Question

17．某白色粉末有碳酸鈉和亞硫酸鈉中的一種或兩種組成．某同學為探究其成分，設計實驗方案如圖所示（每種儀器所裝試劑都足量）
（1）提出合理假設
假設一：該白色粉末成分為碳酸鈉
假設二：該白色粉末成分為亞硫酸鈉
假設三：該白色粉末成分為碳酸鈉和亞硫酸鈉的混合物
（2）將上述實驗方案存在的主要錯誤和后果填在下表中（可不填滿，也可補充）

錯誤	后果

（3）修正上述方案并完成探究實驗，填寫相應的實驗現象

假設編號	相應現象
假設一
假設二
假設三

（4）下列試劑中能替代酸性高錳酸鉀，澄清石灰水的是B
A．氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液               B．碘淀粉溶液，硅酸鈉溶液
C．含酚酞的氨水、紫色石蕊試液               D．溴水、硝酸鋇溶液
（5）實驗過程中發(fā)現溶液不能順利滴入燒瓶，請?zhí)岢龈倪M建議分液漏斗換成恒壓分液漏斗．

Answer 1

分析 （1）根據“某白色粉末其成分可能是碳酸鈉和亞硫酸鈉的一種或兩種組成”提出可能的第三種假設情況；
（2）硝酸具有氧化性，能夠將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉；同時檢驗二氧化硫和二氧化碳時，應該先檢驗二氧化硫，完全除去二氧化硫后再檢驗二氧化碳；
（3）假設1通過檢驗是否生成二氧化碳氣體判斷是否存在碳酸鈉，
假設2利用二氧化硫的漂白性檢驗是否存在亞使硫酸鈉；
假設3品紅試液褪色，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫后，通入澄清石灰水變渾濁證明含有碳酸鈉；
（4）根據該實驗中酸性高錳酸鉀溶液、澄清石灰水的作用進行判斷；
（5）分液漏斗中的液體滴入圓底燒瓶后，燒瓶中壓強增大，導致溶液不能順利滴入燒瓶，可用分液漏斗換成恒壓分液漏斗．

解答 解：（1）某白色粉末其成分可能是碳酸鈉和亞硫酸鈉的一種或兩種組成，所以可能的情況有三種：該白色粉末成分為亞硫酸鈉、該白色粉末成分為碳酸鈉、該白色粉末成分為碳酸鈉和亞硫酸鈉的混合物，依據假設1：該白色粉末成分為碳酸鈉；假設2：該白色粉末成分為亞硫酸鈉；得到假設3：該白色粉末成分為碳酸鈉和亞硫酸鈉的混合物，
故答案為：該白色粉末成分為碳酸鈉和亞硫酸鈉的混合物；
（2）由于硝酸能將亞硫酸鈉氧化，不能檢驗是否存在亞硫酸鈉，所以反應物不能用硝酸；
二氧化硫和二氧化碳都能夠使澄清石灰水變渾濁，裝置連接順序錯誤，無法檢驗樣品是否存在碳酸鈉和亞硫酸鈉，
故答案為：

錯誤	后果
不能用硝酸作反應物	硝酸能將亞硫酸鈉氧化，不能檢驗是否存在亞硫酸鈉
裝置連接順序錯誤	無法檢驗樣品是否存在碳酸鈉和亞硫酸鈉

；
（3）先用藥匙取適量白色粉末于試管中，加入適量H₂SO₄，將產生的氣體通入盛有品紅試液的試管中，若品紅試液不褪色，澄清石灰水變渾濁，證明混合物中不存在亞硫酸鈉，該白色粉末成分為碳酸鈉，則假設1成立，
若品紅試液褪色，澄清石灰水不變渾濁，證明混合物中存在亞硫酸鈉，則假設2成立；
品紅試液褪色，酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺（或不褪色），澄清石灰水變渾濁，則假設3成立，
故答案為：

假設編號	相應現象
假設一	品紅和KMnO4溶液均無顏色變化，澄清石灰水變渾濁
假設二	KMnO4溶液顏色變淺（或不褪色），澄清石灰水不變渾濁
假設三	品紅褪色，KMnO4溶液顏色變淺（或不褪色），澄清石灰水變渾濁

；
（4）該實驗中，酸性高錳酸鉀溶液用于氧化二氧化硫，達到除去二氧化硫的目的，必須滿足二氧化碳不能反應；澄清石灰水的作用是檢驗二氧化碳氣體的存在情況，
A．氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液：氫氧化鈉溶液能夠與二氧化碳反應，不能用氫氧化鈉溶液代替酸性高錳酸鉀溶液，故A錯誤；           
B．碘淀粉溶液，硅酸鈉溶液：碘單質能夠氧化二氧化硫，且不與二氧化碳反應，可用碘淀粉溶液代替酸性高錳酸鉀溶液；硅酸鈉溶液能夠與二氧化碳反應硅酸沉淀，可用于檢驗二氧化碳，故B正確；
C．含酚酞的氨水、紫色石蕊試液：氨水能夠與二氧化硫、二氧化碳反應，不能代替酸性高錳酸鉀溶液，故C錯誤；              
D．溴水、硝酸鋇溶液：硝酸鋇溶液不與二氧化碳反應，不能用硝酸鋇溶液代替澄清石灰水，故D錯誤；
故答案為：B；
（5）分液漏斗中的液體滴入圓底燒瓶后，燒瓶中壓強增大，導致溶液不能順利滴入燒瓶，將分液漏斗換成恒壓分液漏斗，可避免產生較大壓強差，使溶液順利滴入燒瓶，
故答案為：分液漏斗換成恒壓分液漏斗．

點評 本題考查了性質實驗方案的設計，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握性質實驗方案設計與評價的原則，試題充分考查學生學生的分析、理解能力及化學實驗能力．