某校學(xué)生在配制氫氧化鈉溶液后忘記塞瓶塞.對(duì)于該溶液是否變質(zhì),他們提出了如下假設(shè):
假設(shè)一:該溶液沒(méi)有變質(zhì)
假設(shè)二:該溶液部分變質(zhì)
假設(shè)三:該溶液全部變質(zhì)
他們提出氫氧化鈉溶液變質(zhì)的理由是
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Ⅰ.定性研究
為了驗(yàn)證以上假設(shè),甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案:(提示:氯化鋇溶液顯中性)
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實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
方案1 |
取少量氫氧化鈉溶液放入試管中,滴入2滴無(wú)色酚酞試液 |
無(wú)色酚酞試液變紅 |
假設(shè)一成立 |
方案2 |
取少量氫氧化鈉溶液放入試管中,滴入過(guò)理BaCl2溶液,再滴入無(wú)色酚酞試液 |
有白色沉淀產(chǎn)生,酚酞變紅 |
假設(shè) 成立 |
有白色沉淀產(chǎn)生,酚酞不變紅 |
假設(shè) 成立 |
【交流討論】
乙組同學(xué)認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)密,方案一不能證實(shí)溶液沒(méi)有變質(zhì).后經(jīng)研究,方案一改進(jìn)如下:取少量該溶液于試管中,加入足量的
,若無(wú)氣泡產(chǎn)生,則假設(shè)一成立.
最后經(jīng)過(guò)同學(xué)們共同努力,得出結(jié)論:假設(shè)二成立.于是他們繼續(xù)研究下去.
Ⅱ.定量探究
【提出問(wèn)題】【該瓶溶液中碳酸鈉的質(zhì)量是多少呢?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們討論后認(rèn)為只要收集上述實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算就可以得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量.你認(rèn)為該相關(guān)數(shù)據(jù)是
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(1)測(cè)定二氧化碳的體積,甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺(tái)等固定裝置已略去),取待測(cè)樣品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①如圖1所示,連接好裝置,檢查裝置氣密性良好;
②稱一定量的樣品置于燒杯中,加入適量水混合,完全溶解后全部倒入圖1的燒瓶中,向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用;
③將量氣管液面調(diào)節(jié)到“0”刻度,并使量氣管內(nèi)液面與油層相平,打開(kāi)止水夾和分液漏斗活塞;
④反應(yīng)結(jié)束后,再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平,讀出氣體體積;
⑤查得CO
2的密度,計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
【問(wèn)題討論】
圖1中油層的作用為
,油層上方留有空氣,會(huì)使測(cè)量結(jié)果
(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”).中和反應(yīng)明顯放出熱量,滴加稀鹽酸后,發(fā)生裝置里發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為
,這個(gè)反應(yīng)的發(fā)生可能使測(cè)定結(jié)果
(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”).
(2)測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量.乙組同學(xué)提出了可以用如圖2裝置測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量(鐵架臺(tái)、鐵夾等固定用裝置已略去,堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物).
取10.0g待測(cè)樣品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.連接好裝置,并檢查氣密性;
b.打開(kāi)彈簧夾,緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣;
c.稱量裝置D的質(zhì)量為83.4g;
d.關(guān)閉彈簧夾,慢慢滴加Y溶液,至不再產(chǎn)生氣泡為止;
e.打開(kāi)彈簧夾,再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣;
f.再次稱量裝置D的質(zhì)量為84.5g.
【交流討論】
①試劑X、Y、Z依次最適宜選用
(選填字母)
A.氫氧化鈉溶液 濃鹽酸 濃硫酸 B.澄清石灰水 稀鹽酸 稀硫酸
C.氫氧化鈉溶液 稀硫酸 濃硫酸 D.濃硫酸 稀硫酸 氫氧化鈉溶液
②步驟e中通入空氣的作用是
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③若沒(méi)有裝置C,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果
(選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”,下同);若沒(méi)有裝置E,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果
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【交流討論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(3)丙組同學(xué)提出還可以用如圖3方案測(cè)定碳酸鈉的質(zhì)量
①該實(shí)驗(yàn)要求加入的A溶液必須過(guò)量,檢查A溶液已過(guò)量的方法是
②操作B的名稱是
,該操作用到的玻璃儀器有
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