Question

【題目】膨松劑是一種食品添加劑。它在面包制作過程中發生反應產生氣體，使面包變得松軟。膨松劑反應產生氣體的量作為檢驗膨松劑品質的一項重要指標。已知某膨松劑含碳酸氫鈉、碳酸氫銨中的一種或兩種，化學興趣小組對該膨松劑進行如下探究：

【查閱資料】 2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑; NH4HCO3 △ NH3↑+H2O+CO2↑。 堿石灰的成分是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物，能吸收二氧化碳和水蒸氣。

探究Ⅰ：檢驗膨松劑的成分

在玻璃管中加入該膨松劑，按下圖圖示連接好裝置（鐵架臺略去，下同）。

【觀察與分析Ⅰ】

（1）關閉鐵夾2，打開鐵夾1，點燃酒精燈。觀察澄清石灰水變渾濁，說明產物中有二氧化碳，該反應的化學方程式為 。

（2）打開鐵夾2，關閉鐵夾1，觀察到的現象是 ， 說明產物中有氨氣。

（3）充分加熱后，玻璃管中 （填“有”或“無”）固體。

【實驗結論】 該膨松劑的成分是碳酸氫鈉和碳酸氫銨混合物。

探究Ⅱ：測定膨松劑受熱產生氣體的質量

用下圖裝置測定該膨松劑中樣品產生的二氧化碳和氨氣的質量（裝置B裝有膨松劑，整套裝置氣密性良好，各裝置中氣體吸收劑足量）。

【觀察與分析Ⅱ】

（4）通過測定實驗前后裝置D的質量，其質量差即為樣品產生二氧化碳的質量，裝置C的作用是 。若沒有裝置E，造成測定結果可能會 （填“偏大”、“不變”或“偏小”）。

（5）從開始加熱前至加熱結束后的一段時間內，都必須持續向裝置A中通入空氣。裝置A的作用是 。在停止加熱后，還要通入空氣一段時間，目的是 。

（6）若對裝置C、D、E連接順序進行調整，即可用于測定另一份同質量的相同樣品受熱分解產生氨氣的質量。C、D、E連接順序為 ，通過測定實驗前后裝置C的質量，其質量差即為樣品產生氨氣的質量。

【拓展研究】

若上述（4）裝置D在實驗前后的質量差為9.24g。上述（6）裝置C在實驗前后的質量差為0.17g，則該該膨松劑中NaHCO3與NH4HCO3的質量比為 。（用最簡整數比表示）。

Answer 1

【答案】

（1）Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O

（2）無色酚酞溶液變紅

（3）有

（4）除去水蒸氣和氨氣； 偏大

（5）除去空氣中的CO2 ； 將裝置中的殘留的二氧化碳全部趕入D中被吸收

（6）DCE；【拓展探究】3360 ：79 ．

【解析】

試題分析：關閉鐵夾2，打開鐵夾1，點燃酒精燈。觀察澄清石灰水變渾濁，說明產物中有二氧化碳，該反應的化學方程式為Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+ H2O。打開鐵夾2，關閉鐵夾1，觀察到的現象是無色酚酞溶液變紅， 說明產物中有氨氣，因為氨氣遇到水后變為氨水，具有堿性，充分加熱后，玻璃管中有固體，因為會生成碳酸鈉。通過測定實驗前后裝置D的質量，其質量差即為樣品產生二氧化碳的質量，裝置C的作用是除去水蒸氣和氨氣。若沒有裝置E，造成測定結果可能會偏大，因為空氣中的二氧化碳會進入裝置。

從開始加熱前至加熱結束后的一段時間內，都必須持續向裝置A中通入空氣。裝置A的作用是除去空氣中的CO2 。在停止加熱后，還要通入空氣一段時間，目的是將裝置中的殘留的二氧化碳全部趕入D中被吸收，防止二氧化碳沒有被完全吸收。若對裝置C、D、E連接順序進行調整，即可用于測定另一份同質量的相同樣品受熱分解產生氨氣的質量。C、D、E連接順序為DCE ,先完全除掉水分和二氧化碳，再經過C裝置完全吸收氨氣，E裝置防止外界氣體干。通過測定實驗前后裝置C的質量，其質量差即為樣品產生氨氣的質量。

設生成的二氧化碳的質量為Y，需要的碳酸氫鈉的質量為X。

NH4HCO3＝NH3↑＋CO2↑＋H2O

79 17 44

X 0.17克 Y

列比例式得：79：X=17:0.17克=44：Y 解得X=0.79克 Y=0.44克。

所以碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳的質量=9.24克-0.44克=8.8克

設碳酸氫鈉的質量為X。

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

X 8.8克

解得X=33.6克

所以碳酸氫鈉和碳酸氫氨的質量之比=33.6克：0.79克=3360:79.