已知某品牌膨松剂的成分是碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,某化学兴趣小组为确定该品牌膨松剂的成分,进行如下探究:
查阅资料:
①氨气水溶液呈碱性
②浓硫酸和碱石灰都可做气体吸收剂;浓硫酸能吸收氨气,不能吸收二氧化碳;碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体的混合物,不与氨气反应。
(设计实验)兴趣小组利用如下装置进行探究 ( 装置气密性良好,各装置中气体吸收剂足量 );
依次连接 A、C、D 装置,点燃 A 处的酒精灯,将试管中的该膨松剂样品充分加热至完全反应后,通过观察到 _____ 、 _____ 现象可以证明该膨松剂中含有 NaHCO 3 和 NH 4 HCO 3 两种物质。其中装置 C 的作用是 _____ 。
(拓展探究)为进一步确定该品牌膨松剂中 NaHCO 3 和 NH 4 HCO 3 的质量比,同学们取两份等质量的该品牌膨松剂样品,利用图提供的实验装置,设计并进行了如下两组实验:
序号 | 实验操作 | 测得数据 |
实验 1 | 将其中的一份膨松剂样品加入 A 装置试管中,将 A 装置依次连接 B、C 装置,充分加热至膨松剂完全反应 | 装置 C 增重 1.98g |
实验 2 | 将另一份膨松剂样品加人 A 装置试管中,将 A 装置依次连接 C、B 装置,充分加热至膨松剂完全反应 | 装置 B 增重 0.34g |
基于以上实验数据分析,该品牌膨松剂中 NaHCO 3 和 NH 4 HCO 3 的质量比是 _____ 。
(实验反思)小明认为以上拓展探究实验存在一定误差,导致误差的原因是 _____ ( 答一条即可 )。
试管中有剩余固体 湿润的红色石蕊试纸变蓝色 吸收二氧化碳和水蒸气 210:79 生成的气体不能被吸收剂完全吸收等
【解析】
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳,氨气和水反应生成氨水,氨水显碱性,能使石蕊试液变蓝色。【设计实验】依次连接 A、C、D 装置,点燃 A 处的酒精灯,将试管中的该膨松剂样品充分加热至完全反应后,观察到试管中有剩余固体,说明样品中含有碳酸氢钠,湿润的红色石蕊试纸变蓝色,说明样品中含有碳酸氢铵;其中装置 C 的作用是吸收二氧化碳和水蒸气。【拓展探究】装置 C 增重 1.98g ,说明反应生成了 1.98g 二氧化碳,装置 B 增重 0.34g ,说明反应生成了 0.34g 氨气,设碳酸氢铵质量为 x ,反应生成二氧化碳质量为 y。
NH 4 HCO 3 NH 3 ↑+H 2 O+CO 2 ↑
79 17 44
x 0.34g y
x=1.58g
y=0.88g
设碳酸氢钠质量为 z, 碳酸氢钠分解生成二氧化碳的质量为 1.98g﹣0.88g=1.1g
2NaHCO 3 Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 ↑
168 44
z 1.1g
z=4.2g
该品牌膨松剂中 NaHCO 3 和 NH 4 HCO 3 的质量比是 : 4.2g:1.58g=210:79; 【实验反思】小明认为以上拓展探究实验存在一定误差,导致误差的原因是生成的气体不能被吸收剂完全吸收等。
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