Question

12．實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體，某興趣小組的同學(xué)對該樣品的成分及含量進行了探究．
【實驗探究一】為得到純凈的氫氧化鈉固體，并測定NaOH的純度，設(shè)計的實驗過程如圖1．請回答下列問題：

①長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，所含雜質(zhì)是碳酸鈉，操作B中加入的試劑是氫氧化鈣；（以上填寫化學(xué)式或物質(zhì)名稱均可）
②操作A、B 的名稱分別為溶解、過濾；
③若要測定該固體中NaOH的純度，實驗過程中一定還需用到的儀器是托盤天平．
【實驗探究二】為了測定NaOH的純度，小紅同學(xué)設(shè)計如圖2裝置（鐵架臺略去）．己知，碳酸氫鈉溶液不吸收二氧化碳．
④寫出指定儀器的名稱：
甲分液漏斗、乙量筒；
⑤實驗中取用樣品質(zhì)量要控制在一定范圍內(nèi)，如果樣品用量過多，造成的后果是樣品過多，中和反應(yīng)放熱太多使得氣體膨脹，測量誤差偏大；
⑥取l0g樣品進行實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，通過計算可知產(chǎn)生了CO₂ 0.11g，求原樣品中NaOH的純度，寫出計算過程．
【實驗反思】
⑦利用該實驗裝置，若操作正確，裝置氣密性良好，測定的NaOH純度也將偏小（填“偏大”或“偏小”），理由是中和反應(yīng)放熱，管內(nèi)氣體膨脹，所以排出水偏大，造成碳酸鈉偏多，氫氧化鈉的純度偏�。�

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會到實驗探究的一般過程，通過實驗分析可知：長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，所含雜質(zhì)是碳酸鈉，因為二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；操作B中加入的試劑是氫氧化鈣；操作A、B 的名稱分別為溶解、過濾；若要測定該固體中NaOH的純度，實驗過程中一定還需用到的儀器是：托盤天平；甲是分液漏斗，方便加液體藥品；乙是量筒，是量取一定體積的液體；實驗中取用樣品質(zhì)量要控制在一定范圍內(nèi)，如果樣品用量過多，造成的后果是：樣品過多，中和反應(yīng)放熱太多使得氣體膨脹，測量誤差偏大；有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．利用該實驗裝置，若操作正確，裝置氣密性良好，測定的NaOH純度也將偏小，因為加入的硫酸溶液體積也將計入二氧化碳的體積，造成碳酸鈉偏多，氫氧化鈉的純度偏小．

解答 解：（1）長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，所含雜質(zhì)是碳酸鈉，因為二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；操作B中加入的試劑是氫氧化鈣；故答案為：碳酸鈉；氫氧化鈣；
（2）操作A、B 的名稱分別為溶解、過濾，故答案為：溶解；過濾；
（3）若要測定該固體中NaOH的純度，實驗過程中一定還需用到的儀器是：托盤天平；故答案為：托盤天平；
（4）甲是分液漏斗，方便加液體藥品；乙是量筒，是量取一定體積的液體，故答案為：分液漏斗；量筒；
（5）實驗中取用樣品質(zhì)量要控制在一定范圍內(nèi)，如果樣品用量過多，造成的后果是：樣品過多，中和反應(yīng)放熱太多使得氣體膨脹，測量誤差偏大；故答案為：樣品過多，中和反應(yīng)放熱太多使得氣體膨脹，測量誤差偏大；
（6）設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
 106                   44                 
  x                    0.11g      $\frac{106}{44}=\frac{x}{0.11g}$  x=0.265g；
原樣品中NaOH的純度=$\frac{10g-0.265g}{10g}≈$97.35%；答：原樣品中NaOH的純度是97.35%；
故答案為：97.35%；
（7）利用該實驗裝置，若操作正確，裝置氣密性良好，測定的NaOH純度也將偏小，因為中和反應(yīng)放熱，管內(nèi)氣體膨脹，所以排出水偏大，造成碳酸鈉偏多，氫氧化鈉的純度偏��；故答案為：偏��；中和反應(yīng)放熱，管內(nèi)氣體膨脹，所以排出水偏大，造成碳酸鈉偏多，氫氧化鈉的純度偏小

點評 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，還考查了有關(guān)的計算等，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．