Question

【題目】某小組同學(xué)以純堿和熟石灰為原料制燒堿，其化學(xué)方程式為________________。

該小組同學(xué)將反應(yīng)后混合物過濾，將濾液蒸發(fā)，即得到燒堿固體。

【問題與發(fā)現(xiàn)】該小組同學(xué)所得到固體一定是純凈的NaOH嗎？

【猜想與假設(shè)】小明：純凈的NaOH 小軍：NaOH和Na2CO3的混合物 小華：__________________

【探究與驗(yàn)證】三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)下列方案，對(duì)自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論如下表，請(qǐng)參與他們的探究并完成所缺內(nèi)容。

	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
小明	取少量樣品，溶于適量水形成溶液后，滴加幾滴酚酞試液	溶液變紅	猜想成立
小軍	取少量樣品，溶于適量水形成溶液后，滴加足量_________	有氣泡產(chǎn)生	猜想成立
小華	取少量樣品，溶于適量水形成溶液后，滴加碳酸鈉溶液	__________	猜想不成立

【反思與評(píng)價(jià)】請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程對(duì)小明同學(xué)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)：__________。

【拓展探究】小軍同學(xué)定量分析所制取氫氧化鈉固體樣品中氫氧化鈉的含量。

實(shí)驗(yàn)步驟如下①檢查好裝置氣密性，裝好藥品后連接并固定好裝置；

②打開彈簧夾a，通入一段時(shí)間的空氣，精確稱量D裝置質(zhì)量記錄為100g；

③關(guān)閉彈簧夾a，打開B裝置中的分液漏斗，滴入稀硫酸，直到瓶?jī)?nèi)無氣泡產(chǎn)生；

④打開彈簧夾a， 繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣，再精確稱量D裝置質(zhì)量記錄為101.1g ……

實(shí)驗(yàn)分析：(1)實(shí)驗(yàn)中C裝置作用是______________。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟④中，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣的目的是__________________。

(3)樣品中氫氧化鈉的含量為________。(計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)；如果沒有裝置E，則測(cè)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相比會(huì)_____(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3↓ NaOH和Ca(OH)2 稀鹽酸或稀硫酸 無明顯現(xiàn)象 小明同學(xué)設(shè)計(jì)的方案不合理，純堿溶液和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉，但二者不一定恰好反應(yīng)；純堿溶液和氫氧化鈣溶液均顯堿性，無論哪種物質(zhì)過量，均能使酚酞試液變紅 干燥二氧化碳 使生成的二氧化碳完全被吸收 73.5% 偏小

【解析】本題考查了探究反應(yīng)后溶液成分并定量分析所制取氫氧化鈉固體樣品中氫氧化鈉的含量。

碳酸鈉俗稱純堿、蘇打，能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3 + Ca(OH)2＝2NaOH + CaCO3↓；

猜想與假設(shè)：由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，如果恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是氫氧化鈉，如果碳酸鈉過量，則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉，如果氫氧化鈣過量，則反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是氫氧化鈣和氫氧化鈉，所以小華的猜想為：NaOH和Ca(OH)2；

探究與驗(yàn)證：小軍的猜想是氫氧化鈉和碳酸鈉混合物，碳酸鈉能與酸溶液反應(yīng)生成二氧化碳。取少量樣品，溶于適量水形成溶液后，滴加足量鹽酸或稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，則小軍猜想成立；小華的猜想是氫氧化鈣和氫氧化鈉，碳酸鈉溶液能與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。取少量樣品，溶于適量水形成溶液后，滴加碳酸鈉溶液，若無明顯現(xiàn)象，則小華猜想不成立；

反思與評(píng)價(jià)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程小明同學(xué)設(shè)計(jì)的方案不合理，純堿溶液和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉，但二者不一定恰好反應(yīng)；純堿溶液和氫氧化鈣溶液均顯堿性，無論哪種物質(zhì)過量，均能使酚酞試液變紅；

拓展探究：（1）由濃硫酸的吸水性可知B裝置的作用是：干燥二氧化碳；

(2)反應(yīng)后裝置充滿了二氧化碳。實(shí)驗(yàn)步驟④中，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣的目的是使生成的二氧化碳完全被吸收；

(3)根據(jù)題意反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量=100.1-100g=1.1g

設(shè)：產(chǎn)生1.1g的二氧化碳需碳酸鈉的質(zhì)量為x

Na2CO3 +H2SO4 ==Na2SO4+ H2O + CO2↑

106 44

X 1.1g

x=2.65g

樣品中氫氧化鈉的含量= ×100%=73.5%；E裝置能防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入D裝置。如果沒有裝置E，測(cè)定的碳酸鈉質(zhì)量偏大，則測(cè)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相比會(huì)偏小。