Question

【題目】實驗室中有一瓶長期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行探究．

【發現問題】該樣品中含有哪些物質？

【查閱資料】①NaOH在空氣中不會轉化成NaHCO3．

②BaCl2溶液呈中性，Ba（OH）2是可溶性堿

③CO2在飽和的NaHCO3溶液中幾乎不溶解

【提出猜想】猜想Ⅰ：NaOH

猜想Ⅱ：Na2CO3

猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3

【設計實驗】

實驗操作	實驗現象
	步驟①：樣品全部溶解 步驟②：觀察到現象A

【收集證據】（1）若現象A是有氣泡產生，則X溶液為 ，則 （填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．

（2）若X溶液為BaCl2溶液，現象A是有白色沉淀生成，則產生沉淀的化學方程式是 ，取反應后的上層清液，測定其PH，當PH 7（填“＞”、“＜”或“=”），則證明猜想Ⅲ成立．

【定量分析】確定部分變質樣品中Na2CO3的質量分數．

興趣小組的同學用如圖所示裝置進行實驗．

步驟如下：①按圖連接好裝置，并檢查氣密性；②準確稱取該樣品1.0g，放入燒瓶內；③打開活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過量，關閉活塞；④反應結束后，量筒內液體的讀數為55.0mL．（已知：室溫條件下，CO2的密度為1.6gL﹣1）

（1）B裝置集氣瓶內原有的空氣對實驗結果 （填“有”或“沒有”）影響．飽和NaHCO3溶液如果用水代替，則所測CO2體積 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

（2）計算該樣品中Na2CO3的質量分數（寫出計算過程，計算結果保留一位小數）

【實驗反思】有同學指出，上述三種猜想并不全面，請再提出一種猜想 ．

Answer 1

【答案】【收集證據】（1）稀鹽酸或稀硫酸 猜想1 （2）Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl 大于

【定量分析】（1）沒有 偏小 （2）21.2%

【實驗反思】碳酸鈉、氫氧化鈉、水 或 氫氧化鈉、水 或碳酸鈉、水

【解析】

試題分析：

【收集證據】（1）氫氧化鈉易與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質。若含有碳酸鈉，則加入足量的稀鹽酸或稀硫酸后會產生大量的氣泡，猜想1 正確；

（2）向溶液中加入氯化鋇溶液產生了白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉：Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl；根據資料可知氯化鋇溶液呈堿性，故若含有氫氧化鈉溶液，那么溶液的PH大于7；

【定量分析】（1）由于B裝置集氣瓶內原有的空氣對壓強沒有影響，故對實驗結果沒有影響；由于水中會溶解一定量的二氧化碳，故用水代替飽和的碳酸氫鈉溶液會導致所測的二氧化碳偏小；

（2）根據題意，生成的二氧化碳的質量=55.0mL×10-3×1.6gL﹣1=0.088g，利用化學方程式，根據反應的質量比即可計算出碳酸鈉的質量。

設碳酸鈉的質量為x，

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

X 0.088g

106／44 =x／0.088g

X=0.212g

碳酸鈉的質量分數=0.212g／1g ×100% =21.2%

【實驗反思】由于氫氧化鈉固體易潮解，故可能還含有水，故可能是碳酸鈉、氫氧化鈉、水。