内容正文:
第1章 认识化学科学
微项目:探秘膨松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值
教学目标
1.对碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理进行实验探究,体会研究物质的方法和程序的实用价值。
2.学习如何在真实情景中探究陌生物质的性质,分析和解决实际问题。
3.了解复合膨松剂的组成,学会在真实情景中分析、解决实际问题,探究陌生物质的性质,促进“科学态度与社会责任”核心素养的发展。
重点和难点
重点:碳酸氢钠和碳酸钠的性质
难点:正确书写碳酸氢钠、碳酸钠的有关方程式
◆知识点一 认识膨松剂
1.膨松剂及其类别
(1)概念
膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面胚发起形成多孔组织,从而使食品具有柔软或蓬松特点的一类物质。
(2)分类
膨松剂
(3)化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质—碳酸氢钠。
2.推测碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
(1)猜测:
碳酸氢钠受热分解,产生气体。
碳酸氢钠与酸反应,产生气体。
(2)实验方案
实验
方案
推测的具体依据
推测的作用原理
Ⅰ
加入NaHCO3后,蒸出的馒头较为松软,色泽发黄,略带碱味
NaHCO3受热发生分解产生的CO2气体使馒头变得较为松软,产生的碳酸钠使馒头发黄、略带碱味
Ⅱ
加入NaHCO3和食醋后,蒸出的馒头更松软
食醋与NaHCO3反应可产生CO2
特别提醒/易错提醒/教材延伸
老面能使馒头变得松软多孔,其原理是什么?
【答案】面团在酵母菌及其他一定数量和种类的微生物共同作用下发生反应,生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物质,其中二氧化碳能使面团变得松软多孔呈海绵状。
即学即练
1.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作膨松剂,其原因是( )。
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供Na+
A.②③ B.①③ C.①④ D.③④
【答案】B
【解析】碳酸氢钠不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生的二氧化碳气体从面团中逸出,从而使面包松软可口。
2.常用来作为食品制作过程中的膨松剂的小苏打,其化学名称为( )
A.氧化钠 B.氢氧化钠
C.碳酸钠 D.碳酸氢钠
【答案】 D
【解析】小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式为NaHCO3。
◆知识点二 探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
1.实验用品
碳酸氢钠、盐酸、澄清石灰水、试管、酒精灯、铁架台(带铁夹或试管夹)、带导管的橡胶塞、药匙、胶头滴管、火柴。
2.实验装置操作如下图所示:
实验
方案
实验
现象
观察到导管口持续出现气泡,溶液出现浑浊
溶液中有气泡产生;能燃着的火柴熄灭
化学方程式
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
实验
结论
NaHCO3受热分解会产生水和二氧化碳;碳酸氢钠可用作膨松剂
NaHCO3与酸反应生成气体CO2;在酸性物质存在的情况下NaHCO3的作用效果会更好
3.实验结论
发面时加碳酸氢钠作膨松剂的作用原理:发面时,酵母或者酵头经微生物呼吸作用产生酸,NaHCO3可以和酸性物质反应,同时产生二氧化碳,使面团呈海绵状而蓬松。
即学即练特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:如果面团没有发酵,能否用加入纯碱的方法使其蓬松?
提示:不能,若面团没有发酵,不能生成乳酸等,且碳酸钠受热不分解,故不能产生CO2气体,不能使面团蓬松。
1.下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A.盐酸 B.澄清石灰水
C.NaCl溶液 D.NaOH溶液
【答案】A
【解析】由于盐酸与NaHCO3反应比与Na2CO3反应剧烈,A项可以;澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3溶液均能生成白色沉淀,B项不可以;Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与NaCl溶液均不反应,C项不可以;Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应,NaHCO3溶液与NaOH溶液虽然反应但无明显现象,D项不可以。
2.下列说法中正确的是( )。
A.发酵粉中主要含苏打,能使制出的糕点疏松多孔
B.碳酸氢钠能与酸反应,不能与碱反应
C.碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多
D.碳酸钠属于碱,其水溶液显碱性
【答案】C
【解析】发酵粉的主要成分是小苏打,A项错误;NaHCO3既能与酸反应,又能与碱反应,B项错误;Na2CO3属于盐,D项错误。
◆知识点三 碳酸钠和碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色态
白色粉末
白色固体
溶解性
易溶于水,水溶液呈碱性
较易溶于水,水溶液呈碱性
热稳定性
不易分解
受热易分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与HCl反应
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+ NaOH=Na2CO3+H2O
与Ca(OH)2反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+ 2NaOH
NaHCO3(少量)+ Ca(OH)2= CaCO3↓+
NaOH+ H2O
2NaHCO3+Ca(OH)2(少量)=CaCO3↓+
Na2CO3+2H2O
与CaCl2反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+ 2NaCl
不反应
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
用途
用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业;洗涤剂
发酵剂、灭火器,医疗上用于治胃酸过多
特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:膨松剂除了用NaHCO3外,还可以利用碳酸钙、碳酸氢铵等碳酸盐。已知:NH4HCO3 CO2↑+NH3↑+H2O,你认为上述两种盐哪种更好?说明理由。
提示:NH4HCO3更好。因为NH4HCO3用量较多时,在加热过程中分解为两种气体,食品松软度更优;碳酸钙不具有这种优势,且其过量时口感差。
即学即练
1.下列化合物与小苏打溶液混合,没有气体或沉淀生成的是( )
A.烧碱 B.硫酸 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
【答案】A
【解析】A项,NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O;B项,2NaHCO3+H2SO4===Na2SO4+2H2O+2CO2↑;C项,Ba(OH)2+2NaHCO3===BaCO3↓+Na2CO3+2H2O或Ba(OH)2+NaHCO3===BaCO3↓+NaOH+H2O;D项,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O。
2.下列既能跟NaOH溶液反应,又能跟盐酸反应的是( )
A.Na2CO3溶液 B.CaCO3
C.NaHCO3溶液 D.Na2SO4溶液
【答案】C
【解析】A项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应,错误;B项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应,错误;C项与氢氧化钠反应生成碳酸钠,与盐酸反应生成二氧化碳,正确;D项既不能与氢氧化钠反应,又不能与盐酸反应,错误。
◆知识点四 设计并运用复合膨松剂
1、复合膨松剂的组成
碳酸盐类
如碳酸氢钠通常用量30%~50%
作用是反应产生二氧化碳
酸性物质
如柠檬酸通常用量30%~40%
作用是与碳酸盐反应,控制反应速率和提升膨松剂的作用效果,调节产品酸碱度
助剂
指的是淀粉、脂肪酸等,通常用量10%~30%
作用是防止膨松剂吸潮结块而失效,调节气体产生速率或使气体均匀产生
2、常见的酸性物质
酸性物质
化学式
色态
气味
溶解性
挥发性
白醋
CH3COOH
无色液体
刺激性
易溶于水
易挥发
柠檬酸
C6H8O7·H2O
无色晶体
无臭
易溶于水
难挥发
特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:(1)复合膨松剂为什么应在干燥环境中保存?
提示:复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应产生CO2,故应在干燥的环境中保存。
(2)某复合膨松剂中含碳酸氢钠、焦磷酸二氢二钠、碳酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯、淀粉,其中起酸性作用的是哪种成分?
提示:焦磷酸二氢二钠。
即学即练
1.在下列膨松剂中,属于复合膨松剂的是( )
A.泡打粉 B.碳酸钠
C.碳酸氢钠 D.碳酸氢铵
【答案】A
【解析】泡打粉是由碱性物质、酸式盐和填充物按一定比例混合而成的化学复合膨松剂。
2.下列物质中,既可作膨松剂,又可用于治疗胃酸过多的是( )。
A.NaHCO3 B.Al(OH)3 C.CaCO3 D.Na2CO3
【答案】A
【解析】NaHCO3既可作膨松剂,又可用作抗酸药;Al(OH)3、CaCO3可作抗酸药,不能作膨松剂;Na2CO3碱性过强,不用作膨松剂和抗酸药。
一.探究碳酸氢钠的蓬松作用原理
1. 膨松剂及其类别
(1)概念:膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面胚发起形成多孔组织,从而使食品具有柔软或蓬松特点的一类物质。
(2)分类
(3) 化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质——碳酸氢钠。
二.Na2CO3与NaHCO3的性质
1.Na2CO3与NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,比碳酸钠的溶解度小
2.Na2CO3与NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3的热稳定性强,受热难分解。
②NaHCO3的热稳定性差,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。
②NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。
(3)碱性:水溶液均呈碱性,且浓度相同时,Na2CO3的碱性强于NaHCO3。
(4)与碱反应
①与NaOH溶液反应
Na2CO3不反应;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。
②与石灰水(足量)反应
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH;NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+H2O。
3.Na2CO3与NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
三、设计并运用复合膨松剂
1.选择合适的物质制取复合膨松剂
(1)酸性物质选择
酸性物质
化学式
色态
气味
溶解性
挥发性
白醋
CH3COOH
无色液体
刺激性
易溶于水
易挥发
柠檬酸
C6H8O7·H2O
无色晶体
无臭
易溶于水
难挥发
由上表分析,膨松剂中酸性物质选择柠檬酸。
(2)碳酸盐选择
适合做膨松剂的碳酸盐有:NaHCO3、NH4HCO3等。
2.复合膨松剂的组成
实践应用特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:①除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体
②除去NaHCO3溶液中的Na2CO3溶液
③除去Na2CO3溶液中的NaHCO3溶液
④除去NaCl溶液中的Na2CO3溶液
⑤除去NaOH溶液中的Na2CO3溶液
1.除去混在Na2CO3粉末中的少量NaHCO3,最合理的方法是( )
A.加热
B.加过量氢氧化钠溶液,再蒸发结晶
C.加盐酸
D.加氢氧化钙溶液
【答案】A
【解析】将固体加热到质量不变,NaHCO3受热易分解生成Na2CO3,A项合理;加入过量NaOH溶液,会引入新杂质NaOH,B项不合理;加入适量盐酸,与两者均反应,C项不合理;加入适量氢氧化钙溶液,与两者均反应,D项不合理。
2.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质的叙述中错误的是( )。
A.Na2CO3和NaHCO3都是盐,都能与酸反应
B.常温下溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与相同浓度的盐酸充分反应,消耗酸的体积之比是2∶1
D.向澄清石灰水中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液,前者产生沉淀,后者不产生沉淀
【答案】D
【解析】向澄清的石灰水中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液,两者都产生沉淀:Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓,NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O+NaOH,D项错误。
考点一 膨松剂
【例1】膨松剂是一种食品添加剂,它受热分解产生的气体,能使面胚在焙烤过程中变得松软、多孔。碳酸氢钠(NaHCO3)受热后发生分解反应生成二氧化碳、水和碳酸钠,是常用的膨松剂之一。它既可以作为碱性膨松剂单独使用,也可以与酒石酸氢钾、淀粉按一定比例混合制成复合膨松剂。复合膨松剂遇水会产生二氧化碳,起到膨松作用。下列说法正确的是( )
A.任何受热分解能产生气体的物质都可以做食品膨松剂
B.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
C.碳酸氢钠做膨松剂时,必须与酒石酸氢钾、淀粉混合使用
D.复合膨松剂应在潮湿的环境中保存
【答案】B
【解析】碳酸氢钠在加热的条件下会生成碳酸钠、水和二氧化碳,碳酸氢钠与酸反应也会生成二氧化碳,二氧化碳可以使食品变得松软、多孔。任何受热分解能产生无毒气体的物质才可以做食品膨松剂,故A错误;碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。,故B正确;碳酸氢钠做膨松剂时,也可以与有机酸反应,故C错误;复合膨松剂遇水会产生二氧化碳,起到膨松作用,所以复合膨松剂应在干燥的环境中保存,故D错误。
解题要点
任何受热分解能产生无毒气体的物质才可以做食品膨松剂,复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应故应在干燥的环境中保存,故应在干燥的环境中保存。碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O产生CO2
【变式1-1】在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是( )
A.氯化钠 B.碳酸钠
C.硫酸钠 D.碳酸氢钠
【答案】D
【解析】发面时加碳酸氢钠作膨松剂的作用原理:发面时,酵母或者酵头经微生物呼吸作用产生酸,NaHCO3可以和酸性物质反应,同时产生二氧化碳,使面团呈海绵状而蓬松。
【变式1-2】已知:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,Na2CO3比较稳定,加热不分解;碱石灰不与氨反应,常用于吸收水蒸气和二氧化碳。现有某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
在玻璃管中加入该膨松剂,按如图连接好装置(气密性良好,铁架台略去),点燃酒精灯。
(1)关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到现象______________________________________,说明产物中有二氧化碳,该反应的化学方程式为______________________________________
__________________________________。
(2)打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到的现象:____________________________________,说明产物中有氨。
(3)若想确定该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵的混合物,在上述实验的基础上(不添加其他仪器和试剂)应该继续完成的实验是___________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________(具体实验操作及现象)。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)无色酚酞溶液变为红色
(3)打开止水夹1,关闭止水夹2,继续加热至石灰水中不再有气泡产生,玻璃管中仍有固体剩余
【解析】(1)碳酸氢钠、碳酸氢铵受热分解都能够生成二氧化碳,关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
(2)如果有氨生成,则氨进入酚酞溶液中时,能和水反应生成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红色。
(3)应该继续完成的实验是:打开止水夹1,关闭止水夹2,继续加热至石灰水中不再有气泡产生,玻璃管中仍有固体剩余。
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
【例2】纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中很常见。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )
A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
B.分别向纯碱溶液和小苏打溶液中加入食盐水
C.分别向纯碱溶液和小苏打溶液中加入石灰水
D.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度
【答案】D
【解析】D [NaHCO3不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,但分解后仍有固体剩余;Na2CO3稳定性好,不分解,A错误。Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与NaCl溶液均不反应,B错误。澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3溶液均能生成白色沉淀,C错误。相同质量的NaHCO3与Na2CO3分别与白醋反应,反应较剧烈的是NaHCO3,D正确。
解题要点】Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法:
【变式2-1】碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题:
(1)碳酸钠俗称 。
(2)等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量,前者 (填“>”、“=”或“<”)后者。
(3)除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠时,发生反应的化学方程式为 。
(4)写出两种鉴别两者的方法:
① 。
② 。
【答案】(1)苏打(或纯碱)
(2)=
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)①加热分解法:取少许两种待检粉末于试管中,分别加热,有CO2气体产生的是NaHCO3
②盐酸产气法:取少许两种待检粉末于试管中,同时分别向两支试管中滴加1 mL稀盐酸,产气速度快的是NaHCO3
【变式2-2】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做以下实验,如图所示。
(1)写出Ⅰ中与盐酸发生反应的化学方程式。
①Na2CO3时__________________________________________________;
②NaHCO3时__________________________________________________;
③由此可知此装置________(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)Ⅱ装置能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是______________________________________。
(3)Ⅲ、Ⅳ装置均利用了Na2CO3和NaHCO3________性的区别。有关化学方程式为_______________________________________________________。
(4)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。有的同学在盛Na2CO3的导管口观察到开始加热时也有气泡产生,据此此同学认为Na2CO3加热也能分解。你认为此观点________________(填“正确”或“错误”)。分析此现象的原因为____________________________。
(5)除了以上方法,请你再举出一例鉴别二者的方法____________________________________________。
【答案】 (1)①Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
②NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
③不能
(2) 盛NaHCO3的装置反应比盛Na2CO3的装置剧烈,气球膨胀得快
(3)热稳定 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(4)NaHCO3 错误 大试管中空气受热膨胀时逸出
(5)把二者分别配成溶液后滴加BaCl2试剂,有白色沉淀生成的为Na2CO3,无现象的为NaHCO3
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂
【例3】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )。
A.NaCl溶液(Na2SO4):加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
B.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O):将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的NaOH溶液
【答案】A
【解析】向含Na2SO4的NaCl溶液中加入适量Ba(NO3)2溶液,反应生成BaSO4沉淀和NaNO3,过滤后,滤液中引入新杂质NaNO3,A项错误;向含有Na2CO3的NaHCO3溶液中通入足量CO2气体,发生反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,Na2CO3转化为NaHCO3,B项正确;将混合物在氧气中加热,Na2O与O2反应转化为Na2O2,C项正确;向含有NaHCO3的Na2CO3溶液中加入适量NaOH溶液,NaHCO3与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,从而除去杂质,D项正确。
解题要点】Na2CO3、NaHCO3的除杂方法:
固体
1 Na2CO3(NaHCO3):加热,加热至恒重
②NaHCO3(Na2CO3):加水溶解制成饱和溶液,通入足量CO2气体,结晶、过滤
溶液
1 Na2CO3(NaHCO3):加适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
2 NaHCO3(Na2CO3):通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
【变式3-1】已知①中盛有一定量的Na2CO3溶液,根据如图所示的实验过程,判断下列说法不正确的是( )。
A.②中溶液为红色
B.③溶液中发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
C.加入过量稀盐酸后,④中观察到溶液红色褪去,沉淀溶解并产生大量气泡
D.④中溶液的溶质除酚酞外,还有2种
【答案】D
【解析】Na2CO3溶液呈碱性,滴加酚酞溶液后,溶液变为红色;向Na2CO3溶液中加入澄清石灰水,发生复分解反应生成CaCO3沉淀,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH;加入过量稀盐酸,NaOH、Na2CO3都与盐酸反应,溶液的碱性减弱,红色褪去,CaCO3与盐酸反应生成CaCl2、CO2和H2O,产生大量气泡;④中溶液的溶质除酚酞外,还有生成的NaCl、CaCl2及过量的HCl。
【变式3-2】工业生产的纯碱常含有少量的氯化钠杂质。如图是测定产品中碳酸钠质量分数的实验装置,下列说法不正确的是 ( )
A.装置乙中发生反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+CO2↑+H2O
B.装置甲的作用是除去空气中的二氧化碳气体
C.反应结束后需再缓缓鼓入空气数分钟
D.若实验操作无误,该装置测得的碳酸钠的质量分数偏小
【答案】D
【解析】装置甲的作用是除去空气中的二氧化碳气体,排除空气中二氧化碳对实验的干扰,故B正确;反应结束后缓缓鼓入空气数分钟,除去二氧化碳的空气将装置乙中生成的二氧化碳全部排入装置丙中,故C正确;若实验操作无误,装置丙可吸收装置乙中生成的CO2和挥发出的水及空气中的水蒸气、二氧化碳,使测得的碳酸钠的质量分数偏大,故D错误。
基础达标
1.食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。下列说法不合理的是
A.制作蛋糕时,用食盐作为膨松剂
B.制作豆腐时,用石膏作为凝固剂
C.在果汁产品中加入的苯甲酸钠是防腐剂
D.在奶粉产品中加入的维生素是营养强化剂
【答案】A
【详解】A.食盐(氯化钠)的主要作用是调味,而非产生气体使蛋糕膨胀,膨松剂通常为碳酸氢钠等,A错误;
B.石膏(硫酸钙)能使豆浆中的蛋白质凝固,是制作豆腐的常用凝固剂,B正确;
C.苯甲酸钠是常见的食品防腐剂,用于抑制微生物生长,C正确;
D.维生素作为营养强化剂可补充食品中的营养成分,D正确;
故选A。
2.已知同种金属阳离子形成的碳酸盐热稳定性要比其形成的碳酸氢盐高,且。某同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.试管应该放,试管放
B.试验结束时,应先移开试管、,再熄灭酒精灯
C.若在、试管口放置沾有硫酸铜粉末的棉花,管中棉花不变色
D.试管中出现浑浊,试管中没有出现浑浊
【答案】B
【详解】A.碳酸钠热稳定性比碳酸氢钠高,则加热时放Na2CO3处的温度应高于放NaHCO3 处的温度,因此A试管放Na2CO3,B试管放NaHCO3 ,A错误;
B.实验结束时,应先移开试管C、D,再熄灭酒精灯,目的是防止倒吸,B正确;
C.A试管放Na2CO3,B试管放NaHCO3 ,B试管NaHCO3受热发生分解反应:,由于有水生成,硫酸铜粉末遇水会变蓝,因此B试管口沾有硫酸铜粉末的棉花变蓝,C错误;
D.A试管放Na2CO3,受热不发生分解,因此试管D中没有出现浑浊;B试管放NaHCO3,受热分解生成CO2,因此试管C中出现浑浊,D错误;
故选B。
3.如图利用套管实验对比纯碱和小苏打的热稳定性。下列说法错误的是
A.Na2CO3的热稳定性比NaHCO3弱
B.灼烧Na2CO3和NaHCO3,火焰均呈黄色
C.加热一段时间后B烧杯中澄清石灰水变浑浊
D.加热一段时间后A烧杯中澄清石灰水未见浑浊
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠,Na2CO3 的热稳定性比NaHCO3强,A错误;
B.灼烧Na2CO3和NaHCO3中均含有钠元素,火焰均呈黄色,B正确;
C.碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠和二氧化碳气体,加热一段时间后B烧杯中澄清石灰水变浑浊,C正确;
D.碳酸钠受热不分解,加热一段时间后A烧杯中澄清石灰水未见浑浊,D正确;
故选A。
4.Na2CO3和NaHCO3是生活中常见的物质。下列试剂可用于鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的是
A.NaCl B.NaOH C.CaCl2 D.Ca(OH)2
【答案】C
【详解】碳酸钠(Na2CO3)与CaCl2反应生成CaCO3沉淀(Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl),而碳酸氢钠(NaHCO3)在常温下与CaCl2不反应(Ca(HCO3)2可溶)。因此,加入CaCl2后,若立即出现沉淀则为Na2CO3,无沉淀则为NaHCO3。其他选项(如NaOH、Ca(OH)2)因反应现象相同或无现象,无法有效鉴别。
故选C。
5.下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.小苏打用作食品膨松剂 B.切开的苹果发生褐变
C.豆科植物根瘤菌固氮 D.废弃的秸秆生产酒精
【答案】A
【详解】A.小苏打用作食品膨松剂,是碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体,不是氧化还原反应,A符合题意;
B.苹果切开一段时间后会发生褐变是因为多酚氧化酶(PPO)催化下迅速氧化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.固氮是将游离态的氮转化成化合态的氮,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.秸秆的主要成分是纤维素,纤维素经过发酵可产生酒精,发酵发生的是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案选A。
6.化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.合金室温下吸、放氢速率快,可用作储氢合金
B.具有还原性,可用于纸浆、毛、丝等的漂白
C.受热易分解,可用作加工馒头的膨松剂
D.氨气具有还原性及碱性,可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
【答案】B
【详解】A.La-Ni合金在室温下吸、放氢速率快,符合储氢合金的特性,A正确;
B.SO2的漂白作用源于其与有机色素的化合作用,而非还原性,B错误;
C.NaHCO3受热分解产生CO2,使馒头蓬松,C正确;
D.浓氨水遇Cl2泄漏时发生反应(如生成NH4Cl和N2),体现氨的还原性和碱性,D正确;
故选B。
7.化学与生活息息相关,下列物质的用途与解释错误的是
用途
解释
A
可用作面食的膨松剂
的水溶液呈碱性
B
家用水壶中的水垢可用白醋浸泡除去
白醋中的乙酸具有酸性
C
家用消毒柜用紫外线照射的方式对餐具进行消毒灭菌
蛋白质在紫外线照射下发生变性
D
可用作自来水的消毒剂
与水反应生成有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.碳酸氢钠作为膨松剂的作用原理是受热分解产生二氧化碳使得糕点疏松,而非因其水溶液呈碱性,解释错误,A符合题意;
B.乙酸的酸性可溶解水垢中的碳酸钙,反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,用途与解释均正确,B不符合题意;
C.紫外线使蛋白质变性,破坏微生物结构,用途与解释均正确,C不符合题意;
D.和水生成的HClO具有强氧化性,可杀菌消毒,用途与解释均正确,D不符合题意;
故选A。
8.能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【答案】C
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠在水中均能溶解,但溶解速度差异可能不明显,实际操作中难以可靠鉴别,A不符合题意;
B.碳酸钠和碳酸氢钠与石灰水()反应均会生成碳酸钙沉淀,无法区分两者,B不符合题意;
C.碳酸钠与溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠与不反应(因可溶),可通过是否产生沉淀鉴别,C符合题意;
D.两者与盐酸反应均会产生气体,仅观察有无气体无法鉴别,D不符合题意;
故选C。
9.某膨松剂的主要成分为碳酸氢钠和碳酸钠。学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下放出的二氧化碳的量,设计了以下实验。按下图所示连接装置(气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。下列有关实验的叙述不正确的是
A.A装置中氢氧化钠的作用是吸收空气中的CO2,防止对后续实验产生干扰
B.C装置中浓硫酸的作用是干燥CO2
C.测定实验前后装置D的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量
D.装置E的作用是进行尾气处理,防止污染大气
【答案】D
【详解】A.由分析可知,装置A的NaOH溶液作用是吸收空气中的CO2,防止对后续实验产生干扰,A正确;
B.装置C中盛放的试剂为浓硫酸,用于吸收水蒸气,防止水蒸气干扰二氧化碳的测定,B正确;
C.D装置增重质量,为膨松剂分解生成的二氧化碳的质量,C正确;
D.由分析可知,装置E中的碱石灰用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止二氧化碳和水蒸气进入装置D中干扰二氧化碳的测定,所以若无E装置,空气中的二氧化碳和水蒸气会进入装置D被吸收,使D增重偏大,导致测定结果偏大,D错误;
故选D。
10.生活中处处有化学。下列有关生活中应用的陈述均正确且有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用酒精对环境进行消毒
酒精可使蛋白质变性
B
在牙膏中添加氟化物能有效防止蛀牙
在水溶液中水解生成弱酸HF
C
加工面包时常用作膨松剂
受热易分解生成
D
葡萄酒酿制的过程中添加适量
二氧化硫具有漂白的作用
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.酒精可使蛋白质变性,故可用酒精对环境进行消毒,A项符合题意;
B.可以与牙齿中的羟基磷酸钙反应,生成更难溶的氟磷酸钙,从而增强牙齿的抗酸性,防止蛀牙,B项不符合题意;
C.加工面包时常用作膨松剂,不易分解,C项不符合题意;
D.在葡萄酒酿制过程中添加的主要目的是抗氧化、杀菌,D项不符合题意;
故选A。
综合应用
11.物质的性质决定用途。下列物质的性质、用途或对应关系错误的是
A.碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳,从而可用作膨松剂
B.与、反应均生成,故可用作供氧剂
C.碱石灰有吸水性,可以用来干燥氧气、氯气等气体
D.钠钾合金在室温下为液态,可作为冷却剂应用于实验室的快中子反应器中
【答案】C
【详解】A.碳酸氢钠受热易分解产生CO2,可用作焙制糕点的膨松剂,A正确;
B.与、反应均生成,所以常用做潜水艇或呼吸面具的供氧剂,B正确;
C.碱石灰主要是氧化钙和氢氧化钠的混合物,为碱性干燥剂,可以用来干燥氧气、氢气等中性气体,不能干燥氯气,C错误;
D.钠钾合金在室温下为液态,具有良好的导热性,因此可用作快中子反应堆的导热剂,D正确;
故选:C。
12.中国过境免签拥抱世界,让全球友人深刻体会到“美食在中国,美景在中国”,让更多的人了解中国。下列相关说法正确的是
A.食品中禁止加入亚硝酸钠等防腐剂
B.故宫红墙百年不褪色是因为涂料中富含
C.烘焙面包使用苏打作为膨松剂
D.酿造葡萄酒时添加适量的,可作抗氧剂
【答案】D
【详解】A.亚硝酸钠在食品中作为防腐剂和护色剂,被允许在安全剂量内使用,并非完全禁止,A错误;
B.故宫红墙的红色主要来自Fe2O3,而非Fe3O4(黑色),B错误;
C.烘焙面包的膨松剂通常是小苏打(NaHCO3),它受热分解产生的二氧化碳能使面团膨胀,而非苏打(Na2CO3),C错误;
D.SO2具有还原性,葡萄酒中适量添加可作为抗氧剂,符合实际应用,D正确;
故选D。
13.下列实验方案中,不能测定出和混合物中各物质的质量分数的是
A.取ag该混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag该混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
C.取ag该混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
D.取ag该混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
【答案】B
【详解】A.可利用固体的质量差计算碳酸氢钠的质量,再计算碳酸钠的质量,能测定出和混合物中各物质的质量分数,故A不符合题意;
B. 均为混合物的质量,所得溶液中含有水,无法计算,不能测定出和混合物中各物质的质量分数,故B符合题意;
C.加热后bg固体为氯化钠的质量,根据方程式2Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y,则,解方程计算出x、y,然后可计算出混合物中各物质的质量分数,故不C符合题意;
D.bg为二氧化碳的质量,结合碳元素守恒可知碳酸钠和碳酸氢钠共,再根据混合物的质量列一个等式,可计算和的质量,能测定出和混合物中各物质的质量分数,故D不符合题意;
故选B。
14.一天,小丽发现妈妈蒸的馒头不像平常做得那么松软,而且色泽发黄,略带碱味,于是不解地问妈妈怎么回事。妈妈说和面的时候放了酵头,但是准备蒸馒头时发现面团发得不太好,于是添加了一些碳酸氢钠。这激发了小丽的兴趣,查阅资料后,小丽了解到碳酸氢钠可以用作蒸馒头的膨松剂,但单独使用效果并不太好,如果在使用的同时加入一定量的食醋,就可以弥补其不足。在妈妈的帮助下,小丽直接用碳酸氢钠和食醋和面重新蒸了一锅馒头,证实了资料中所说的方法是有效的。
(1)如图(a)中蒸馒头时,加入碳酸氢钠有什么作用?
(2)如图(b)中蒸馒头时,为什么同时加入碳酸氢钠和食醋效果更好?
【答案】(1)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体,从而可起到使馒头膨松的作用
(2)在醋酸存在的情况下,碳酸氢钠的膨松效果会更好,因为醋酸可以与碳酸氢钠反应产生更多的二氧化碳气体
【分析】;
(1)
碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳气体,可以使馒头膨松;
(2)
醋酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,在醋酸存在的情况下,碳酸氢钠的膨松效果会更好。
15.完成下列表格
盐
Na2CO3
NaHCO3
(1)在两支试管中各加入1 g Na2CO3、NaHCO3,观察外观并进行描述
白色粉末
细小的白色晶体
(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化
碳酸钠 ,温度计读数
碳酸氢钠少部分溶解,温度计读数
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡,有何现象
碳酸钠溶解
碳酸氢钠溶解
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象
溶液变 且颜色较深
溶液变 且溶液颜色稍浅
初步结论
加少量水,结块变晶体,并放热,溶液显碱性
加少量水溶解吸热,溶液呈碱性,比Na2CO3的弱
Na2CO3粉末遇水先形成结晶水合物Na2CO3·xH2O(x=1或7或10),结晶水合物Na2CO3晶体在干燥的空气中又逐渐失去结晶水变成Na2CO3粉末(风化)。
【答案】 结块变成晶体 升高 降低 红色 红色
【详解】Na2CO3粉末遇水先形成结晶水合物Na2CO3·xH2O,故向Na2CO3中滴入几滴水,Na2CO3会结块变成晶体,该过程放热,温度计读数升高;向NaHCO3中滴入几滴水,NaHCO3少部分溶解,该过程吸热,温度计读数降低;Na2CO3、NaHCO3溶液呈碱性,向Na2CO3、NaHCO3溶液中加入酚酞,溶液变红。
拓展培优
16.是膨松剂必不可少的成分,可通过加热单位质量膨松剂产生气体的量来判定其膨胀效果,设计了以下实验,并按如图装置连接(气密性良好,各装置中试剂均过量)。
(1)小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳,用一个化学方程式表示这一步反应 。
(2)写出受热时发生反应的化学方程式 。
(3)装置E的作用是 。如果去掉装置C,该实验会造成测定结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。
(4)加热前先通入一段时间的空气,再连接D装置,目的是 。
【答案】(1)
(2)
(3) 防止空气中的水蒸气和CO2与D中碱石灰反应 偏大 偏小
(4)排净装置中的
【详解】(1)饱和食盐水中通二氧化碳和氨气发生复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵,因相同条件下溶解度:NaCl>NaHCO3,因此生成的NaHCO3会析出,故反应方程式为;
(2)受热时发生反应生成、和,该反应的化学方程式为:;
(3)①装置E的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中而被吸收;
②浓硫酸的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸气,如果缺少的话,分解产生的水蒸气也一并进入碱石灰中被吸收,该质量最终被认为是二氧化碳的质量,导致所测结果偏大;
③装置内会有二氧化碳残留没被D装置完全吸收,导致所测结果偏小;
(4)实验前要先通空气排尽装置中的二氧化碳以免干扰实验。
17.如图所示,A为化学物质中一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物。A在空气中燃烧发出黄色火焰;E为碳酸氢钠,固体加热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水。
请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式:
A ,B ,C ,D 。
(2)以上反应中,不属于氧化还原反应的有 (填序号)。
(3)完成下列方程式:
①A→C的离子方程式: ;
②B→D的化学方程式: 。
【答案】(1) Na NaOH
(2)⑤⑥
(3)
【分析】A为化学学习中一种常见的单质,在空气中燃烧发出黄色火焰,则A是Na;Na在中燃烧生成,则B是;与水反应生成的C是NaOH;Na与水反应也生成NaOH;与反应生成,则D是,NaOH与过量反应生成的E为,受热分解生成,据此解答。
【详解】(1)根据分析可知,A为Na,B为,C为NaOH,D为;
(2)有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,则反应①②③④均属于氧化还原反应。反应⑤是氢氧化钠与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应⑥是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,均没有元素化合价变化,所以不属于氧化还原反应的有⑤⑥;
(3)①A→C是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式是:;
②B→D是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:。
18.膨松剂反应时产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。
I.某校兴趣小组设计如图所示实验装置,通过测量某膨松剂加热反应产生气体的质量,确定其纯度。(已知该膨松剂中发挥作用的物质为,其他成分在加热条件下不产生气体。)
(1)实验步骤:
①组装实验装置,加药品前先要进行的操作是 。
②加药品。A中应加入 ,C中药品的作用为 ,D和E中加入碱石灰,硬质玻璃管B加入样品。实验前称量装置D的质量为。
③连接装置后,打开铁夹 ,关闭 (填“”“”或“”),缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭铁夹、,打开,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤继续关闭铁夹,打开和,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是 ,然后拆下装置,再次称量装置D的质量为。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应前不鼓入空气,则会导致测量结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,②同)。
②上述实验中,若没有装置E,可能导致测量结果 。
(3)若上述实验测得数据,则膨松剂中的质量分数为 (用、、表示)。
Ⅱ.某小组利用下列装置对和的性质进行探究,(夹持装置已略去,气密性已检查)。
(4)盛放固体的仪器的名称为 。
(5)方框中为洗气装置,请将该装置图中错误更正补充完整
(6)试剂a为饱和溶液,用化学方程式表示其作用
(7)实验持续一段时间后,观察到饱和溶液中有细小晶体析出,用化学方程式表示产生细小晶体的原因 。
【答案】(1) 检查装置的气密性 碱石灰 除去CO2气体中的水蒸气 K1、K2 K3 将生成的CO2气体全部赶入D装置中
(2) 偏大 偏大
(3)×100%
(4)圆底烧瓶
(5)
(6)HCl+NaHCO3=H2O+CO2↑+NaCl
(7)Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓
【分析】I.将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,样品受热分解生成二氧化碳、水,二氧化碳能被D中的碱石灰吸收,所以测定实验前后装置D的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前,先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气,排出空气中二氧化碳对实验的干扰,装置A中碱石灰能吸收通入的空气中的水蒸气、二氧化碳;再连接上装置D、E,装置C中盛有浓硫酸,用于吸收二氧化碳中的水蒸气,装置E可以防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入装置D中,停止加热后,应继续通入一段时间的空气,这样做的目的是保证产生的二氧化碳气体被装置D充分吸收。
【详解】(1)①组装实验装置,对有气体生成的装置,加药品前先要进行的操作是:检查装置的气密性。
②A中应加入碱石灰,用于吸收通入的空气中的水蒸气、二氧化碳;C中药品为浓硫酸,用于除去CO2气体中的水蒸气。
③连接装置后,打开铁夹K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,排除装置中的空气。
④关闭铁夹、,打开,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤继续关闭铁夹,打开和,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是:将生成的CO2气体全部赶入D装置中,然后拆下装置。
(2)①若加热反应前不鼓入空气,会导致装置中原有空气中的二氧化碳也进入装置D,导致测得的二氧化碳的质量偏大,则会导致测量结果偏大。
②上述实验中,若没有装置E,会导致空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D,导致测得的二氧化碳的质量偏大,则会导致测量结果偏大。
(3)反应生成二氧化碳的质量为(n-m)g,物质的量为,根据反应可知,碳酸氢钠的质量为,则该膨松剂中的质量分数为×100%。
(4)盛放固体的仪器的名称为圆底烧瓶。
(5)
方框中为洗气装置,导气管长进短出,将该装置图中错误更正补充完整为:;
(6)试剂a为饱和溶液,其作用是:吸收盐酸挥发出的HCl气体,化学方程式为:HCl+NaHCO3=H2O+CO2↑+NaCl。
(7)向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,所得溶液中水的质量减少、溶质的质量增加,则形成碳酸氢钠的过饱和溶液而析出碳酸氢钠固体,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓。
19.某项目式学习小组通过反复试验,做出了口感饱满松软的馒头,既能加快消化吸收,又能减少营养损失。
Ⅰ.下表是小组探秘膨松剂的情况:
试验过程
第 1 个馒头
第 2 个馒头
第 3 个馒头
使用原料
面粉+水
面粉+水+小苏打
面粉+水+小苏打+醋
试验效果
硬
软了一些,大了一些
变白了,变大了
回答下列问题:
(1)下列物质中,属于电解质的是_______ (填标号)。
A.NaHCO3 B.食醋 C.面粉 D.H2O
(2)甲同学认为第 2 个馒头变大是因为小苏打(NaHCO3 )分解产生了气体,其化学方程式为 ;实验室中,验证NaHCO3 分解产物时,可将固体产物溶于水,加入稀CaCl2 溶液,发生反应的离子方程式为 。
(3)乙同学发现第 2 个馒头发黄,查阅资料:“馒头发黄”是碱性物质所致,加食醋后第 3 个馒头变白变大。
①小组讨论后认为,考虑到馒头的颜色和口感,苏打(Na2CO3)不宜单独做膨松剂。从物质性质角度分析其原因是 (写出两点)。
②加食醋(主要成分是 CH3COOH)后第 3 个馒头相较第 2 个馒头变大了,原因是 (用离子方程式解释)。
Ⅱ.项目式学习小组为研究碳酸氢钠膨松剂在加热情况下放出气体的量,设计了如图所示实验(装置 A 、C 、 D 、E 中的试剂足量)。
(4)将一定质量的膨松剂样品装入装置B 中,样品产生的二氧化碳的质量可通过测定实验前后装置 (填 装置对应的标号)的质量测得。
(5)加热前,需向装置内通入空气,用离子反应方程式解释装置A 的作用 ,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是 。
(6)若没有装置 E ,可能会造成测定结果 (填“偏大” 、“偏小”或“不变”)。
(7)实验测得二氧化碳的质量为 13.2 g ,则二氧化碳的体积(标准状况)为 L。
【答案】(1)AD
(2)
(3) 苏打热稳定性强,受热不分解、苏打显碱性;
(4)D
(5) 使膨松剂在加热情况下放出气体全部被装置D吸收
(6)偏高
(7)6.72
【分析】Ⅱ.如图所示实验中,装置A除去空气中的二氧化碳气体,防止干扰实验,装置B为小苏打分解的装置、装置C干燥气体、装置D吸收二氧化碳、装置E吸收空气中的二氧化碳和水,据此解答。
【详解】(1)A.碳酸氢钠为盐,属于电解质,A符合题意;
B.食醋的主要成分为乙酸,食醋属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,B不符合题意;
C.面粉属于混合物,不属于电解质,C不符合题意;
D.水为弱电解质,D符合题意;
故选AD;
(2)小苏打受热生成二氧化碳气体,;苏打受热生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,该反应的离子方程式为;
(3)①苏打热稳定性强,受热不分解,苏打显碱性,色泽发黄,故加入醋酸中和碱性,馒头变白,且因为生成了气体,馒头变大;
②加食醋(主要成分是CH3COOH)后第3个馒头相较第2个馒头变大了,原因是醋酸和碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,;
(4)将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,样品产生的二氧化碳的质量可通过测定实验前后装置D中碱石灰的质量测得;
(5)加热前,需向装置内通入空气,用装置A的除去空气中的二氧化碳气体,,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是使膨松剂在加热情况下放出气体全部被装置D吸收;
(6)若没有装置 E,空气中的二氧化碳和水会被D吸收,可能会造成测定结果偏高;
(7)实验测得二氧化碳的质量为13.2 g,物质的量为,则二氧化碳的体积(标准状况)为0.3mol×22.4L/mol=6.72L。
20.以海水为原料可获得钠、镁等金属及其化合物。
(1)将金属钠分别放入下列溶液中,既有气体产生,又有沉淀产生的是 (填序号,下同)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤饱和石灰水
(2)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是_______。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(3)某膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠,学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下放出气体的量,设计了如图所示实验(装置A、C、D、E中的试剂足量)。
①加热前,需向装置内通入空气,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是 。
②将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,装置B中可能发生反应的化学反应方程式为 。
③若没有装置E,可能会造成测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④实验测得二氧化碳的质量为13.2g,则膨松剂样品中所含碳酸氢钠的物质的量为 。
【答案】(1)①④⑤
(2)C
(3) 使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收 偏大 0.6 mol
【分析】该实验是研究该膨松剂在加热情况下放出气体的量,实验前先由左端通入空气,A中NaOH溶液可吸收空气中的CO2气体,然后通过装置B,经装置C中浓硫酸干燥后,经装置D、E排出,当装置充满不含CO2的空气后,加热装置B,NaHCO3分解产生CO2气体经浓硫酸干燥后,被U型管中碱石灰吸收,根据最终D增加质量判断反应产生的CO2的量的多少,装置中E碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰;为减少实验误差,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收,据此分析;
【详解】(1)钠和水生成氢氢氧化钠和氢气;①溶液和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,符合题意; ②溶液和氢氧化钠生成碳酸钠,没有沉淀生成,不符合题意; ③溶液和氢氧化钠不反应,不符合题意;④CuSO4溶液和氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀,符合题意;⑤钠和水反应放热且水被消耗,导致饱和石灰水中氢氧化钙析出生成沉淀,符合题意;故选①④⑤;
(2)A.②中过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气,A错误;
B.碱性溶液使得酚酞试液变红使,③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;
C.强氧化性物质能使得有色物质褪色,④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的,C正确;
D.过氧化钠和水可能生成过氧化氢,二氧化锰催化过氧化氢生成氧气,则⑤中的主要作用是催化过氧化氢反应生成氧气,D错误;
故选C;
(3)①加热前,需向装置内通入空气,目的是用NaOH溶液吸收空气中的CO2气体,防止空气中二氧化碳干扰实验结果,反应为氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水:;停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是使残留在装置中的CO2全部进入D中以便完全吸收;
②NaHCO3不稳定,受热分解产生Na2CO3、CO2、H2O,该反应的化学方程式为:;
③装置中E碱石灰作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰。若没有装置E,空气中CO2、H2O也会被装置D吸收,导致CO2质量偏大,从而使测定结果偏大;
④实验测得二氧化碳的质量为13.2 g,其物质的量,根据方程式中物质反应转化关系可知产生0.3 mol CO2气体需NaHCO3的物质的量为0.3mol×2=0.6 mol。
21.某食品膨松剂作用物质为,某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量,设计实验的装置图如下。
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。回答下列问题:
(1)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ,C装置内所盛试剂是 ,E装置的作用是 。
(2)B装置中发生反应的化学方程式是 。
(3)充分加热后,需缓缓鼓入空气数分钟后再拆下装置,其目的是 。
(4)若加热不充分,B装置中可视为得到两种固体的混合物。
①将该固体混合物溶于水,向溶液中加入盐酸,所加盐酸的体积与产生的体积关系如图所示,则线段 (填“>”“<”或“=”):
②取a克混合物进行下列三组实验,其中能测定质量分数的是 (填序号)。
A.充分加热,质量减少b克
B.与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干,灼烧,得b克固体
C.与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用氯化钙吸收,增重b克
任选上述合理方案中的一种,计算的质量分数为 (写出所选方案及结果)。
【答案】(1) CO2 浓硫酸 吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰
(2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)将生成的CO2气体全部赶入D装置中
(4) < AB 方案A或方案B
【分析】A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2,实验前通入除去二氧化碳的空气排出装置内的空气,防止空气中的二氧化碳干扰实验,实验后继续通入空气把B中生成的二氧化碳全部赶入D中吸收。D装置实验前后的质量差为反应生成二氧化碳的质量。B中碳酸氢钠受热分解,C装置盛放浓硫酸除二氧化碳中的水,D装置吸收B中生成的二氧化碳,E装置防止空气中的二氧化碳、水进入D。
【详解】(1)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2,C的作用是干燥二氧化碳,C装置内所盛试剂是浓硫酸,E装置的作用是吸收空气中的CO2、H2O,防止对实验结果造成干扰。
(2)B装置中碳酸氢钠分解产生二氧化碳、水和碳酸钠,化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)充分加热后,需缓缓鼓入空气数分钟后再拆下装置,其目的是将生成的CO2气体全部赶入D装置中。
(4)①将该固体混合物溶于水,向溶液中加入盐酸,先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,然后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O,第二步中NaHCO3的物质的量大于第一步中Na2CO3的物质的量,则线段<;
②A.碳酸氢钠加热分解、碳酸钠加热不分解,充分加热,质量减少b克,根据碳酸氢钠分解的方程式可计算NaHCO3的质量,故A选;
B.与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干,灼烧,得b克固体,设混合物中碳酸钠的质量为x g、碳酸氢钠的质量为y g,则x+y=a、,可计算碳酸氢钠的质量,故B选;
C.氯化钙吸收水,不能吸收二氧化碳,故不能测定放出二氧化碳的质量,故不能计算碳酸氢钠的质量,故C不选;
故选AB;
根据实验A,设混合物中碳酸氢钠的质量为xg,则
,
,的质量分数为;根据实验B,设混合物中碳酸钠的质量为xg、碳酸氢钠的质量为yg,则,解方程组得,的质量分数为。
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第1章 认识化学科学
微项目:探秘膨松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值
教学目标
1.对碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理进行实验探究,体会研究物质的方法和程序的实用价值。
2.学习如何在真实情景中探究陌生物质的性质,分析和解决实际问题。
3.了解复合膨松剂的组成,学会在真实情景中分析、解决实际问题,探究陌生物质的性质,促进“科学态度与社会责任”核心素养的发展。
重点和难点
重点:碳酸氢钠和碳酸钠的性质
难点:正确书写碳酸氢钠、碳酸钠的有关方程式
◆知识点一 认识膨松剂
1.膨松剂及其类别
(1)概念
膨松剂是在食品加工过程中加入的,________________一类物质。
(2)分类
膨松剂:______________________
(3)化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质—________。
2.推测碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
(1)猜测:碳酸氢钠________,产生气体。碳酸氢钠________,产生气体。
(2)实验方案
实验
方案
推测的具体依据
推测的作用原理
Ⅰ
加入NaHCO3后,蒸出的馒头较为松软,色泽发黄,略带碱味
NaHCO3受热发生分解产生的________气体使馒头变得较为松软,产生的________使馒头发黄、略带碱味
Ⅱ
加入NaHCO3和食醋后,蒸出的馒头更松软
________与NaHCO3反应可产生________
特别提醒/易错提醒/教材延伸
老面能使馒头变得松软多孔,其原理是什么?
【答案】面团在酵母菌及其他一定数量和种类的微生物共同作用下发生反应,生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物质,其中二氧化碳能使面团变得松软多孔呈海绵状。
即学即练
1.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作膨松剂,其原因是( )。
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供Na+
A.②③ B.①③ C.①④ D.③④
2.常用来作为食品制作过程中的膨松剂的小苏打,其化学名称为( )
A.氧化钠 B.氢氧化钠
C.碳酸钠 D.碳酸氢钠
◆知识点二 探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理
1.实验用品
________________、试管、酒精灯、铁架台(带铁夹或试管夹)、带导管的橡胶塞、药匙、胶头滴管、火柴。
2.实验装置操作如下图所示:
实验
方案
实验
现象
化学方程式
实验
结论
3.实验结论
发面时加碳酸氢钠作膨松剂的作用原理:发面时,酵母或者酵头经微生物呼吸作用产生酸,________可以和酸性物质反应,同时产生________,使面团呈海绵状而蓬松。
即学即练特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:如果面团没有发酵,能否用加入纯碱的方法使其蓬松?
提示:不能,若面团没有发酵,不能生成乳酸等,且碳酸钠受热不分解,故不能产生CO2气体,不能使面团蓬松。
1.下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A.盐酸 B.澄清石灰水
C.NaCl溶液 D.NaOH溶液
2.下列说法中正确的是( )。
A.发酵粉中主要含苏打,能使制出的糕点疏松多孔
B.碳酸氢钠能与酸反应,不能与碱反应
C.碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多
D.碳酸钠属于碱,其水溶液显碱性
◆知识点三 碳酸钠和碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
色态
溶解性
热稳定性
与HCl反应
与NaOH反应
与Ca(OH)2反应
与CaCl2反应
与CO2反应
用途
特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:膨松剂除了用NaHCO3外,还可以利用碳酸钙、碳酸氢铵等碳酸盐。已知:NH4HCO3 CO2↑+NH3↑+H2O,你认为上述两种盐哪种更好?说明理由。
提示:NH4HCO3更好。因为NH4HCO3用量较多时,在加热过程中分解为两种气体,食品松软度更优;碳酸钙不具有这种优势,且其过量时口感差。
即学即练
1.下列化合物与小苏打溶液混合,没有气体或沉淀生成的是( )
A.烧碱 B.硫酸 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
2.下列既能跟NaOH溶液反应,又能跟盐酸反应的是( )
A.Na2CO3溶液 B.CaCO3
C.NaHCO3溶液 D.Na2SO4溶液
◆知识点四 设计并运用复合膨松剂
1、复合膨松剂的组成
碳酸盐类
如碳酸氢钠通常用量30%~50%
酸性物质
如柠檬酸通常用量30%~40%
助剂
指的是淀粉、脂肪酸等,通常用量10%~30%
2、常见的酸性物质
酸性物质
化学式
色态
气味
溶解性
挥发性
白醋
无色液体
刺激性
柠檬酸
无色晶体
无臭
特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:(1)复合膨松剂为什么应在干燥环境中保存?
提示:复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应产生CO2,故应在干燥的环境中保存。
(2)某复合膨松剂中含碳酸氢钠、焦磷酸二氢二钠、碳酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯、淀粉,其中起酸性作用的是哪种成分?
提示:焦磷酸二氢二钠。
即学即练
1.在下列膨松剂中,属于复合膨松剂的是( )
A.泡打粉 B.碳酸钠
C.碳酸氢钠 D.碳酸氢铵
2.下列物质中,既可作膨松剂,又可用于治疗胃酸过多的是( )。
A.NaHCO3 B.Al(OH)3 C.CaCO3 D.Na2CO3
一.探究碳酸氢钠的蓬松作用原理
1. 膨松剂及其类别
(1)概念:膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面胚发起形成多孔组织,从而使食品具有柔软或蓬松特点的一类物质。
(2)分类
(3) 化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质——碳酸氢钠。
二.Na2CO3与NaHCO3的性质
1.Na2CO3与NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,比碳酸钠的溶解度小
2.Na2CO3与NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3的热稳定性强,受热难分解。
②NaHCO3的热稳定性差,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
(2)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。
②NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。
(3)碱性:水溶液均呈碱性,且浓度相同时,Na2CO3的碱性强于NaHCO3。
(4)与碱反应
①与NaOH溶液反应
Na2CO3不反应;NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。
②与石灰水(足量)反应
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH;NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+H2O。
3.Na2CO3与NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
三、设计并运用复合膨松剂
1.选择合适的物质制取复合膨松剂
(1)酸性物质选择
酸性物质
化学式
色态
气味
溶解性
挥发性
白醋
CH3COOH
无色液体
刺激性
易溶于水
易挥发
柠檬酸
C6H8O7·H2O
无色晶体
无臭
易溶于水
难挥发
由上表分析,膨松剂中酸性物质选择柠檬酸。
(2)碳酸盐选择
适合做膨松剂的碳酸盐有:NaHCO3、NH4HCO3等。
2.复合膨松剂的组成
实践应用特别提醒/易错提醒/教材延伸
思考:①除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体
②除去NaHCO3溶液中的Na2CO3溶液
③除去Na2CO3溶液中的NaHCO3溶液
④除去NaCl溶液中的Na2CO3溶液
⑤除去NaOH溶液中的Na2CO3溶液
1.除去混在Na2CO3粉末中的少量NaHCO3,最合理的方法是( )
A.加热
B.加过量氢氧化钠溶液,再蒸发结晶
C.加盐酸
D.加氢氧化钙溶液
2.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质的叙述中错误的是( )。
A.Na2CO3和NaHCO3都是盐,都能与酸反应
B.常温下溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与相同浓度的盐酸充分反应,消耗酸的体积之比是2∶1
D.向澄清石灰水中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液,前者产生沉淀,后者不产生沉淀
考点一 膨松剂
【例1】膨松剂是一种食品添加剂,它受热分解产生的气体,能使面胚在焙烤过程中变得松软、多孔。碳酸氢钠(NaHCO3)受热后发生分解反应生成二氧化碳、水和碳酸钠,是常用的膨松剂之一。它既可以作为碱性膨松剂单独使用,也可以与酒石酸氢钾、淀粉按一定比例混合制成复合膨松剂。复合膨松剂遇水会产生二氧化碳,起到膨松作用。下列说法正确的是( )
A.任何受热分解能产生气体的物质都可以做食品膨松剂
B.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
C.碳酸氢钠做膨松剂时,必须与酒石酸氢钾、淀粉混合使用
D.复合膨松剂应在潮湿的环境中保存
解题要点
任何受热分解能产生无毒气体的物质才可以做食品膨松剂,复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应故应在干燥的环境中保存,故应在干燥的环境中保存。碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O产生CO2
【变式1-1】在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是( )
A.氯化钠 B.碳酸钠
C.硫酸钠 D.碳酸氢钠
【变式1-2】已知:NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,Na2CO3比较稳定,加热不分解;碱石灰不与氨反应,常用于吸收水蒸气和二氧化碳。现有某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究:
在玻璃管中加入该膨松剂,按如图连接好装置(气密性良好,铁架台略去),点燃酒精灯。
(1)关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到现象______________________________________,说明产物中有二氧化碳,该反应的化学方程式为______________________________________
__________________________________。
(2)打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到的现象:____________________________________,说明产物中有氨。
(3)若想确定该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵的混合物,在上述实验的基础上(不添加其他仪器和试剂)应该继续完成的实验是___________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________(具体实验操作及现象)。
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
【例2】纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中很常见。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( )
A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
B.分别向纯碱溶液和小苏打溶液中加入食盐水
C.分别向纯碱溶液和小苏打溶液中加入石灰水
D.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度
解题要点】Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法:
【变式2-1】碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题:
(1)碳酸钠俗称 。
(2)等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量,前者 (填“>”、“=”或“<”)后者。
(3)除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠时,发生反应的化学方程式为 。
(4)写出两种鉴别两者的方法:
① 。
② 。
【变式2-2】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做以下实验,如图所示。
(1)写出Ⅰ中与盐酸发生反应的化学方程式。
①Na2CO3时__________________________________________________;
②NaHCO3时__________________________________________________;
③由此可知此装置________(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)Ⅱ装置能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是______________________________________。
(3)Ⅲ、Ⅳ装置均利用了Na2CO3和NaHCO3________性的区别。有关化学方程式为_______________________________________________________。
(4)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。有的同学在盛Na2CO3的导管口观察到开始加热时也有气泡产生,据此此同学认为Na2CO3加热也能分解。你认为此观点________________(填“正确”或“错误”)。分析此现象的原因为____________________________。
(5)除了以上方法,请你再举出一例鉴别二者的方法____________________________________________。
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂
【例3】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )。
A.NaCl溶液(Na2SO4):加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤
B.NaHCO3溶液(Na2CO3):通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O):将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的NaOH溶液
解题要点】Na2CO3、NaHCO3的除杂方法:
固体
1 Na2CO3(NaHCO3):加热,加热至恒重
②NaHCO3(Na2CO3):加水溶解制成饱和溶液,通入足量CO2气体,结晶、过滤
溶液
1 Na2CO3(NaHCO3):加适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
2 NaHCO3(Na2CO3):通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
【变式3-1】已知①中盛有一定量的Na2CO3溶液,根据如图所示的实验过程,判断下列说法不正确的是( )。
A.②中溶液为红色
B.③溶液中发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
C.加入过量稀盐酸后,④中观察到溶液红色褪去,沉淀溶解并产生大量气泡
D.④中溶液的溶质除酚酞外,还有2种
【变式3-2】工业生产的纯碱常含有少量的氯化钠杂质。如图是测定产品中碳酸钠质量分数的实验装置,下列说法不正确的是 ( )
A.装置乙中发生反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3 Na2SO4+CO2↑+H2O
B.装置甲的作用是除去空气中的二氧化碳气体
C.反应结束后需再缓缓鼓入空气数分钟
D.若实验操作无误,该装置测得的碳酸钠的质量分数偏小
基础达标
1.食品添加剂的使用满足了人们对食品多样化的需求。下列说法不合理的是
A.制作蛋糕时,用食盐作为膨松剂
B.制作豆腐时,用石膏作为凝固剂
C.在果汁产品中加入的苯甲酸钠是防腐剂
D.在奶粉产品中加入的维生素是营养强化剂
2.已知同种金属阳离子形成的碳酸盐热稳定性要比其形成的碳酸氢盐高,且。某同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.试管应该放,试管放
B.试验结束时,应先移开试管、,再熄灭酒精灯
C.若在、试管口放置沾有硫酸铜粉末的棉花,管中棉花不变色
D.试管中出现浑浊,试管中没有出现浑浊
3.如图利用套管实验对比纯碱和小苏打的热稳定性。下列说法错误的是
A.Na2CO3的热稳定性比NaHCO3弱
B.灼烧Na2CO3和NaHCO3,火焰均呈黄色
C.加热一段时间后B烧杯中澄清石灰水变浑浊
D.加热一段时间后A烧杯中澄清石灰水未见浑浊
4.Na2CO3和NaHCO3是生活中常见的物质。下列试剂可用于鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的是
A.NaCl B.NaOH C.CaCl2 D.Ca(OH)2
5.下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.小苏打用作食品膨松剂 B.切开的苹果发生褐变
C.豆科植物根瘤菌固氮 D.废弃的秸秆生产酒精
6.化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
A.合金室温下吸、放氢速率快,可用作储氢合金
B.具有还原性,可用于纸浆、毛、丝等的漂白
C.受热易分解,可用作加工馒头的膨松剂
D.氨气具有还原性及碱性,可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
7.化学与生活息息相关,下列物质的用途与解释错误的是
用途
解释
A
可用作面食的膨松剂
的水溶液呈碱性
B
家用水壶中的水垢可用白醋浸泡除去
白醋中的乙酸具有酸性
C
家用消毒柜用紫外线照射的方式对餐具进行消毒灭菌
蛋白质在紫外线照射下发生变性
D
可用作自来水的消毒剂
与水反应生成有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
8.能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
9.某膨松剂的主要成分为碳酸氢钠和碳酸钠。学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下放出的二氧化碳的量,设计了以下实验。按下图所示连接装置(气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。下列有关实验的叙述不正确的是
A.A装置中氢氧化钠的作用是吸收空气中的CO2,防止对后续实验产生干扰
B.C装置中浓硫酸的作用是干燥CO2
C.测定实验前后装置D的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量
D.装置E的作用是进行尾气处理,防止污染大气
10.生活中处处有化学。下列有关生活中应用的陈述均正确且有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
用酒精对环境进行消毒
酒精可使蛋白质变性
B
在牙膏中添加氟化物能有效防止蛀牙
在水溶液中水解生成弱酸HF
C
加工面包时常用作膨松剂
受热易分解生成
D
葡萄酒酿制的过程中添加适量
二氧化硫具有漂白的作用
A.A B.B C.C D.D
综合应用
11.物质的性质决定用途。下列物质的性质、用途或对应关系错误的是
A.碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳,从而可用作膨松剂
B.与、反应均生成,故可用作供氧剂
C.碱石灰有吸水性,可以用来干燥氧气、氯气等气体
D.钠钾合金在室温下为液态,可作为冷却剂应用于实验室的快中子反应器中
12.中国过境免签拥抱世界,让全球友人深刻体会到“美食在中国,美景在中国”,让更多的人了解中国。下列相关说法正确的是
A.食品中禁止加入亚硝酸钠等防腐剂
B.故宫红墙百年不褪色是因为涂料中富含
C.烘焙面包使用苏打作为膨松剂
D.酿造葡萄酒时添加适量的,可作抗氧剂
13.下列实验方案中,不能测定出和混合物中各物质的质量分数的是
A.取ag该混合物充分加热,质量减少bg
B.取ag该混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到bg溶液
C.取ag该混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体
D.取ag该混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加bg
14.一天,小丽发现妈妈蒸的馒头不像平常做得那么松软,而且色泽发黄,略带碱味,于是不解地问妈妈怎么回事。妈妈说和面的时候放了酵头,但是准备蒸馒头时发现面团发得不太好,于是添加了一些碳酸氢钠。这激发了小丽的兴趣,查阅资料后,小丽了解到碳酸氢钠可以用作蒸馒头的膨松剂,但单独使用效果并不太好,如果在使用的同时加入一定量的食醋,就可以弥补其不足。在妈妈的帮助下,小丽直接用碳酸氢钠和食醋和面重新蒸了一锅馒头,证实了资料中所说的方法是有效的。
(1)如图(a)中蒸馒头时,加入碳酸氢钠有什么作用?
(2)如图(b)中蒸馒头时,为什么同时加入碳酸氢钠和食醋效果更好?
15.完成下列表格
盐
Na2CO3
NaHCO3
(1)在两支试管中各加入1 g Na2CO3、NaHCO3,观察外观并进行描述
白色粉末
细小的白色晶体
(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化
碳酸钠 ,温度计读数
碳酸氢钠少部分溶解,温度计读数
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡,有何现象
碳酸钠溶解
碳酸氢钠溶解
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象
溶液变 且颜色较深
溶液变 且溶液颜色稍浅
初步结论
加少量水,结块变晶体,并放热,溶液显碱性
加少量水溶解吸热,溶液呈碱性,比Na2CO3的弱
Na2CO3粉末遇水先形成结晶水合物Na2CO3·xH2O(x=1或7或10),结晶水合物Na2CO3晶体在干燥的空气中又逐渐失去结晶水变成Na2CO3粉末(风化)。
拓展培优
16.是膨松剂必不可少的成分,可通过加热单位质量膨松剂产生气体的量来判定其膨胀效果,设计了以下实验,并按如图装置连接(气密性良好,各装置中试剂均过量)。
(1)小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳,用一个化学方程式表示这一步反应 。
(2)写出受热时发生反应的化学方程式 。
(3)装置E的作用是 。如果去掉装置C,该实验会造成测定结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。
(4)加热前先通入一段时间的空气,再连接D装置,目的是 。
17.如图所示,A为化学物质中一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物。A在空气中燃烧发出黄色火焰;E为碳酸氢钠,固体加热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水。
请填写下列空白:
(1)写出下列物质的化学式:
A ,B ,C ,D 。
(2)以上反应中,不属于氧化还原反应的有 (填序号)。
(3)完成下列方程式:
①A→C的离子方程式: ;
②B→D的化学方程式: 。
18.膨松剂反应时产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。
I.某校兴趣小组设计如图所示实验装置,通过测量某膨松剂加热反应产生气体的质量,确定其纯度。(已知该膨松剂中发挥作用的物质为,其他成分在加热条件下不产生气体。)
(1)实验步骤:
①组装实验装置,加药品前先要进行的操作是 。
②加药品。A中应加入 ,C中药品的作用为 ,D和E中加入碱石灰,硬质玻璃管B加入样品。实验前称量装置D的质量为。
③连接装置后,打开铁夹 ,关闭 (填“”“”或“”),缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭铁夹、,打开,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤继续关闭铁夹,打开和,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是 ,然后拆下装置,再次称量装置D的质量为。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应前不鼓入空气,则会导致测量结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,②同)。
②上述实验中,若没有装置E,可能导致测量结果 。
(3)若上述实验测得数据,则膨松剂中的质量分数为 (用、、表示)。
Ⅱ.某小组利用下列装置对和的性质进行探究,(夹持装置已略去,气密性已检查)。
(4)盛放固体的仪器的名称为 。
(5)方框中为洗气装置,请将该装置图中错误更正补充完整
(6)试剂a为饱和溶液,用化学方程式表示其作用
(7)实验持续一段时间后,观察到饱和溶液中有细小晶体析出,用化学方程式表示产生细小晶体的原因 。
19.某项目式学习小组通过反复试验,做出了口感饱满松软的馒头,既能加快消化吸收,又能减少营养损失。
Ⅰ.下表是小组探秘膨松剂的情况:
试验过程
第 1 个馒头
第 2 个馒头
第 3 个馒头
使用原料
面粉+水
面粉+水+小苏打
面粉+水+小苏打+醋
试验效果
硬
软了一些,大了一些
变白了,变大了
回答下列问题:
(1)下列物质中,属于电解质的是_______ (填标号)。
A.NaHCO3 B.食醋 C.面粉 D.H2O
(2)甲同学认为第 2 个馒头变大是因为小苏打(NaHCO3 )分解产生了气体,其化学方程式为 ;实验室中,验证NaHCO3 分解产物时,可将固体产物溶于水,加入稀CaCl2 溶液,发生反应的离子方程式为 。
(3)乙同学发现第 2 个馒头发黄,查阅资料:“馒头发黄”是碱性物质所致,加食醋后第 3 个馒头变白变大。
①小组讨论后认为,考虑到馒头的颜色和口感,苏打(Na2CO3)不宜单独做膨松剂。从物质性质角度分析其原因是 (写出两点)。
②加食醋(主要成分是 CH3COOH)后第 3 个馒头相较第 2 个馒头变大了,原因是 (用离子方程式解释)。
Ⅱ.项目式学习小组为研究碳酸氢钠膨松剂在加热情况下放出气体的量,设计了如图所示实验(装置 A 、C 、 D 、E 中的试剂足量)。
(4)将一定质量的膨松剂样品装入装置B 中,样品产生的二氧化碳的质量可通过测定实验前后装置 (填 装置对应的标号)的质量测得。
(5)加热前,需向装置内通入空气,用离子反应方程式解释装置A 的作用 ,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是 。
(6)若没有装置 E ,可能会造成测定结果 (填“偏大” 、“偏小”或“不变”)。
(7)实验测得二氧化碳的质量为 13.2 g ,则二氧化碳的体积(标准状况)为 L。
20.以海水为原料可获得钠、镁等金属及其化合物。
(1)将金属钠分别放入下列溶液中,既有气体产生,又有沉淀产生的是 (填序号,下同)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤饱和石灰水
(2)某实验小组通过如图所示实验,探究与水的反应,下列说法正确的是_______。
A.②中的大量气泡主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
(3)某膨松剂中发挥作用的物质为碳酸氢钠,学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下放出气体的量,设计了如图所示实验(装置A、C、D、E中的试剂足量)。
①加热前,需向装置内通入空气,停止加热后,还需继续通入一段时间的空气,目的是 。
②将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,装置B中可能发生反应的化学反应方程式为 。
③若没有装置E,可能会造成测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
④实验测得二氧化碳的质量为13.2g,则膨松剂样品中所含碳酸氢钠的物质的量为 。
21.某食品膨松剂作用物质为,某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量,设计实验的装置图如下。
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。回答下列问题:
(1)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ,C装置内所盛试剂是 ,E装置的作用是 。
(2)B装置中发生反应的化学方程式是 。
(3)充分加热后,需缓缓鼓入空气数分钟后再拆下装置,其目的是 。
(4)若加热不充分,B装置中可视为得到两种固体的混合物。
①将该固体混合物溶于水,向溶液中加入盐酸,所加盐酸的体积与产生的体积关系如图所示,则线段 (填“>”“<”或“=”):
②取a克混合物进行下列三组实验,其中能测定质量分数的是 (填序号)。
A.充分加热,质量减少b克
B.与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干,灼烧,得b克固体
C.与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用氯化钙吸收,增重b克
任选上述合理方案中的一种,计算的质量分数为 (写出所选方案及结果)。
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