2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--微项目 探秘膨松剂（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
微项目　探秘膨松剂
基础过关练
1.(2022河南南阳六校联考)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。碳酸氢钠是常用的膨松剂之一,它可以与酒石酸氢钾、淀粉等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。下列有关膨松剂的说法正确的是(　　)
A.膨松剂使用量越大,食品越松软,越符合人们的要求
B.酵母属于复合膨松剂
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.复合膨松剂应在干燥的环境中保存
2.(2022北京中关村期中)小鲁妈妈准备蒸馒头时,发现面团发得不好,于是加入了一些碳酸氢钠,结果蒸的馒头发黄,并略带碱味,在使用碳酸氢钠的同时加入一定量的食醋,效果就理想多了。以下说法中不正确的是(　　)
A.碳酸氢钠可以作为膨松剂的原因是其受热可以分解产生气体
B.馒头发黄并略带碱味与Na2CO3有关
C.碳酸钠和碳酸氢钠都可以单独作为蒸馒头的膨松剂
D.加入食醋效果变好的原因可能是NaHCO3+CH3COOH CH3COONa+CO2↑+H2O
3.(2021山东六校联考)有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中正确的是(　　)
A.热稳定性:NaHCO3Na2CO3
B.鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液可以用Ca(OH)2溶液
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别跟足量盐酸充分反应时,产生的CO2质量相同
D.可以用加热的方式除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
4.(2021辽宁六校联考)下列实验方案中,能测定碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物中碳酸氢钠质量分数的是(　　)
A.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰增重a g
B.取a g混合物充分加热,残留固体质量为b g
C.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,得到b g溶液
D.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤后,直接称量固体质量为b g
5.(2022山东济南长清一中月考)下列实验方案用于鉴别Na2CO3和NaHCO3粉末,不能达到预期目的的是(　　)
A.分别加入等体积、等浓度的稀盐酸,比较生成气体的快慢
B.分别加入等体积适量的水,比较固体溶解量的多少
C.分别将两种粉末配成溶液,然后加入澄清石灰水,观察是否有沉淀生成
D.分别将两种粉末用酒精灯加热,并将产生的气体通入澄清石灰水中,观察澄清石灰水是否变浑浊
6.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入一定量的Na2CO3、NaHCO3,A、B中分别装有足量的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,装置及过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.侧管中装入Na2CO3的装置中的气球膨胀速率大
B.若加入等质量的Na2CO3和NaHCO3,最终两气球的体积不同
C.最终两装置的溶液中Na+、Cl-的物质的量一定相同
D.热稳定性:Na2CO37.(2022北京九中期中)下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能比较碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察下图所示实验装置,分析实验原理,并判断下列说法和做法,其中缺乏科学性的是(　　)
　　　　 　　　　 　　　　
A.甲为小苏打,乙为纯碱
B.要证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
C.加热不久就能看到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D.整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊
8.(2022安徽泗县一中月考)下列有关纯碱和小苏打的叙述正确的是(　　)
A.等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3产生的CO2多
B.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,无沉淀生成,而向Na2CO3溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都可以用于治疗胃酸过多
9.“套管实验”是将一个较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中,来完成原来需要两个或更多普通玻璃仪器进行的实验。下述实验为“套管实验”,请观察如图所示实验装置,分析实验原理,回答下列问题:
(小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球)
(1)从点燃酒精灯开始,试管及烧杯A、B中能观察到的现象有　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)整个实验结束时,在操作上需要特别注意的问题是　　 　　　　　　。
(3)通过该实验可得出的结论是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)本装置的优点是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升练
1.(2022安徽宿州十三所重点中学期中)现有NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3三种固体组成的混合物,为了测定各组分的含量,设计如下实验:取一定质量的样品按如图装置进行实验(夹持装置已略去),通过测量反应前后装置②和③质量的变化,可以计算出各组分的含量。
请回答下列问题:
(1)U形管①中装有碱石灰,作用是防止空气中的CO2和H2O进入装置引起实验误差;U形管②的作用是　　　　 　　　　　　　　　　　　;U形管③中装有　　　　。
(2)若将U形管①换成装有NaOH溶液的洗气瓶,则会使测得的NaCl的含量　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)硬质玻璃管在加热前,应关闭　　　　(填“a”或“b”,下同),打开　　　　,再将a排出的气体通入澄清石灰水中,至排出的气体不再使澄清石灰水变浑浊。
(4)写出NaHCO3受热分解的化学方程式:　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若实验结束后,装置②增加5.4 g,装置③增加8.8 g,则可计算原混合物中Na2CO3·10H2O的质量为　　　　g。
2.(2022山东实验中学期中)化学膨松剂可使食品变得松软或酥脆。某校化学兴趣小组为测定已部分变质的碳酸氢钠膨松剂中纯碱的含量(假设变质膨松剂只含有碳酸钠和碳酸氢钠),设计了如图实验装置(夹持装置已略去,各装置内试剂均足量)。
实验步骤:
①检查装置气密性,称取10 g样品,加到装置B中;
②连接装置,打开弹簧夹Ⅰ、Ⅱ,先通一段时间的空气,再关闭弹簧夹Ⅰ、Ⅱ,打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成;
③关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹Ⅰ……
实验中记录的数据如表所示:
装置B 装置C 干燥管Ⅰ
实验前称 得的质量/g 180.0 30.0 120.4
实验后称 得的质量/g 174.2 31.5 124.8
(1)仪器a的名称是　　　　,写出稀硫酸与碳酸氢钠反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。
(2)实验开始前,打开弹簧夹Ⅰ、Ⅱ,先通入一段时间的空气,其目的为　　　　　　　　　,试剂X为　　　　　溶液。
(3)请将步骤③补充完整:　　　　　　　　　　　　　　　　;干燥管Ⅱ的作用是　　　　　　　　　　　　　,若缺少干燥管Ⅱ,会造成测定结果　　　　(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(4)有同学认为,表格中三组数据都可以计算出该样品中Na2CO3的质量分数,但也有同学认为不能用装置C实验前后的质量差来计算,其理由是　　　　　　　　　;通过实验数据计算,样品中Na2CO3的质量分数为　　　　(保留小数点后一位)。
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.C 3.D 4.B 5.C 6.B 7.C 8.A
1.D　膨松剂是食品添加剂,必须控制用量,不可超量使用,故A不正确;复合膨松剂遇水会产生二氧化碳,酵母遇水不能生成二氧化碳,不属于复合膨松剂,故B不正确,D正确;碳酸氢钠做膨松剂时,可以单独使用,也可以和有机酸混合使用,故C不正确。
2.C　碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,故A、B正确;碳酸钠不能单独作为蒸馒头的膨松剂,故C不正确;加入食醋后,发生反应NaHCO3+CH3COOH CH3COONa+CO2↑+H2O,故D正确。
3.D　相同条件下在水中的溶解度:NaHCO34.B　碳酸钠、碳酸氢钠都能和足量稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,碱石灰能够吸收二氧化碳和水,因此无法利用差量法计算出二氧化碳的质量,无法计算出碳酸氢钠的质量及质量分数,故A错误;碳酸氢钠受热易分解,生成二氧化碳气体、水和碳酸钠,可以利用差量法计算出碳酸氢钠的质量,从而计算出碳酸氢钠的质量分数,故B正确;足量稀盐酸和碳酸氢钠、碳酸钠反应均生成二氧化碳气体、氯化钠和水,b g是混合液的质量,现有数据无法计算出碳酸钠、碳酸氢钠的质量,故C错误;过滤后未对固体进行洗涤、干燥,称量的固体质量不一定是碳酸钡的质量,因此无法计算出碳酸氢钠的质量及质量分数,故D错误。
5.C　A项,Na2CO3与盐酸反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,无气体生成,然后发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑;而向碳酸氢钠溶液中加入盐酸,立刻发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,所以分别加入等体积、等浓度的稀盐酸比较生成气体的快慢,可以鉴别Na2CO3和NaHCO3粉末。B项,相同条件下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,所以分别加入等体积适量的水,比较固体溶解量的多少,能够鉴别Na2CO3和NaHCO3粉末。C项,分别将两种粉末配成溶液,然后加入澄清石灰水,都会发生反应产生CaCO3沉淀,因此不能鉴别二者。D项,NaHCO3不稳定,用酒精灯加热发生分解反应产生碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊;而碳酸钠较稳定,用酒精灯加热不发生分解反应,因此可以鉴别二者。
6.B　碳酸钠和盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠和氯化钠,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳,所以侧管中装入Na2CO3的装置中的气球膨胀速率小,故A错误;若分别加入1 g Na2CO3、1 g NaHCO3,则生成气体的物质的量分别为 mol、 mol,气体的物质的量不同,相同条件下最终两气球的体积不同,故B正确;一定量的Na2CO3、NaHCO3中Na+的质量不一定相同,最终两装置的溶液中Na+的物质的量不一定相同,故C错误;分别用酒精灯加热碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠不分解,碳酸氢钠分解,则热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故D错误。
7.C　大试管温度高、小试管温度低,碳酸氢钠置于小试管,碳酸钠置于大试管,处于温度较高条件下的物质不分解,处于温度较低条件下的物质分解,可比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性,所以甲为小苏打、乙为纯碱,A正确;白色的无水硫酸铜粉末遇水显蓝色,在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,如果变蓝色,可证明碳酸氢钠受热分解产生了水,B正确;碳酸钠较稳定,用酒精灯加热不分解,故A烧杯中的澄清石灰水不变浑浊,C错误、D正确。
8.A　Na2CO3的摩尔质量大于NaHCO3,则等质量的Na2CO3和NaHCO3的物质的量:NaHCO3大于Na2CO3,所以二者分别与足量稀盐酸反应,NaHCO3产生的CO2多,故A正确;向等物质的量的两种盐中分别滴加盐酸,根据化学方程式:Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O可知,Na2CO3消耗的盐酸多,故B错误;向NaHCO3溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,发生反应的化学方程式为2NaHCO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,向Na2CO3溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+2NaOH,均会产生白色沉淀,故C错误;Na2CO3碱性比较强,不能用于治疗胃酸过多,故D错误。
9.答案　(1)小试管内棉花球变蓝,右端有液滴出现;B烧杯中有气泡产生,澄清石灰水变浑浊;刚加热时A烧杯中有气泡产生,之后无气泡,澄清石灰水无明显变化
(2)防止倒吸
(3)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3的差,NaHCO3受热分解有CO2和H2O生成
(4)简化了实验操作,提高了实验效率(答案合理即可)　
解析　本题实验装置不是传统的组装,进行了改进,将原来的两个实验结合在一起,能更好地比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。
能力提升练
1.答案　(1)吸收样品分解产生的H2O　碱石灰　
(2)偏低　
(3)b　a　
(4)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑　
(5)2.86
解析　根据化学方程式:Na2CO3·10H2O Na2CO3+10H2O、2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑和实验目的可知,U形管①中装有碱石灰,可以防止空气中的CO2和H2O进入装置引起实验误差,样品分解产生的H2O和CO2全部进入U形管②和③中,U形管②中放入CaCl2吸收分解产生的H2O,U形管③中放入碱石灰吸收分解产生的CO2,通过U形管③增加的质量可计算出NaHCO3的质量和NaHCO3分解产生的水的质量,通过U形管②增加的质量和NaHCO3分解产生的水的质量确定Na2CO3·10H2O分解产生的水的质量,从而计算出Na2CO3·10H2O的质量,再通过样品总质量计算NaCl的质量。
(2)若将U形管①换成装有NaOH溶液的洗气瓶,会使U形管②增加的质量偏大,测得的NaCl的含量偏低。
(3)为避免装置中的H2O和CO2进入U形管②和③中引起实验误差,硬质玻璃管在加热前,应关闭b,打开a,再将a排出的气体通入澄清石灰水中,至排出的气体不再使澄清石灰水变浑浊。
(5)若实验结束后,装置②增加5.4 g,则样品分解产生的水的质量为5.4 g。装置③增加8.8 g,则NaHCO3分解产生的CO2的质量为8.8 g,根据2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑可计算出NaHCO3的物质的量为0.4 mol,其分解产生的水的物质的量为0.2 mol,质量为0.2 mol×18 g·mol-1=3.6 g,所以Na2CO3·10H2O分解产生的水的质量为5.4 g-3.6 g=1.8 g,再根据Na2CO3·10H2O Na2CO3+10H2O可计算出Na2CO3·10H2O的质量为2.86 g。
2.答案　(1)分液漏斗　H2SO4+2NaHCO3 Na2SO4+2H2O+2CO2↑　
(2)除去装置内空气中的CO2　氢氧化钠　
(3)继续通入一段时间的空气　防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管Ⅰ　偏小　
(4)吸收的水蒸气并不是全部来自反应生成　77.1%
解析　(1)仪器a的名称是分液漏斗;稀硫酸与碳酸氢钠反应的化学方程式为H2SO4+2NaHCO3 Na2SO4+2H2O+2CO2↑。
(2)装置A的作用是除去空气中的二氧化碳,排除空气中的二氧化碳对实验的干扰,所以试剂X可以是氢氧化钠溶液。
(3)为了把装置B中产生的二氧化碳全部赶出,需要关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹Ⅰ,继续通入一段时间的空气;干燥管Ⅰ中的碱石灰吸收二氧化碳,所以干燥管Ⅰ增加的质量就是反应生成的二氧化碳的质量,干燥管Ⅱ可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入干燥管Ⅰ。
(4)由于装置C中吸收的水蒸气并不是全部来自反应生成,所以不能用装置C实验前后的质量差计算样品中Na2CO3的质量分数。根据干燥管Ⅰ增加的质量可知,反应生成二氧化碳的质量为124.8 g-120.4 g=4.4 g,其物质的量为0.1 mol,设样品中碳酸钠的物质的量为x mol,碳酸氢钠的物质的量为y mol,根据关系式Na2CO3~CO2、NaHCO3~CO2可得x+y=0.1①,根据样品质量为10 g可得106x+84y=10②,联立①②解得x= mol,所以样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol-1≈7.71 g,则其质量分数为×100%=77.1%。
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