Question

（2012•盐城）某兴趣小组对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究．

[查阅资料]

名称	食用纯碱	食用小苏打
主要成分	Na2CO3	NaHCO3
酸碱性	水溶液显碱性	水溶液显碱性
热稳定性	受热不分解	270℃时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水

（1）探究两者水溶液酸碱性的差异

小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变　  　色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能　  　溶液碱性更强．小欢认为要比较两种溶液的碱性强弱，可直接用　      　进行测定．

（2）验证两种粉末的稳定性

在老师的指导下，该小组按如图1装置进行实验操作，观察到    　（填“甲”或“乙”）烧杯中澄清石灰水变浑浊，试管中发生反应的化学方程式为　          　，装置中棉花的作用是　                     　．

（3）测定食用纯碱粉末的纯度

取食用纯碱粉末试样，利用如图2装置进行实验测定．

数据记录如下：

称量项目	称量时间	质量/g
试样		11.0
装置+稀盐酸		160.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后20s	167.0
装置+稀盐酸+试样	反应开始后30s	166.6
装置+稀盐酸+试样	反应开始后90s	166.6

②通过计算确定食用纯碱粉末中Na₂CO₃的质量分数．（写出计算过程，结果保留一位小数．）

③如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是　                   　．（答一种即可）

Answer

（1）红；食用纯碱（或Na2CO3）；pH试纸；

（2）乙；  2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；防止加热时小苏打（或NaHCO3）粉末进入导管；

（3）①4.4；②食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为96.4%；③稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大．（或水蒸气随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大）

【解析】（1）从表中可以看出食用纯碱和食用小苏打的水溶液均显碱性，遇酚酞均能使酚酞变红，且碱性越强颜色越红，测定溶液酸碱性强弱程度可采用pH试纸或PH计完成；

（2）由图表关于两者的热稳定性进行分析可知：食用小苏打可以加热分解生成二氧化碳，而食用纯碱不能，所以分析装置可知乙烧杯的澄清石灰水变浑浊，其分解方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，装置中的棉花团的作用是：防止加热时小苏打（或NaHCO3）粉末进入导管；

（3）①由图表数据分析可知11g样品与盐酸完全反应的质量变化是（11g+160g）﹣166.6g=4.4g，因为此过程发生的反应是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，所以此质量差即是生成二氧化碳的质量；

②设生成4.4g二氧化碳时需要碳酸钠的质量是x

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

106                   44

x                     4.4g

=

x=10.6g

所以食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数为×100%≈96.4%；

③通过以上计算可知如果测得的结果比实际纯度高，则是测量的二氧化碳质量比实际值偏大，可能的原因是稀盐酸挥发出的HCl气体随CO2气体排出，从而导致所测纯度偏大