Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在做“探究純堿的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)。

探究一：同學(xué)們做了如圖所示的四組實(shí)驗(yàn)，并將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個(gè)干凈的大燒杯中。考試結(jié)束后，某興趣小組發(fā)現(xiàn)大燒杯底部有沉淀，上層溶液呈紅色。為了探究上層溶液的成分，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。

（提出問(wèn)題）大燒杯中的上層溶液中除了含有水和酚酞外，還含有哪些離子？（假設(shè)難溶物質(zhì)、水和酚酞均不會(huì)解離出離子）

（猜想假設(shè)）小明認(rèn)為上層溶液中一定含有Na+、CO32-、H+、C1-、Ba2+、Ca2+、OH-七種離子。興趣小組的同學(xué)對(duì)小明的猜想存在異議，并進(jìn)行了下列探究

（分析討論）（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H+，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色。請(qǐng)你分析上層溶液中不含有H+的另外一個(gè)理由______。

（2）小李取一定量的上層溶液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，認(rèn)為上層溶液中一定不含有CO32-，小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因______；

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為進(jìn)一步確定上層溶液中是否含有CO32-，請(qǐng)你和小紅一起參與下列探究：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少 許于一支試管中，滴加______，靜置	①有白色沉淀生成 ②試管中的上層溶液仍是紅色	①大燒杯中上層溶液中一定含有CO32- ②同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是______（填離子符號(hào)）

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是______（填離子符號(hào)）

探究二：樣品與稀硫酸反應(yīng)，測(cè)定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過(guò)測(cè)定樣品和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體的質(zhì)量，計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好且每步反應(yīng)或作用都是完全的）。

（1）打開(kāi)止水夾K，先對(duì)裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒，再接上裝置C和D。

（2）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀硫酸（雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)）。

（3）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開(kāi)止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一段時(shí)間的目的是______。根據(jù)質(zhì)量守恒定，裝置______（填標(biāo)號(hào)）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，由此計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若沒(méi)有裝置D，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果______（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】大燒杯底部有沉淀 如果溶液中含有氫氧根離子，加入的稀鹽酸不足以完全消耗氫氧根離子，即使溶液中含有碳酸根離子，也不產(chǎn)生氣泡 足量氯化鈣溶液，靜置 OH- Na+、CO32-、C1-、OH- 使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被C裝置吸收 C 偏大

【解析】

探究一：

（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H+，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色，上層溶液中不含有H+的另外一個(gè)理由：大燒杯底部有沉淀。

故填：大燒杯底部有沉淀。

（2）小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因：如果溶液中含有氫氧根離子，加入的稀鹽酸不足以完全消耗氫氧根離子，即使溶液中含有碳酸根離子，也不產(chǎn)生氣泡。

故填：如果溶液中含有氫氧根離子，加入的稀鹽酸不足以完全消耗氫氧根離子，即使溶液中含有碳酸根離子，也不產(chǎn)生氣泡。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加足量氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，是因?yàn)殁}離子和碳酸根離子結(jié)合生成白色沉淀碳酸鈣，靜置，試管中的上層溶液仍是紅色，說(shuō)明溶液中含有氫氧根離子，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少 許于一支試管中，滴加足量氯化鈣溶液，靜置	①有白色沉淀生成 ②試管中的上層溶液仍是紅色	①大燒杯中上層溶液中一定含有CO32- ②同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是OH-

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

溶液中含有碳酸根離子，則不含有鈣離子、鋇離子，因此大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是Na+、CO32-、C1-、OH-。

故填：Na+、CO32-、C1-、OH-。

探究二：

（3）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開(kāi)止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一段時(shí)間的目的是使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被C裝置吸收；

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，由此計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

若沒(méi)有裝置D，C裝置右端的空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置，導(dǎo)致計(jì)算的二氧化碳質(zhì)量偏大，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大。

故填：使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被C裝置吸收；C；偏大。