6.實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品,觀察發(fā)現(xiàn),樣品表面有白色粉末.某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行了探究.
【提出問題1】該樣品中含有哪些物質?
【提出猜想】通過分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全變質,該樣品中只含Na
2CO
3;
猜想Ⅱ:部分變質,該樣品中含有NaOH和Na
2CO
3.
(1)則NaOH變質反應的化學方程式為CO
2+2NaOH=Na
2CO
3+H
2O.
【查閱資料】
①堿性的Na
2CO
3溶液可以與中性的CaCl
2溶液發(fā)生復分解反應.
②二氧化碳在飽和的碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解,在27℃、101kPa時的密度為1.8g•L
-1.
【實驗探究1】
(2)為確定該樣品的成分,小明設計了如下實驗方案,請你一起完成下列實驗報告.
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
(a)取少量樣品溶于水,加入過量的氯化鈣溶液; | 有白色沉淀產(chǎn)生 | 該反應的化學方程式為Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl |
(b)靜置,向將上述反應后的混合液過濾,取濾液加入酚酞試液. | 溶液變紅色 | 證明猜想Ⅱ成立 |
【提出問題2】如何測量該部分變質樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)?
【實驗探究2】
小紅同學設計了如圖1所示的裝置(鐵架臺略去),在27℃、101kPa下按下列步驟進行實驗:
①按圖連接好裝置;
②用托盤天平準確稱取該樣品2g,放入A中試管內(nèi),向B中集氣瓶中倒入X溶液至瓶頸處;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打開活塞,讓稀硫酸滴入試管中至過量,關閉活塞.反應結束后,量筒中收集到X溶液220mL.
(3)在實驗步驟①和②之間,還缺少一實驗步驟,該實驗步驟是檢查裝置的氣密性.
(4)B中集氣瓶盛裝的X溶液應為飽和碳酸氫鈉溶液.
(5)試管中原有的空氣對實驗結果沒有(選填“有”或“沒有”)明顯影響.
(6)變質氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為48%(精確至1%).
【提出問題3】怎樣提純該樣品得到較純凈的氫氧化鈉固體?
【實驗探究3】
為了得到較純凈的氫氧化鈉固體,小亮明設計了如圖2所示的實驗流程.
(7)操作②的名稱是過濾,為了使樣品充分溶解,操作①中還要用到的玻璃儀器是玻璃棒.
(8)該實驗中發(fā)生反應的化學方程式為Na
2CO
3+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+2NaOH.
(9)最終所得氫氧化鈉固體的質量變質樣品中氫氧化鈉的質量大于(選填“大于”、“等于”或“小于”).
【反思與交流】
(10)敞口放置的氫氧化鈉溶液容易變質,所以試劑瓶要用橡皮塞密封保存.
(11)通過本題,你學會了定性檢驗氫氧化鈉的變質、定量測定變質后某成分的含量,以及除雜提純物質.為了得到可靠的實驗結果,探究過程中你需要思考問題有①②④⑤⑥(填數(shù)字序號);
①選擇試劑種類 ②確定試劑用量 ③試劑產(chǎn)地
④實驗裝置與步驟的設計 ⑤實驗安全環(huán)保 ⑥測量中減少誤差
(12)【實驗探究1】中的檢驗和【實驗探究3】中的除雜都將碳酸鈉進行了轉化,但二者目的不同,它們分別是檢驗中將碳酸鈉轉化為氯化鈉,以排除對氫氧化鈉檢驗的干擾、除雜中是將碳酸鈉轉化為產(chǎn)品氫氧化鈉.