馒头、面包等发面食品在制作时都需使用发酵粉,发酵粉的主要成分最常见的是碳酸钠、碳酸氢钠等。某兴趣小组的同学对制作馒头用的发酵粉\(\rm{(}\)白色粉末\(\rm{)}\)进行探究。
【提出问题】白色粉末成分是什么?
【进行猜想】猜想Ⅰ:碳酸钠; 猜想Ⅱ:碳酸氢钠; 猜想Ⅲ: ______ 。
【初步探究】取少量白色粉末于试管中,加适量水,测得溶液的 \(\rm{pH=10.5}\),说明溶液
呈 ______ 性。
【查阅资料】
\(\rm{(1)}\)碳酸氢钠受热易分解,该反应可表示为\(\rm{2NaHCO_{3} \dfrac { \overset{\;\;\triangle \;\;}{ -}}{\;}Na_{2}CO_{3}+CO_{2}↑+H_{2}O}\);而碳酸钠很稳定,受热不易分解。
\(\rm{(2)}\)参照实验:
| \(\rm{NaHCO_{3}}\)稀溶液 | \(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)稀溶液 |
加入稀盐酸 | 产生气泡 | 产生气泡 |
加入\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液 | 无明显变化 | 溶液变浑浊 |
【实验探究】甲、乙、丙三位同学分别设计三种不同实验方案进行探究。
甲同学方案:如图\(\rm{1}\),取适量发酵粉在铜片上加热,加热一段时间后,观察到烧杯内壁有液滴出现,将烧杯迅速倒转过来,倒入适量的澄清石灰水,振荡,观察到 ______ 。甲得出结论:猜想Ⅱ正确。
乙同学方案:
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
\(\rm{①}\)取少量发酵粉于加足量水后形成的无色稀溶液,再加入过量\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液,静置。 | 有白色沉淀产生 | 化学方程式 ______ 。 |
\(\rm{②}\)再取步骤\(\rm{①}\)的上层清液,加入稀盐酸 | 有气泡冒出 | 该清液中含 ______ 。 |
乙得出结论:猜想Ⅲ正确。
丙同学方案:用如图\(\rm{2}\)所示,锥形瓶中分别盛有等质量的碳酸钠、碳酸氢钠和发酵粉,再注入等体积、等浓度的足量的稀硫酸,准确测量生成气体的体积。
实验 编号 | 锥形瓶内物质 | 最终得到\(\rm{CO_{2}}\) 体积\(\rm{/mL}\) |
名称 | 质量\(\rm{/g}\) |
\(\rm{①}\) | 碳酸钠 | \(\rm{a}\) | \(\rm{V_{1}}\) |
\(\rm{②}\) | 碳酸氢钠 | \(\rm{a}\) | \(\rm{V_{2}}\) |
\(\rm{③}\) | 发酵粉 | \(\rm{a}\) | \(\rm{V_{3}}\) |
记录如表:
【实验结论】经同学们讨论,最终确认:该发酵粉是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物。
【反思应用】
\(\rm{(1)}\)同学们讨论时认为:甲同学方案不严密的原因是 ______ 。
\(\rm{(2)}\)乙同学方案中,实验\(\rm{①}\)中加入\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液要过量的目的是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)丙同学方案也能得到正确结论应满足的条件是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)制作馒头、面包时,将面粉发酵\(\rm{(}\)产生有机酸\(\rm{)}\),再加入适量的碳酸氢钠,可以使馒头、面包松软。原因是 ______ 。
\(\rm{(5)}\)将\(\rm{12.0g}\)该白色粉末加热至完全反应,剩余固体的质量为\(\rm{8.9g}\),计算该白色粉末中\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)的质量分数为 ______ 。