末，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)是碳酸鈉和氯化鈉．小于想用測定白色固體中碳酸鈉的質(zhì)量來推算安多夫樣品中碳酸氫鈉的含量，于是稱取實驗2中得到的白色固體粉末6.9克，設(shè)計了如下實驗方案：如圖3
（1）寫出“操作1”中任意一種玻璃儀器的名稱燒杯，或漏斗，或玻璃棒，實驗中加入過量CaCl₂溶液的目的是使碳酸鈉完全反應．
（2）該安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出解題過程）
（3）如果沉淀A未經(jīng)洗滌和干燥會使最終測得NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)偏大．
（4）小明同學看到這個設(shè)計實驗后，提出一個更簡單的測定方法，設(shè)計思路如下：
①電子天平調(diào)零
②檢查裝置氣密性
③裝入M克安多夫樣品，濃鹽酸
④稱藥品和裝置的總質(zhì)量W₁克
⑤滴入濃鹽酸
⑥無氣泡產(chǎn)生后，再稱整個裝置的質(zhì)量W₂克
⑦（W₂-W₁）減輕的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量
通過化學方程式計算NaHCO₃的質(zhì)量，最終達到計算安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)的目的．
【方案評價】兩位同學經(jīng)過多次的實驗測定后發(fā)現(xiàn)，得到的最終結(jié)果總是比真實值偏大，請你幫他們分析結(jié)果偏大的原因可能是BC．
A．所加酸的量不足
B．實驗中使用了濃鹽酸
C．未考慮反應過程中水的蒸發(fā)
D．未考慮生成的二氧化碳氣體殘留在裝置內(nèi)如圖2．

Answer 1

分析 【實驗探究一】
檢驗二氧化碳和水蒸氣時，應該先檢驗水蒸氣，后檢驗二氧化碳；
醋酸和碳酸氫鈉反應生成產(chǎn)生鈉、水和二氧化碳；
過濾需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳．

解答 解：【實驗探究一】
1．用右圖1實驗裝置進行驗證時，應該先檢驗水蒸氣，后檢驗二氧化碳，裝置導氣口連接順序是：氣體樣品→c→d→b→a．
故填：c；d；b；a．
2．猜測①：二氧化碳可能是由醋酸和碳酸氫鈉反應產(chǎn)生的．
故填：醋酸和碳酸氫鈉反應產(chǎn)生的．
針對以上猜測，小于設(shè)計了以下實驗：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象
實驗1	取安多夫樣品少許加入試管中，加入醋酸，并把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁
實驗2	取安多夫樣品少許加入試管中，加熱使之充分反應，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．

（3）【實驗探究二】
（1）“操作1”是過濾，過濾需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；
實驗中加入過量CaCl₂溶液的目的是使碳酸鈉完全反應．
故填：燒杯，或漏斗，或玻璃棒；使碳酸鈉完全反應．
（2）設(shè)碳酸氫鈉質(zhì)量為x，碳酸鈉質(zhì)量為y，
由 2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl 可知，2NaHCO₃～Na₂CO₃～CaCO₃↓，
2NaHCO₃～Na₂CO₃～CaCO₃↓，
168        106     100
 x          y       5g
$\frac{168}{x}$=$\frac{106}{y}$=$\frac{100}{5g}$，
x=8.4g，y=5.3g，
該安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{8.4g}{8.4g+（6.9g-5.3g）}$×100%=84%，
答：該安多夫樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)是84%．
（3）如果沉淀A未經(jīng)洗滌和干燥，會導致碳酸鈣質(zhì)量偏大，從而導致計算的NaHCO₃的質(zhì)量分數(shù)偏大．
故填：大．
【方案評價】
A．所加酸的量不足時，會導致二氧化碳質(zhì)量偏小，從而導致結(jié)果偏小；
B．實驗中使用了濃鹽酸，濃鹽酸易揮發(fā)，會導致二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導致最終結(jié)果偏大；
C．反應過程中水的蒸發(fā)時，會導致二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導致最終結(jié)果偏大；
D．生成的二氧化碳氣體殘留在裝置內(nèi)如圖2中時，會導致二氧化碳質(zhì)量偏小，從而導致最終結(jié)果偏�。�
故填：BC．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．