Question

6．小剛、小紅對一久置的NaOH白色粉末的成分進(jìn)行探究．二位同學(xué)都作出以下的猜想：
Ⅰ．①可能是NaOH； ②可能是Na₂CO₃； ③可能是NaOH與Na₂CO₃的混合物．做出②③猜想的依據(jù)是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（用化學(xué)方程式表示）．
Ⅱ．為了驗(yàn)證①②③猜想，他們分別做了下面的實(shí)驗(yàn)．
（1）小剛?cè)∩倭堪咨�粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產(chǎn)生，由此可推出白色粉末中一定含有Na₂CO₃，可肯定猜想①（填序號(hào)）是錯(cuò)誤的．
（2）為探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案：
①沉淀B的化學(xué)式為CaCO₃．
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是攪拌；在操作2中，除要用到鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒外，還需補(bǔ)充的玻璃儀器是漏斗．
III．①小剛認(rèn)為小紅的這個(gè)方案有問題，理由是滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別．
但只要將上述的澄清石灰水換成過量的CaCl₂（填化學(xué)式）溶液，就可以證明粉末中還含有NaOH．
②小剛對小紅的實(shí)驗(yàn)作了正確的改進(jìn)后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和小紅的一致，由此確定猜想③（填序號(hào)）是正確的．
③已知小剛?cè)?.0g白色粉末進(jìn)行試驗(yàn)，生成的沉淀B經(jīng)過洗滌、干燥、稱量，質(zhì)量為3.0g，則白色固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.4%．（假設(shè)白色固體中不含其它雜質(zhì)）如何判斷沉淀B已經(jīng)洗滌干凈？取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

Answer 1

分析 Ⅰ．做出②③猜想的依據(jù)是氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
Ⅱ．（1）碳酸鈉能與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知白色粉末中一定含有碳酸鈉；
（2）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣；
②操作1加水溶解，玻璃棒的作用是攪拌使其充分溶解，操作2是將沉淀和溶液分開，為過濾，要用到鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒，漏斗；
Ⅲ．①滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別；將氫氧化鈣換成氯化鈣即可；
②加入過量的氯化鈣溶液將碳酸根沉淀完全，得到沉淀B（碳酸鈣），向?yàn)V液中滴加酚酞顯紅色，則證明粉末中含碳酸鈉和氫氧化鈉；
③沉淀B為碳酸鈣，質(zhì)量為3.0g，物質(zhì)的量為$\frac{3.0g}{100g/mol}$=0.03mol，根據(jù)原子守恒可知白色固體中碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.03mol，得出碳酸鈉的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{氫氧化鈉的質(zhì)量}{樣品總質(zhì)量}$×100%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

解答 解：Ⅰ．做出②③猜想的依據(jù)是氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
Ⅱ．（1）碳酸鈉能與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知白色粉末中一定含有碳酸鈉，說明猜想①是錯(cuò)誤的，
故答案為：Na₂CO₃；①；
（2）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，則沉淀B是碳酸鈣，
故答案為：CaCO₃；
②操作1加水溶解，玻璃棒的作用是攪拌使其充分溶解，操作2是將沉淀和溶液分開，為過濾，要用到鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒，漏斗，
故答案為：攪拌；漏斗；
Ⅲ．①當(dāng)碳酸鈉和氫氧化鈉同時(shí)存在需要證明時(shí)，首先需要加入過量的氯化鈣溶液檢驗(yàn)并除去碳酸鈉，滴加澄清石灰水雖能除碳酸根，但是引入OH^-，干擾NaOH的鑒別，所以此方案不行，將氫氧化鈣換成氯化鈣即可，
故答案為：滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別；CaCl₂；
②加入過量的氯化鈣溶液將碳酸根沉淀完全，得到沉淀B（碳酸鈣），向?yàn)V液中滴加酚酞顯紅色，則證明粉末中含碳酸鈉和氫氧化鈉，說明猜想③正確，
故答案為：③；
③沉淀B為碳酸鈣，質(zhì)量為3.0g，物質(zhì)的量為$\frac{3.0g}{100g/mol}$=0.03mol，根據(jù)原子守恒可知白色固體中碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.03mol，則碳酸鈉的質(zhì)量為：0.03mol×106g/mol=3.18g，氫氧化鈉的質(zhì)量為：5.0g-3.18g=1.82g，氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{氫氧化鈉的質(zhì)量}{樣品總質(zhì)量}$×100%=$\frac{1.82g}{5.0g}$×100%=36.4%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈，
故答案為：36.4%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

點(diǎn)評 本題是探究物質(zhì)的組成和測量物質(zhì)的含量，通過提出問題、猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，最后證實(shí)猜想，側(cè)重考查學(xué)生對知識(shí)的遷移應(yīng)用，難度中等．