(2017·常州)膨松剂是一种食品添加剂,某研究小组对膨松剂进行了如下探究。
(趣味实验)
实验1:和面。向20 g面粉中加入10 mL水,制得的面团编为1号;向20 g面粉中加入10 mL水,再加入2 g膨松剂M,制得的面团编为2号。
实验2:发面。将和好的2个面团放入微波炉中加热,几分钟后,取出面团,发现1号面团无明显胀大,2号面团明显胀大且手感比较松软。
(提出问题)膨松剂M的成分是什么?
(提出假设)假设1:M是NH4HCO3;
假设2:M是NaHCO3;
假设3:M是NH4HCO3和NaHCO3。
(实验探究1)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
实验①:取少量M于试管中,加热一段时间 | 无刺激性气味;试管内壁有水珠;试管内有固体剩余 | 假设 成立;假设 不成立 |
(提出新问题)实验①试管中剩余固体是什么?
(实验探究2)
实验②:将实验①所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为2份,向其中1份溶液中滴加稀盐酸,有气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成;向另1份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液不变红。
(得出结论)
实验①试管中剩余固体是 (填化学式)。
(反思提高)
(1)NH4HCO3受热分解的化学方程式是 。
(2)热稳定性:Na2CO3 (填“>”“<”或“=”)NaHCO3。
(拓展应用)
某品牌复配膨松剂N的配料为:磷酸二氢钙、碳酸氢钠和玉米淀粉,N遇水会发生如下反应:Ca(H2PO4)2+2NaHCO3CaHPO4↓+Na2HPO4+2CO2↑+2H2O。利用N和面和发面(加热)时,面团都会胀大。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.常温下的溶解度:Na2HPO4>CaHPO4
b.碳酸氢钠在水溶液中遇到酸性物质能产生气体
c.根据上述反应,产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为0.42 g
(实验探究1)2 1、3
(得出结论)Na2CO3
(反思提高)(1)NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
(2)>
(拓展应用)abc
解析:(实验探究1)加热产生的气体无气味,说明不含碳酸氢铵,故猜想1、3错误,猜想2成立。
(得出结论)将实验①所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为2份,向其中1份溶液中滴加稀盐酸,有气泡生成,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成,说明生成了二氧化碳气体;向另1份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液不变红,说明不含碱性物质,故只含有碳酸钠一种固体。(反思提高)(1)碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳。(2)将实验①所得固体继续加热,无明显现象,说明碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。(拓展应用)生成的物质中CaHPO4是沉淀,说明常温下的溶解度Na2HPO4>CaHPO4,a正确;碳酸氢钠中含有HC,遇到H+能反应生成二氧化碳,故在水溶液中遇到酸性物质能产生气体,b正确;根据反应方程式,碳酸氢钠与生成的二氧化碳的质量关系为NaHCO3~CO2,设产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为x。
NaHCO3~CO2
84 44
x 0.22 g
x=0.42 g
产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为0.42 g,c正确。