【題目】(17分)實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品,觀察發(fā)現(xiàn),樣品表面有白色粉末。某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品的成分及含量進(jìn)行了探究。

提出問(wèn)題1該樣品中含有哪些物質(zhì)?

【提出猜想】通過(guò)分析提出如下猜想

猜想Ⅰ:已完全變質(zhì),該樣品中只含Na2CO3

猜想Ⅱ:部分變質(zhì),該樣品中含有NaOH和Na2CO3。

(1)則NaOH變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

【查閱資料】

①堿性的Na2CO3溶液可以與中性的CaCl2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

二氧化碳在飽和的碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解,在27℃、101kPa時(shí)的密度為1.8 g·L-1

實(shí)驗(yàn)探究1

(2)為確定該樣品的成分,小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)你一起完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(a)取少量樣品溶于水,加入

;

有白色沉淀產(chǎn)生

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(b)靜置,向 。

證明猜想Ⅱ成立

提出問(wèn)題2】如何測(cè)量該部分變質(zhì)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?

實(shí)驗(yàn)探究2

小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置(鐵架臺(tái)略去),在27℃、101kPa下按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①按圖連接好裝置;

②用托盤(pán)天平準(zhǔn)確稱(chēng)取該樣品2g,放入A中試管內(nèi),向B中集氣瓶中倒入X溶液至瓶頸處;

③向分液漏斗中加入稀硫酸,打開(kāi)活塞,讓稀硫酸滴入試管中至過(guò)量,關(guān)閉活塞。反應(yīng)結(jié)束后,量筒中收集到X溶液220mL。

(3)在實(shí)驗(yàn)步驟①和②之間,還缺少一實(shí)驗(yàn)步驟,該實(shí)驗(yàn)步驟是 。

(4)B中集氣瓶盛裝X溶液應(yīng)為 溶液。

(5)試管中原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (選填“有”或“沒(méi)有”)明顯影響。

(6)變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (精確至1%)

提出問(wèn)題3】怎樣提純?cè)摌悠返玫捷^純凈的氫氧化鈉固體?

實(shí)驗(yàn)探究3

得到較純凈的氫氧化鈉固體小亮明設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。

(7)操作②的名稱(chēng)是 為了使樣品充分溶解,操作①中還要用到的玻璃儀器是 。

(8)該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(9)最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量 變質(zhì)樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量(選填“大于”、“等于”或“小于”)。

【反思與交流】

(10)敞口放置的氫氧化鈉溶液容易變質(zhì),所以試劑瓶要 塞密封保存。

(11)通過(guò)本題,你學(xué)會(huì)了定性檢驗(yàn)氫氧化鈉的變質(zhì)、定量測(cè)定變質(zhì)后某成分的含量,以及除雜提純物質(zhì)。為了得到可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探究過(guò)程中你需要思考問(wèn)題有 (填數(shù)字序號(hào));

①選擇試劑種類(lèi)

②確定試劑用量

③試劑產(chǎn)地

④實(shí)驗(yàn)裝置與步驟的設(shè)計(jì)

⑤實(shí)驗(yàn)安全環(huán)保

⑥測(cè)量中減少誤差

(12)實(shí)驗(yàn)探究1】中的檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究3】中的除雜都將碳酸鈉進(jìn)行了轉(zhuǎn)化,但二者目的不同,它們分別是 。

【答案】(1)2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O

(2)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

過(guò)量的CaCl2溶液

CaCl2+Na2CO3==CaCO3+2NaCl

向上層清液中滴加酚酞溶液

變紅

(3)檢查裝置的氣密性

(4)飽和的碳酸氫鈉

(5)沒(méi)有

(6)48%

(7)過(guò)濾 玻璃棒

(8)Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH

(9)大于

(10)橡皮或橡膠

(11)②④⑤

(12)檢驗(yàn)中將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉是為了消除對(duì)氫氧化鈉檢驗(yàn)的干擾,除雜中是將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品氫氧化鈉

【解析】

試題分析:(1)NaOH變質(zhì)是吸收了空氣中的二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH + CO2 == Na2CO3 + H2O

(2)確定該樣品的成分,即既要證明是否含有碳酸鈉還有證明是否含氫氧化鈉,因?yàn)樽罱K的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是證明猜想Ⅱ成立,說(shuō)明既有氫氧化鈉,又有碳酸鈉,所以在證明碳酸鈉的同時(shí),又不能影響氫氧化的檢驗(yàn),故不能加酸,這樣會(huì)把氫氧化鈉反應(yīng)掉,無(wú)法檢驗(yàn)氫氧化鈉,也不能加堿,這樣會(huì)生成新的堿,也同樣影響氫氧化鈉的檢驗(yàn),故只能加入鹽溶液

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

過(guò)量的CaCl2溶液

CaCl2+Na2CO3==CaCO3+2NaCl

向上層清液中滴加酚酞溶液

變紅

(3)由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體,在實(shí)驗(yàn)步驟①和②之間,還缺少一實(shí)驗(yàn)步驟,該實(shí)驗(yàn)步驟是檢查裝置的氣密性

(4)制得的二氧化碳?xì)怏w中可能混有硫酸雜質(zhì),故B中集氣瓶盛裝X溶液應(yīng)為飽和的碳酸氫鈉,以除去二氧化碳?xì)怏w中的雜質(zhì),同時(shí)還可以防止二氧化碳溶解在水中

(5)由于主要是利用產(chǎn)生氣體,形成壓強(qiáng),將裝置B中的水壓入量筒內(nèi),故試管中原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響

(6)由于反應(yīng)結(jié)束后,量筒中收集到X溶液220mL ,即反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w為220mL 幾根二氧化碳的密度,二氧化碳的質(zhì)量=0.22L×1.8 g·L-1=0.396g,根據(jù)化學(xué)方程式:Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2Na2CO3CO2的質(zhì)量關(guān)系,即可求出Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而可計(jì)算變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解:設(shè)Na2CO3的質(zhì)量為x

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4/span>+H2O+CO2

106 44

x 0.396g

106:44=x:0.396g

x=0.954g

變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.954g/2g×100%=48%

(7)操作②是將硅和液體分離,名稱(chēng)是過(guò)濾為了使樣品充分溶解,操作①中還要用到的玻璃儀器是玻璃棒

(8)要除去氫氧化鈉中的碳酸鈉,加入的物質(zhì)只能與碳酸鈉反應(yīng),且不能引入新的雜質(zhì),所以應(yīng)加入Ca(OH)2溶液,故發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH

(9)由于除碳酸鈉雜質(zhì)的時(shí)候生成了氫氧化鈉,故最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量大于變質(zhì)樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量

(10)敞口放置的氫氧化鈉溶液容易變質(zhì),故要密封保存,同時(shí)堿液會(huì)與玻璃中的二氧化硅反應(yīng),不能用玻璃瓶塞,所以試劑瓶要用橡皮或橡膠塞密封保存

(11)定性檢驗(yàn)氫氧化鈉的變質(zhì)、定量測(cè)定變質(zhì)后某成分的含量,以及除雜提純物質(zhì),為了得到可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探究過(guò)程中你需要思考問(wèn)題除了不需要考慮試劑產(chǎn)地,其他②④⑤都需要考慮

(12)實(shí)驗(yàn)探究1】中的檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究3】中的除雜都將碳酸鈉進(jìn)行了轉(zhuǎn)化,但二者目的不同,它們分別是檢驗(yàn)中將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉是為了消除對(duì)氫氧化鈉檢驗(yàn)的干擾,除雜中是將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品氫氧化鈉

練習(xí)冊(cè)系列答案
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溶液甲中一定含有Al(NO33和Zn(NO32

固體乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn

若溶液甲是藍(lán)色,則溶液甲一定含有Al( NO33、Zn(NO32和Cu(NO32

向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生,則溶液甲中一定沒(méi)有AgNO3和Cu(NO32

上述四種說(shuō)法正確的個(gè)數(shù)為

A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)

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A.煤燃燒產(chǎn)生的氣體更易導(dǎo)致酸雨

B.該天然氣中不含硫元素

C.煤燃燒對(duì)環(huán)境影響較小

D.煤和天然氣的燃燒都有溫室氣體產(chǎn)生

3酒精是一種綠色能源,寫(xiě)出它燃燒的化學(xué)方

程式: 。

42014年南京青奧會(huì)火炬使用的燃料為A物質(zhì),純凈物A在B物質(zhì)中充分燃燒,發(fā)生反應(yīng):A+5B3C+4D部分微觀示意圖如下所示

物質(zhì)

A

B

C

D

分子示意圖

?

①在上述反應(yīng)中提供氧,具有氧化性的物質(zhì)為

②A物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比為

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(2)清除以下物質(zhì),可使用爐具清潔劑的是 (填字母序號(hào))。

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(3)“污漬爆炸鹽”溶于水后會(huì)生成Na2CO3和H2O2。將爆炸鹽溶于水后,再加入足量的潔廁靈,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,此反應(yīng)

體現(xiàn)了圖中 (選填①②③④)性質(zhì)關(guān)系。

(4)將潔廁靈滴入爐具清潔劑中,如下圖甲所示。

①若反應(yīng)后溶液呈紅色,則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是(酚酞除外) ,此時(shí)溶液可用圖乙中 (選填A(yù)、B、C)點(diǎn)處表示。

②若反應(yīng)后溶液pH為7,圖丙中a微粒的化學(xué)式為

③丙中反應(yīng)沒(méi)有明顯現(xiàn)象,為證明反應(yīng)發(fā)生,可加入的試劑有 。

A.無(wú)色酚酞溶液 B.硝酸鉀溶液 C.硝酸銀溶液 D.鋅粒

(5)造紙會(huì)產(chǎn)生大量含NaOH的堿性廢水,需經(jīng)處理呈中性后排放。

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