【題目】實(shí)驗(yàn)室中有一瓶長(zhǎng)期使用的氫氧化鈉固體樣品,某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品的成分及含量進(jìn)行探究.

發(fā)現(xiàn)問題】該樣品中含有哪些物質(zhì)?

【查閱資料】①NaOH在空氣中不會(huì)轉(zhuǎn)化成NaHCO3

②BaCl2溶液呈中性,Ba(OH)2是可溶性堿

③CO2在飽和的NaHCO3溶液中幾乎不溶解

【提出猜想】猜想Ⅰ:NaOH

猜想Ⅱ:Na2CO3

猜想Ⅲ:NaOH和Na2CO3

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

步驟①:樣品全部溶解

步驟②:觀察到現(xiàn)象A

【收集證據(jù)】(1)若現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生,則X溶液為 ,則 (填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)不成立.

(2)若X溶液為BaCl2溶液,現(xiàn)象A是有白色沉淀生成,則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式是 ,取反應(yīng)后的上層清液,測(cè)定其PH,當(dāng)PH 7(填“>”、“<”或“=”),則證明猜想Ⅲ成立.

【定量分析】確定部分變質(zhì)樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

步驟如下:①按圖連接好裝置,并檢查氣密性;②準(zhǔn)確稱取該樣品1.0g,放入燒瓶?jī)?nèi);③打開活塞,滴加30.0%的稀硫酸至過量,關(guān)閉活塞;④反應(yīng)結(jié)束后,量筒內(nèi)液體的讀數(shù)為55.0mL.(已知:室溫條件下,CO2的密度為1.6gL﹣1

(1)B裝置集氣瓶?jī)?nèi)原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (填“有”或“沒有”)影響.飽和NaHCO3溶液如果用水代替,則所測(cè)CO2體積 (填“偏大”、“偏小”或“不變”).

(2)計(jì)算該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))

【實(shí)驗(yàn)反思】有同學(xué)指出,上述三種猜想并不全面,請(qǐng)?jiān)偬岢鲆环N猜想

【答案】【收集證據(jù)】(1)稀鹽酸或稀硫酸 猜想1 (2)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl 大于

【定量分析】(1)沒有 偏小 (2)21.2%

【實(shí)驗(yàn)反思】碳酸鈉、氫氧化鈉、水 氫氧化鈉、水 或碳酸鈉、水

【解析】

試題分析:

【收集證據(jù)】(1)氫氧化鈉易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)。若含有碳酸鈉,則加入足量的稀鹽酸或稀硫酸后會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡,猜想1 正確;

(2)向溶液中加入氯化鋇溶液產(chǎn)生了白色沉淀,說明溶液中含有碳酸鈉,碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉:Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl;根據(jù)資料可知氯化鋇溶液呈堿性,故若含有氫氧化鈉溶液,那么溶液的PH大于7;

【定量分析】(1)由于B裝置集氣瓶?jī)?nèi)原有的空氣對(duì)壓強(qiáng)沒有影響,故對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響;由于水中會(huì)溶解一定量的二氧化碳,故用水代替飽和的碳酸氫鈉溶液會(huì)導(dǎo)致所測(cè)的二氧化碳偏;

(2)根據(jù)題意,生成的二氧化碳的質(zhì)量=55.0mL×10-3×1.6gL﹣1=0.088g,利用化學(xué)方程式,根據(jù)反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量。

設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x,

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2

106 44

X 0.088g

106/44 =x/0.088g

X=0.212g

碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.212g/1g ×100% =21.2%

【實(shí)驗(yàn)反思】由于氫氧化鈉固體易潮解,故可能還含有水,故可能是碳酸鈉、氫氧化鈉、水。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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②既能說明甲烷有可燃性,又能說明甲烷是由碳和氫兩種元素組成

③既能說明二氧化碳的密度比空氣大,又能說明二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒

④既能探究可燃物的燃燒條件,又說明白磷的著火點(diǎn)比紅磷低

⑤鐵釘表面無(wú)明顯現(xiàn)象,能說明鐵生銹的條件是要有氧氣和水

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AKClO3固體(KCl)——高溫加熱

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①純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量;②該樣品是否合格;③反應(yīng)后所得濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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