Question

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↑． 堿石灰不與氨氣反應，常用于吸收水蒸氣和二氧化碳；濃硫酸常用于吸收氨氣．
實驗一：檢驗膨松劑成分
在玻璃管中加入該膨松劑，按圖連接好裝置（鐵架臺略去，下同）．點燃酒精燈：

（1）關閉鐵夾2，打開鐵夾1，觀察到現象：

 

，說明產物中有二氧化碳；
（2）打開鐵夾2，關閉鐵夾1，觀察到的現象：

 

，說明產物中有氨氣；
（3）充分加熱后，玻璃管中仍有固體．結論：該膨松劑的成分是

 

．
實驗二：測定膨松劑受熱產生氣體的量
用如圖裝置測定該膨松劑樣品產生的二氧化碳氣體的質量（整套裝置氣密性良好，各裝置中氣體吸收劑足量）．

（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的二氧化碳氣體的質量，裝置C的作用是

 

．若沒有裝置E，造成測定結果

 

（填“偏大”、“不變”或“偏小”）．
（5）實驗過程中必須向裝置內通入空氣，裝置A的作用是除去空氣中的

 

（填化學式）．在加熱前，先對裝置A、B和C（已連接）通一段時間的空氣，再連接上裝置D、E，目的是

 

；在停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是

 

．
（6）若對裝置C、D、E連接順序進行調整，及可用于測定另一份相同的樣品受熱分解產生氨氣的質量：
①如何調整裝置C、D、E連接順序？

 

．
②只需測定哪一裝置的質量？

 

（填“C”、“D”、“E”）．

Answer 1

分析：（1）根據二氧化碳的檢驗方法考慮；（2）根據氨氣溶于水形成溶液的酸堿性考慮；（3）根據碳酸氫鈉、碳酸氫銨加熱的生成物考慮；（4）根據二氧化碳與氫氧化鈉反應和E裝置的作用進行考慮；（5）根據反應前裝置內的空氣中含有二氧化碳，會影響測定結果，再進行分析；（6）①根據濃硫酸可以吸收氨氣考慮；②根據濃硫酸質量的增加量考慮生成氨氣的質量．

解答：解：（1）由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣白色沉淀，所以使石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳；
（2）由于堿石灰能吸收二氧化碳和水，所以進入無色酚酞試液中的氣體如果能使酚酞變紅，說明顯堿性，即屬于氨氣，因為氨氣溶于水形成的氨水屬于弱堿；
（3）根據加熱后有氨氣生成，說明含有碳酸氫銨，充分加熱后，玻璃管中仍有固體說明含有碳酸氫鈉，碳酸氫鈉加熱后能生成碳酸鈉固體；
（4）濃硫酸具有吸水性，所以是為了除去氣體中的水蒸氣，硫酸能與氨氣反應生成硫酸銨所以也除去了氨氣；E裝置是為了防止空氣中二氧化碳進入裝置D中，如果沒有E裝置，空氣中二氧化碳會進入D裝置，造成二氧化碳增多，結果偏大；
（5）因為二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳；由于反應前裝置內的空氣中含有二氧化碳，會影響測定結果，在加熱前，先對裝置A、B和C（已連接）通一段時間的空氣，再連接上裝置D、E，目的是除去裝置內空氣中的二氧化碳，防止影響實驗結果；在停止加熱后，仍繼續通入空氣一段時間，目的是將裝置B中二氧化碳全部趕入裝置D中，否則實驗結果會偏小；
（6）①先通入D是將水、二氧化碳除去，再通入C質量的增加量就是氨氣的質量，裝置E是防止空氣中水分進入C裝置；
②由于濃硫酸能吸收氨氣，所以濃硫酸質量的增加量就是氨氣的質量．
故答案為：（1）澄清石灰水變渾濁；（2）無色酚酞試液變紅色；（3）碳酸氫鈉、碳酸氫銨的混合物；（4）除去氣體中的水蒸氣和氨氣；偏大；（5）CO₂；除去裝置內空氣中的二氧化碳；將裝置B中二氧化碳全部趕入裝置D中；（6）①DCE；②C．

點評：本題容易出錯的地方是要知道硫酸可以吸收氨氣，在驗證氨氣時要把水除掉，因為濃硫酸具有吸水性；在把裝置B中的二氧化碳排到C裝置時要注意空氣中二氧化碳，必須先除去，才能再排氣體．