某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一包因敞口放置已部分變質(zhì)的氫氧化鈉產(chǎn)生了興趣,想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),請(qǐng)參與他們的探究過(guò)程.
提出問(wèn)題:樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
知識(shí)準(zhǔn)備:
(1)氫氧化鈉不能敞口放置的原因是:①
:②
.
(2)判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的方法之一是向樣品中加鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
、
.
(3)判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的另一種方法是將樣品溶于水,再向樣品中加澄清石灰水,看是否變渾濁,反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
.
(4)向氫氧化鈉和碳酸鈉混合物中加入鹽酸時(shí),鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng),再與碳酸鈉反應(yīng);
設(shè)計(jì)方案:
甲組同學(xué):稱(chēng)取16.40g樣品,放入足量的鹽酸直到反應(yīng)停止,共收集到4.40g二氧化碳.(設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).)
乙組同學(xué):稱(chēng)取16.40g樣品,加水配成溶液,向溶液中加入過(guò)量的澄清石灰水.過(guò)濾、洗滌、干燥,共得到白色沉淀10.00g.(設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,先求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).)
解決問(wèn)題:
(1)乙組同學(xué)判斷石灰水是否過(guò)量的方法是
;
(2)根據(jù)兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)你幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
.
交流與反思:
在交流時(shí),老師問(wèn)同學(xué)們“能否用上述實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”,甲乙兩組的同學(xué)都一致認(rèn)為可以.但小明思考后,覺(jué)得甲、乙兩種方案都不妥,理由是:
;
小明又重新設(shè)計(jì)新方案:
設(shè)計(jì)方案:
先用電子秤準(zhǔn)確稱(chēng)取16.40g變質(zhì)的NaOH樣品放入錐形瓶中,用電子秤秤得錐形瓶及樣品的總質(zhì)量為51.40g,再把175.00g 7.3%稀鹽酸平均分成7份依次加入樣品中,每次充分反應(yīng)用電子秤秤得錐形瓶及所盛物質(zhì)的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
加入鹽酸的次數(shù) |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
第五次 |
第六次 |
第七次 |
錐形瓶及所盛物質(zhì)的總質(zhì)量 |
76.40 |
101.40 |
126.40 |
151.40 |
174.20 |
197.00 |
222.00 |
解決問(wèn)題:
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
.(不要求寫(xiě)計(jì)算過(guò)程)