Question

【題目】（11分）實驗室里有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體，某化學興趣小組對其進行了如下探究。

（1）確定固體的成分。

【提出猜想】猜想Ⅰ：固體中只含碳酸鈉；

猜想Ⅱ：固體中只含氫氧化鈉；

猜想Ⅲ：固體中含有 。

【進行實驗】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量固體溶于水，加入 ；	產生白色沉淀	猜想Ⅲ成立
②將上述反應后的混合液過濾，取少量濾液，加入 。

（2）測定固體中碳酸鈉的質量分數。

【查閱資料】二氧化碳幾乎不溶于飽和碳酸氫鈉溶液中。

【進行實驗】取2g固體，在25℃、101kPa下用如圖所示裝置進行實驗，步驟如下：

①連接好裝置并檢查氣密性；

②裝入藥品，通過分液漏斗滴加足量稀硫酸后，關閉分液漏斗活塞；

③充分反應后，恢復至25℃、101kPa，量筒中液體的體積為220mL。

【實驗分析】

①裝置B中的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，原因是 。

②充分反應后，裝置A中殘留的的二氧化碳對實驗結果是否有明顯影響？ （選填“有”或“沒有”）。

③已知在25℃、101kPa下二氧化碳的密度為1.8g/L，則固體中碳酸鈉的質量分數為 （結果保留至0.1%）。

（3）除去固體中的碳酸鈉。

【進行實驗】實驗流程如下圖：

【實驗分析】該流程中發生反應的化學方程式為 。

操作①、②、③均需用到的一種儀器是 。

Answer 1

【答案】（1）【提出猜想】氫氧化鈉和碳酸鈉

【進行實驗】①足量BaCl2溶液[或足量Ba(NO3)2溶液] ②無色酚酞溶液 溶液變紅

（2）【實驗分析】①二氧化碳能溶于水且能與水反應 ②沒有 ③47.7%

（3）【實驗分析】Na2CO3 + Ba(OH) 2 BaCO3↓+ 2NaOH [或Na2CO3 + Ca(OH) 2 CaCO3↓+ 2NaOH] 玻璃棒

【解析】

試題分析：（1）【提出猜想】猜想Ⅲ：氫氧化鈉部分變質，固體中含有氫氧化鈉和碳酸鈉

【進行實驗】要證明猜想Ⅲ成立，即既要證明含有碳酸鈉，又要證明含有氫氧化鈉，應先證明碳酸鈉并且除去碳酸鈉，然后再來證明氫氧化鈉，故實驗步驟①取少量固體溶于水，加足量CaCl2或BaCl2溶液[或足量Ba(NO3)2溶液] ，若有碳酸鈉，則會產生白色沉淀，反應為：BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl ②將上述反應后的混合液過濾，取少量濾液，加入無色酚酞溶液，若有氫氧化鈉，則溶液變紅

（2）【實驗分析】①裝置B中的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，原因是二氧化碳能溶于水且能與水反應，這樣會使二氧化碳的質量減少

②充分反應后，裝置A中殘留的的二氧化碳對實驗結果沒有明顯影響，因為反應前裝置A中就有空氣

③根據化學方程式：Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑中CO2與Na2CO3的質量關系，可計算出Na2CO3的質量，進一步固體中碳酸鈉的質量分數

二氧化碳的質量=1.8g/L×220mL×10-3=0.396g

解：設Na2CO3的質量為x

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

x 0.396g

106：44=x：0.396g

x=0.954g

固體中碳酸鈉的質量分數=0.954g/2g×100%=47.7%

（3）【實驗分析】要除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，根據除雜質的原則：加入的物質只能與雜質反應，不能引入新的雜質，故可加入Ba(OH) 2或Ca(OH) 2溶液，發生反應的化學方程式為：Na2CO3 + Ba(OH) 2 BaCO3↓+ 2NaOH [或Na2CO3 + Ca(OH) 2 CaCO3↓+ 2NaOH]；操作①、②、③都是將固體和液體分離開來，是過濾，均需用到的一種儀器是：玻璃棒