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),樣品表面有白色的粉末.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(zhì)?
【提出猜想】通過分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全變質(zhì),該樣品中只含Na
2CO
3;
猜想Ⅱ:部分變質(zhì),該樣品中含有NaOH和Na
2CO
3.
則變質(zhì)反應的化學方程式為
.
【查閱資料】
①堿性的Na
2CO
3溶液可以與中型的CaCl
2溶液發(fā)生復分解反應;
②CO
2在飽和的碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解.
【實驗探究1】為確定該樣品的成分,小明設(shè)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(jié)論 |
(1)取少量樣品溶于水,加入 ; | 白色沉淀產(chǎn)生 | 該反應的化學方程式: |
(2)將上述反應后的混合液過濾,取濾液加入 . | | 證明猜想Ⅱ成立 |
【提出問題2】如何測量該部分變質(zhì)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)?
【實驗探究2】小紅同學設(shè)計如圖裝置(鐵架臺略去),實驗在27℃,101kPa下進行,步驟如下: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,打開活塞,讓稀硫酸滴入試管中至過量,關(guān)閉活塞.反應結(jié)束后,量筒中收集到飽和碳酸氫氧化鈉溶液220mL.請回答下列問題:
(1)在實驗步驟①和②之間,還缺少一實驗步驟,該實驗步驟是
;
(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實驗結(jié)果是否有明顯影響?
(填“有”或“沒有”);
(4)變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為
.(在27℃,101kPa時二氧化碳的密度為1.8g/L)(計算結(jié)果精確至1%)
【提出問題3】怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體?
【實驗探究3】為得到純凈的氫氧化鈉固體,小亮設(shè)計了如圖的實驗流程.
請回答下列問題:
(1)操作①、②、③的名稱分別為
,為了使樣品充分溶解,操作①中還要用到的玻璃儀器是
;
(2)該實驗中發(fā)生反應的化學方程式為
;
(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”).
【實驗反思】
(1)通過本題,你學會了定性檢驗氫氧化鈉的變質(zhì)、定量測定變質(zhì)樣品中某成分的含量,以及除雜提純物質(zhì).為了得到可行的實驗結(jié)果,探究過程中你需要思考的問題有
(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)量④實驗裝置與步驟的計劃⑤實驗安全環(huán)保⑥測量中減少誤差
(2)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(zhuǎn)化,但二者目的不同,分別是
.