Question

【题目】（11分）实验室里有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体，某化学兴趣小组对其进行了如下探究。

（1）确定固体的成分。

【提出猜想】猜想Ⅰ：固体中只含碳酸钠；

猜想Ⅱ：固体中只含氢氧化钠；

猜想Ⅲ：固体中含有 。

【进行实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量固体溶于水，加入 ；	产生白色沉淀	猜想Ⅲ成立
②将上述反应后的混合液过滤，取少量滤液，加入 。

（2）测定固体中碳酸钠的质量分数。

【查阅资料】二氧化碳几乎不溶于饱和碳酸氢钠溶液中。

【进行实验】取2g固体，在25℃、101kPa下用如图所示装置进行实验，步骤如下：

①连接好装置并检查气密性；

②装入药品，通过分液漏斗滴加足量稀硫酸后，关闭分液漏斗活塞；

③充分反应后，恢复至25℃、101kPa，量筒中液体的体积为220mL。

【实验分析】

①装置B中的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，原因是 。

②充分反应后，装置A中残留的的二氧化碳对实验结果是否有明显影响？ （选填“有”或“没有”）。

③已知在25℃、101kPa下二氧化碳的密度为1.8g/L，则固体中碳酸钠的质量分数为 （结果保留至0.1%）。

（3）除去固体中的碳酸钠。

【进行实验】实验流程如下图：

【实验分析】该流程中发生反应的化学方程式为 。

操作①、②、③均需用到的一种仪器是 。

Answer 1

【答案】（1）【提出猜想】氢氧化钠和碳酸钠

【进行实验】①足量BaCl2溶液[或足量Ba(NO3)2溶液] ②无色酚酞溶液 溶液变红

（2）【实验分析】①二氧化碳能溶于水且能与水反应 ②没有 ③47.7%

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

【解析】

试题分析：（1）【提出猜想】猜想Ⅲ：氢氧化钠部分变质，固体中含有氢氧化钠和碳酸钠

【进行实验】要证明猜想Ⅲ成立，即既要证明含有碳酸钠，又要证明含有氢氧化钠，应先证明碳酸钠并且除去碳酸钠，然后再来证明氢氧化钠，故实验步骤①取少量固体溶于水，加足量CaCl2或BaCl2溶液[或足量Ba(NO3)2溶液] ，若有碳酸钠，则会产生白色沉淀，反应为：BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl ②将上述反应后的混合液过滤，取少量滤液，加入无色酚酞溶液，若有氢氧化钠，则溶液变红

（2）【实验分析】①装置B中的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，原因是二氧化碳能溶于水且能与水反应，这样会使二氧化碳的质量减少

②充分反应后，装置A中残留的的二氧化碳对实验结果没有明显影响，因为反应前装置A中就有空气

③根据化学方程式：Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑中CO2与Na2CO3的质量关系，可计算出Na2CO3的质量，进一步固体中碳酸钠的质量分数

二氧化碳的质量=1.8g/L×220mL×10-3=0.396g

解：设Na2CO3的质量为x

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

x 0.396g

106：44=x：0.396g

x=0.954g

固体中碳酸钠的质量分数=0.954g/2g×100%=47.7%

（3）【实验分析】要除去氢氧化钠中的碳酸钠，根据除杂质的原则：加入的物质只能与杂质反应，不能引入新的杂质，故可加入Ba(OH) 2或Ca(OH) 2溶液，发生反应的化学方程式为：Na2CO3 + Ba(OH) 2 BaCO3↓+ 2NaOH [或Na2CO3 + Ca(OH) 2 CaCO3↓+ 2NaOH]；操作①、②、③都是将固体和液体分离开来，是过滤，均需用到的一种仪器是：玻璃棒