Question

實驗室有一瓶長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)對該樣品的成分及含量進(jìn)行了探究。

【提出問題1】該樣品中含有哪些物質(zhì)？

【提出猜想】通過分析，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。

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)；

②CO₂在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解。

【實驗探究1】為確定該樣品的成分，小明設(shè)計了如下實驗方案，請你一起完成下列實驗報告。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①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：________________________
②將上述反應(yīng)后的混合物過濾，取濾液，加入_______________	_______________ _______________	證明猜想Ⅱ正確

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

【實驗探究2】小紅同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置(鐵架臺略去)，實驗在27℃、101 kPa下進(jìn)行，步驟如下：

①按圖連接好裝置；

②用托盤天平準(zhǔn)確稱取該樣品2 g，放入A中試管內(nèi)，向B中集氣瓶中倒入飽和碳酸氫鈉溶液至瓶頸處；

③向分液漏斗中加入稀硫酸，打開活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過量，關(guān)閉活塞。反應(yīng)結(jié)束后，量筒中收集到飽和碳酸氫鈉溶液220 mL。

請回答下列問題：

(1)在實驗步驟①和②之間，還缺少一實驗步驟，該實驗步驟是__________________；

(2)B中集氣瓶盛放的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，其理由是_____________________________；

(3)試管中原有的空氣對實驗結(jié)果是否有明顯影響？_________(填“有”或“沒有”)；

(4)變質(zhì)氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(在27℃、101 kPa時二氧化碳的密度為1.8 g/L)(計算結(jié)果精確至1%)

【提出問題3】怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體？

【實驗探究3】為得到純凈的氫氧化鈉固體，小亮設(shè)計了如圖所示的實驗流程。

請回答下列問題：

(1)操作①、②、③的名稱分別為____________，為了使樣品充分溶解，操作①中還要用到的玻璃儀器是_______；

(2)該實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________；

(3)最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量______變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量(填“小于”“等于”或“大于”)。

【實驗反思】

(1)通過本題，你學(xué)會了定性檢驗氫氧化鈉的變質(zhì)、定量測定變質(zhì)樣品中某成分的含量以及除雜提純物質(zhì)。為了得到可靠的實驗結(jié)果，探究過程中你需要思考的問題有______(填數(shù)字序號)；

①選擇試劑種類  ②確定試劑用量  ③試劑產(chǎn)地  ④實驗裝置與步驟的設(shè)計  ⑤實驗安全環(huán)保 ⑥測量中減少誤差

(2)實驗探究1中的檢驗和實驗探究3中的除雜都將碳酸鈉進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，但二者目的不同，分別是________________

_____________________。

Answer 1

【提出猜想】CO₂+2NaOHNa₂CO₃+H₂O　【實驗探究1】過量CaCl₂溶液(或BaCl₂溶液)　Na₂CO₃+CaCl₂2NaCl+CaCO₃↓（或Na₂CO₃+BaCl₂2NaCl+BaCO₃↓）　無色酚酞試液　溶液變紅色　

【實驗探究2】(1)檢查裝置的氣密性　(2)避免二氧化碳溶解在水中而損耗，導(dǎo)致測定結(jié)果偏低　(3)沒有　(4)48%【實驗探究3】(1)溶解、過濾、蒸發(fā)　玻璃棒 (2)Na₂CO₃+Ca(OH)₂CaCO₃↓+2NaOH　［或Na₂CO₃+Ba(OH)₂BaCO₃↓+2NaOH］ (3)大于 【實驗反思】(1)①②④⑤⑥ (2)檢驗中將Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為NaCl，以排除對NaOH檢驗的干擾；除雜中是將Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品NaOH