Question

小華在幫助老師清理實驗室的藥品時，在實驗桌上發(fā)現(xiàn)一瓶久置且失去瓶蓋的氫氧化鈉溶液．在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們利用這瓶溶液進(jìn)行了如下探究：
探究一：探究該溶液中是否還含有氫氧化鈉？
小華取適量溶液放入試管中，加入適量氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生；過濾后向濾液中加入適量酚酞溶液，溶液呈紅色．通過實驗現(xiàn)象，小華認(rèn)為溶液中還含有氫氧化鈉．
小明認(rèn)為小華的結(jié)論不正確，理由是

 

．
探究二：探究該溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
Ⅰ．小軍同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，取20.00g溶液進(jìn)行實驗．
【資料】堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物．
Ⅱ．操作步驟：①連接好裝置，檢查氣密性；②打開彈簧夾C，在A處通入一段時間空氣；③稱量F的質(zhì)量；④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加適量的鹽酸；⑤打開彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；⑥再次稱量F的質(zhì)量，得前后兩次質(zhì)量差為2.23g．
Ⅲ．問題研究：
（1）步驟②中在A處通入一段時間空氣的目的是

 

．
（2）E中的試劑應(yīng)為

 

，G裝置的作用是

 

．
（3）若步驟⑤中通入空氣的速度過快，則測定的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會

 

（填“偏大”、“偏小”、“不變”）．
（4）事實上20.00g該溶液只能產(chǎn)生2.20g CO₂．在老師的指導(dǎo)下，小軍對此實驗進(jìn)行了改進(jìn)，得到了準(zhǔn)確的測定結(jié)果．小軍的改進(jìn)方法是

 

．
探究三：除去瓶中的碳酸鈉，得到較純凈的氫氧化鈉溶液．小芳同學(xué)取瓶中剩余的溶液放入燒杯中，再

 

，順利完成了實驗任務(wù)．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：探究一：從碳酸鈉和氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，由于反應(yīng)的生成物中也有氫氧化鈉，能使酚酞溶液變紅，不能證明原溶液中有沒有氫氧化鈉去分析解答；
探究二：（1）由于反應(yīng)前整個裝置中充滿空氣，空氣中有水分和二氧化碳?xì)怏w，會對實驗結(jié)果造成影響，去分析解答；
（2）從保證F裝置增加的質(zhì)量只是吸收的反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量，就要除去氣體中的水分，還要防止外界空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入F去分析解答；
（3）從若步驟⑤中通入空氣的速度過快，會使進(jìn)入F裝置的二氧化碳?xì)怏w吸收不完全，導(dǎo)致F增加的質(zhì)量偏小，從而使計算出的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小去分析解答；
（4）從稀鹽酸的揮發(fā)出的氯化氫氣體進(jìn)入F造成的去分析解答；
探究三：從碳酸鈉加入適量氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣和氫氧化鈉溶液，通過過濾除去碳酸鈣就可得到較純凈的氫氧化鈉溶液去分析解答；

解答：解：探究一：碳酸鈉和氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，由于反應(yīng)的生成物中也有氫氧化鈉，能使酚酞溶液變紅，不能證明原溶液中有沒有氫氧化鈉；
故答案為：氫氧化鈣溶液和碳酸鈉反應(yīng)的生成物中也有氫氧化鈉；
探究二：由裝置圖可以看出：該實驗通過稱量F裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量確定碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（1）由于反應(yīng)前整個裝置中充滿空氣，空氣中有水分和二氧化碳?xì)怏w，會對實驗結(jié)果造成影響，把以要在步驟②中在A處通入一段時間空氣的以便除去整個裝置的二氧化碳?xì)怏w；故答案為：除去裝置中的二氧化碳?xì)怏w；
（2）由于是通過稱量F裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量確定碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，計算出參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．因此要保證F裝置增加的質(zhì)量只是吸收的反應(yīng)后生成的二氧化碳的質(zhì)量，就要除去氣體中的水分，所以E中的試劑應(yīng)為濃硫酸；還要防止外界空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入F；故答案為：濃硫酸   防止空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入F；
（3）步驟⑤的目的是把整個裝置中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部進(jìn)入F裝置中，若步驟⑤中通入空氣的速度過快，會使進(jìn)入F裝置的二氧化碳?xì)怏w吸收不完全，導(dǎo)致F增加的質(zhì)量偏小，從而使計算出的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏��；故答案為：偏�。�
（4）由于事實上20.00g該溶液只能產(chǎn)生2.20g CO₂，而在實驗過程中指出增加質(zhì)量為2.23g，由于裝置BEG已經(jīng)除去了反應(yīng)前二氧化碳和水的質(zhì)量，現(xiàn)在質(zhì)量偏大只能是稀鹽酸的揮發(fā)出的氯化氫氣體進(jìn)入F造成的，故可換成沒有揮發(fā)性的稀硫酸；故答案為：把稀鹽酸換成稀硫酸；
探究三：探究三的實驗?zāi)康氖浅�去瓶中的碳酸鈉，得到較純凈的氫氧化鈉溶液，是除去瓶中的碳酸鈉加入適量氫氧化鈣溶液至恰好完全反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣和氫氧化鈉溶液，通過過濾除去碳酸鈣就可得到較純凈的氫氧化鈉溶液；故答案為：加入適量氫氧化鈣溶液然后過濾．

點評：仔細(xì)研究裝置圖中每個裝置的作用．