(15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】該樣品中含有那些物質(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Na
2CO
3;
猜想Ⅱ:部分變質(zhì),該樣品中含有NaOH和Na
2CO
3。
則NaOH變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。
【查閱資料】
①堿性的Na
2CO
3溶液可以與中性的CaCl
2溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng);
②CO
2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解。
【實(shí)驗(yàn)探究1】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
|
(1)取少量樣品溶于水,加入 ;
| 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(guò)濾,取濾液加入 。
| 。
| 證明猜想Ⅱ正確
|
【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)如下圖所示裝置(鐵架臺(tái)略去),實(shí)驗(yàn)在27℃,101kPa下進(jìn)行,步驟如下:
①按圖連接好裝置;
②用托盤(pán)天平準(zhǔn)確稱取該樣品2g,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(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,量筒中收集到飽和碳酸氫鈉溶液220mL。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)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
;
(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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有明顯影響?
(填“有”或“沒(méi)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℃,101kPa時(shí)二氧化碳的密度為1.8g/L)(計(jì)算結(jié)果精確至1%)
【提出問(wèn)題3】怎樣提純?cè)摌悠返玫郊儍舻臍溲趸c固體?
【實(shí)驗(yàn)探究3】為得到純凈的氫氧化鈉固體,小亮設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)流程。
請(qǐng)回答下列問(wèn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)反思】
(1)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)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,探究過(guò)程中你需要思考的問(wèn)題有
(填數(shù)字序號(hào));
①選擇試劑種類 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
(2)實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ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,分別是
。