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．
（一）【定性探究】
[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(dǎo)下，該小組按圖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(yīng)的化學(xué)方程式為________，裝置中棉花的作用是________．
【拓展延伸】
（3）通過學(xué)習(xí)，我們知道小蘇打（NaHCO₃）除用于食品工業(yè)外，在日常生活及實驗室中還有很多應(yīng)用，試舉一例：________．
（二）【定量探究】
（4）取食用純堿粉末試樣，利用圖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(yīng)開始后20s	167.0
裝置+稀鹽酸+試樣	反應(yīng)開始后30s	166.6
裝置+稀鹽酸+試樣	反應(yīng)開始后90s	166.6

①反應(yīng)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)為________%（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

解：（1）食用純堿以及碳酸氫鈉的水溶液都呈堿性，能使酚酞試液變紅，食用純堿溶液中顏色更深，說明純堿的堿性比碳酸氫鈉的堿性要強，測定溶液的pH可以使用pH試紙，故填：紅，食用純堿，pH試紙；
（2）碳酸氫鈉受熱能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不分解，故乙燒杯中的石灰水會變渾濁，在試管口放一團棉花能防止加熱碳酸氫鈉時其粉末隨氣流進行導(dǎo)管，故填：乙，2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，防止加熱時小蘇打粉末進入導(dǎo)管；
（3）碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng)，可以用于治療胃酸過多，故填：治療胃酸過多；
（4）①生成二氧化碳的質(zhì)量為：11.0g+160g-166.6g=4.4g，故填：4.4．
②設(shè)生成4.4g二氧化碳需要碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 4.4g
x=10.6g
食用純堿粉末中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：≈96.4%
故填：96.4；
③若計算的結(jié)果偏大，則可能是產(chǎn)生的二氧化碳中混有其他物質(zhì)比如水蒸氣或鹽酸揮發(fā)出的氯化氫，導(dǎo)致二氧化碳的質(zhì)量偏大，從而計算的碳酸鈉的質(zhì)量偏大的原因，故填：稀鹽酸揮發(fā)出的HCl氣體（或水蒸氣）隨CO₂氣體排出而導(dǎo)致所測純度偏大．
分析：根據(jù)已有的知識進行分析，酚酞試液在堿性溶液中為紅色，堿性溶液的pH越大，堿性越強；碳酸氫鈉在加熱時能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的質(zhì)量變化，即可求出生成二氧化碳的質(zhì)量以及計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，據(jù)此解答即可．
點評：本題考查了碳酸鈉的性質(zhì)以及有關(guān)的計算，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．