高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 探秘蓬松剂——体会研究物质性质的方法和程序的实用价值导学案

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学业要求
1.通过观察、实验、分类、比较等方法，结合研究物质性质的基本程序，对碳酸氢钠作为膨松剂的作用原理进行科学探究，体会研究物质性质的基本方法和基本程序在化学研究中的作用，培养实验探究与创新意识。
2．学习如何在真实情境中分析、解决实际问题，探究陌生物质的性质，提升科学态度和创新意识。
3．强化合理使用化学品的安全意识，能够正确使用食用添加剂，培养科学态度与社会责任。
1.膨松剂：常见的膨松剂有________(酵母)和________，化学膨松剂可分为单一膨松剂和复合膨松剂。
2．NaHCO2的物理性质
3.NaHCO3的化学性质
写出上述序号①②③④所表示反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
[即学即练]
1．下列说法不正确的是( )
A．干冰可用于人工降雨
B．碘酸钾可用作食盐的添加剂
C．碳酸钠是发酵粉的主要成分
D．次氯酸钙是漂白粉的有效成分
2．下列关于钠及其化合物的说法正确的是( )
A．将剩余的金属钠丢弃在废纸篓里
B．小苏打可用于制作糕点的膨松剂，苏打可用于治疗胃酸过多
C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D．生活中用热的烧碱溶液洗去油污
3．下列除去杂质的方法正确的是( )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)：加热法
B．CO2(HCl)：先通入饱和NaHCO3溶液再通入碱石灰中，收集气体
C．N2(O2)：通过足量灼热的铜粉，收集气体
D．NaCl溶液(Na2SO4)：加入适量氢氧化钡溶液
4．在密闭容器中，加热等物质的量的NaHCO3和Na2O2的固体混合物，充分反应后，容器中固体剩余物是( )
A．Na2CO3和Na2O2
B．Na2CO3和NaOH
C．NaOH和Na2O2
D．NaOH、Na2O2和Na2CO3
5．碳酸氢铵是白色固体，在生产、生活中应用广泛。它稍微受热就能快速分解：NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2↑。下列有关叙述错误的是( )
A．食品工业上可用碳酸氢铵做膨松剂
B．加热碳酸氢铵时，白色固体会逐渐消失
C．碳酸氢铵要密封保存在阴凉干燥处
D．碳酸氢铵与草木灰混合施用能提高肥效
碳酸氢钠作为膨松剂的作用原理
[例] 仅用碳酸氢钠作为食品膨松剂与面团混合均匀，蒸制馒头时碳酸氢钠发生反应的化学方程式为______________________________。若在含碳酸氢钠的面团中加入适量食醋[主要成分为醋酸(CH3COOH)]，其膨松效果增强，加入食醋时反应的化学方程式为______________________________。
[提升] 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。
(1)只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是________________(填化学式)。
关键能力
碳酸钠与碳酸氢钠的区别
与碳酸钠、碳酸氢钠有关的除杂
1．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，下列方法最合理的是( )
A．加入稀盐酸
B．通入过量的CO2
C．加入适量的NaOH溶液
D．加入适量的澄清石灰水
2．下列鉴别Na2CO3与NaHCO3固体的实验不能达到实验目的的是( )
3.(双选)下列说法正确的是( )
A．溶解度：Na2CO3B．NaHCO3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂
C．NaHCO3(s) △ Na2CO3(s) 饱和石灰水 NaOH(aq)可以实现
D．用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸
4．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
5．120 mL含有0.20 ml碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( )
A．2.0 ml/L B．1.5 ml/L
C．0.18 ml/L D．0.24 ml/L
微项目 探秘膨松剂
学 业 基 础
1．生物膨松剂 化学膨松剂
2．NaHCO3 小苏打 小
3．①NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ ②Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O ③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O ④2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑
[即学即练]
1．解析：干冰升华吸收大量的热，具有制冷作用，可用于人工降雨，故A正确；碘酸钾能补充碘元素，而且比较稳定，所以碘酸钾可用作食盐的添加剂，故B正确；发酵粉的主要成分为碳酸氢钠，故C错误；次氯酸钙是漂白粉的有效成分，故D正确。
答案：C
2．解析：钠易与氧气、水反应，故A错误；苏打为碳酸钠，碱性较强，不能用于治疗胃酸过多，故B错误；侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，NaHCO3溶解度小，所以有NaHCO3晶体析出，故C正确；烧碱溶液碱性强，有强烈的腐蚀性，生活中用热的碳酸钠溶液洗去油污，故D错误。
答案：C
3．解析：应用适量氢氧化钠除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，故A错误；不能用碱石灰干燥CO2，故B错误；O2与灼热的铜粉反应生成氧化铜，通过足量灼热的铜粉可以除去N2中的O2，故C正确；Na2SO4与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，引入新杂质氢氧化钠，故D错误。
答案：C
4．解析：设Na2O2固体和NaHCO3固体都为1 ml，
则2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2 1 1 1
1 ml 0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，
0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
0.5 ml 0.5 ml 1 ml
n(Na2CO3)＝0.5 ml＋0.5ml＝1 ml，n(NaOH)＝1 ml，即剩余固体是等物质的量的Na2CO3和NaOH的混合物，故选B。
答案：B
5．解析：加热碳酸氢铵生成氨气、水、二氧化碳气体，可使糕点更加松软，而碳酸氢铵会逐渐消失，A、B项正确。碳酸氢铵热稳定性差，稍微受热就能快速分解，则碳酸氢铵应保存在阴凉干燥处，C项正确。碳酸氢铵属于铵态氮肥，与含有碱性物质的草木灰混合后会放出氨气，降低肥效，D项错误。
答案：D
核 心 素 养
[例] 解析：蒸制馒头时碳酸氢钠受热分解，其反应的化学方程式为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O。在碳酸氢钠中加入食醋，反应的化学方程式为NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O。
答案：2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O
[提升] 解析：(1)NaHCO3、Na2CO3都可以与盐酸反应放出CO2，故只根据图Ⅰ所示实验不能达到目的。
(2)Ⅱ、Ⅲ中发生的反应均为2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
答案：(1)Na2CO3和NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，CO2使澄清石灰水变浑浊，故达不到实验目的
(2)2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (3)NaHCO3
学考评价
1．解析：稀盐酸与两种盐均能反应，若加入的稀盐酸过量，则NaHCO3被消耗且引入了Cl－，A项不合理。通入过量的CO2时，CO2能与H2O和Na2CO3反应生成NaHCO3，把Na2CO3除去的同时又不引入新的杂质，B项合理。NaOH与NaHCO3反应可生成Na2CO3，达不到除杂目的，C项不合理。Ca(OH)2能与NaHCO3反应，且会引入新的杂质，D项不合理。
答案：B
2．解析：NaHCO3固体受热分解产生CO2，Na2CO3固体加热时不能分解，A项能鉴别。极稀的CaCl2溶液能与Na2CO3反应生成CaCO3白色沉淀，极稀的CaCl2溶液与NaHCO3溶液不能反应生成白色沉淀，B项能鉴别。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，C项不能鉴别。NaHCO3与稀盐酸反应立即有气泡产生，故D项能鉴别。
答案：C
3．解析：碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，A项错误；NaHCO3可用于制胃酸中和剂是因为NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应，而不是因为其受热易分解，B项错误；2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，C项正确；将Na2CO3溶液分别加入CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸中，所能观察到的现象分别为产生白色沉淀、无明显现象、产生大量气泡，能鉴别三者，D项正确。
答案：CD
4．解析：A项中采用差量法，减少的质量为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，由此可求出NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；B项中b克固体为生成的NaCl的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；C项中碱石灰增加的质量为Na2CO3和NaHCO3与稀硫酸反应生成的CO2的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过所给数据准确计算出Na2CO3的质量分数；D项中沉淀的质量即BaCO3的质量，利用碳原子守恒，根据BaCO3的质量和混合物的总质量可以列式求出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。
答案：C
5．解析：将碳酸钠溶液滴入盐酸中立即有气体产生，而将盐酸滴入碳酸钠溶液中，二者先反应生成碳酸氢钠和NaCl，继续滴加盐酸才会放出CO2气体，反应的化学方程式为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。要使两种滴加顺序都放出气体，盐酸的浓度应大于0.20 ml0.2 L＝1 ml/L。若Na2CO3全部反应放出CO2：Na2CO3＋2HCl===CO2↑＋2NaCl＋H2O，需要盐酸浓度最小为2×0.20 ml0.2 L＝2 ml/L。为使两种滴加顺序产生的CO2的量不等，故盐酸的浓度应介于二者之间，故选B。
答案：B
学业基础——自学·思记·尝试
名称
碳酸氢钠
化学式
________________
俗名
________________
颜色、状态
细小白色晶体
水溶性
水中溶解度________
核心素养——合作·探究·分享
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
色、态
白色粉末
白色晶体
溶解性
都能溶于水，但溶解度：Na2CO3>NaHCO3
热稳定性
稳定
不稳定，2NaHCO3H2O＋Na2CO3＋CO2↑
与足量盐
酸反应
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
与NaOH
反应
—
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
与Ca(OH)2
反应
CaOH2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓
Ca(OH)2＋2NaHCO3(过量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O或Ca(OH)2＋NaHCO3(少量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
物质(括号内为杂质)
除杂方法
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加适量的NaOH溶液
NaHCO3固体(Na2CO3)
溶于水后通入足量
CO2，再蒸发结晶
学考评价——夯实·测控·演练
选项
操作
结论
A
分别取少许两种固体于试管中加热
能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3
B
分别取少许两种固体于试管中，加水溶解后，滴加少量极稀的CaCl2溶液
能产生白色沉淀的为Na2CO3
C
分别取少许两种固体于试管中，加水溶解后，滴加少量Ca(OH)2溶液
产生白色沉淀的为Na2CO3
D
分别取少许两种固体于试管中，逐滴加入同浓度的稀盐酸
立即产生气泡的为NaHCO3