Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，觀察發(fā)現(xiàn)，樣品表面有白色的粉末。某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品的成分及含量進(jìn)行了探究。

（提出問(wèn)題1）該樣品中含有哪些物質(zhì)？

（提出猜想）通過(guò)分析，提出如下猜想：

猜想Ⅰ：已完全變質(zhì)，該樣品中只含；

猜想Ⅱ：部分變質(zhì)，該樣品中含有NaOH和Na2CO3。

則變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（查閱資料）①堿性的Na2CO3溶液可以與中型的CaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；

②在飽和的碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解。

（實(shí)驗(yàn)探究1）為確定該樣品的成分，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你一起完成下列實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）取少量樣品溶于水，加入 ____	白色沉淀產(chǎn)生	該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___
（2）將上述反應(yīng)后的混合液過(guò)濾，取濾液加入____	______	證明猜想Ⅱ成立

（提出問(wèn)題2）如何測(cè)量該部分變質(zhì)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

（實(shí)驗(yàn)探究2）小紅同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置（鐵架臺(tái)略去），實(shí)驗(yàn)在27℃，101KPa下進(jìn)行，步驟如下：①按圖連接好裝置；②用托盤(pán)天平準(zhǔn)確稱(chēng)取該樣品2g，放入A中試管內(nèi)，向B中集氣瓶中倒入飽和碳酸氫鈉溶液至瓶頸處；③向分液漏斗中加入稀硫酸，打開(kāi)活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過(guò)量，關(guān)閉活塞．反應(yīng)結(jié)束后，量筒中收集到飽和碳酸氫氧化鈉溶液220mL。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在實(shí)驗(yàn)步驟①和②之間，還缺少一實(shí)驗(yàn)步驟，該實(shí)驗(yàn)步驟是 _________ ；

（2）B中集氣瓶盛裝的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，其理由是 ________ ；

（3）試管中原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有明顯影響？ ___ （填“有”或“沒(méi)有”）；

（4）變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 __________。（在27℃，101KPa時(shí)二氧化碳的密度為1.8g/L）（計(jì)算結(jié)果精確至1%）

（提出問(wèn)題3）怎樣提純?cè)摌悠返玫郊儍舻臍溲趸�鈉固體？

（實(shí)驗(yàn)探究3）為得到純凈的氫氧化鈉固體，小亮設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)流程。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）為了使樣品充分溶解，操作①中還要用到的玻璃儀器是_________ ；操作③中加熱到____________時(shí)停止加熱。

（2）該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________ ；

（3）最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量 ________ 變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量（填“小于”、“等于”或“大于”）。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 過(guò)量的氯化鈣溶液 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 酚酞試液 溶液變紅色 檢查裝置的氣密性 避免二氧化碳溶解在水里而損耗，造成測(cè)定結(jié)果偏低 沒(méi)有 48% 玻璃棒 蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體 Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH 大于

【解析】

[提出猜想]氫氧化鈉變質(zhì)是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

[實(shí)驗(yàn)探究1]過(guò)量的氯化鈣溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，所以若觀察到產(chǎn)生了白色沉淀，則說(shuō)明在該固體中含有碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

碳酸鈉被完全反應(yīng)后，若溶液能夠使酚酞溶液變紅，則說(shuō)明溶液呈堿性，從而可以判斷該溶液中含有氫氧化鈉，則猜想Ⅱ成立；

[實(shí)驗(yàn)探究2]（1）做有氣體參與的連續(xù)性實(shí)驗(yàn)的一般步驟是，連接裝置→檢驗(yàn)裝置氣密性→裝藥品→做實(shí)驗(yàn)；

（2）本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)測(cè)二氧化碳的體積來(lái)計(jì)算藥品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的準(zhǔn)確性，因?yàn)槎�氧化碳可以溶于水，所以用飽和的碳酸氫鈉水溶液，可以避免二氧化碳溶解在水里而損耗，造成測(cè)定結(jié)果偏低；

（3）空氣中含有的二氧化碳量很少，對(duì)結(jié)果沒(méi)有影響；

（4）220mL=0.22L，則生成二氧化碳的質(zhì)量為：0.22L×1.8 g/L=0.396g
設(shè)樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量為x。

[實(shí)驗(yàn)探究3]（1）操作①的名稱(chēng)為溶解，為了使樣品充分溶解，可用玻璃棒攪拌；操作③是蒸發(fā)結(jié)晶，此過(guò)程中加熱到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量固體時(shí)停止加熱；

（2）碳酸鈉能與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，化學(xué)方程式為Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH；

（3）根據(jù)反應(yīng)看出，變質(zhì)生成的碳酸鈉通過(guò)反應(yīng)生成氫氧化鈉，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量比變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量多，故填：大于。