Question

【题目】实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色的粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。

（提出问题1）该样品中含有哪些物质？

（提出猜想）通过分析，提出如下猜想：

猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含；

猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na2CO3。

则变质反应的化学方程式为_____。

（查阅资料）①碱性的Na2CO3溶液可以与中型的CaCl2溶液发生复分解反应；

②在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。

（实验探究1）为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验。

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量样品溶于水，加入 ____	白色沉淀产生	该反应的化学方程式：___
（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液加入____	______	证明猜想Ⅱ成立

（提出问题2）如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数？

（实验探究2）小红同学设计如图装置（铁架台略去），实验在27℃，101KPa下进行，步骤如下：①按图连接好装置；②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处；③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞．反应结束后，量筒中收集到饱和碳酸氢氧化钠溶液220mL。请回答下列问题：

（1）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是 _________ ；

（2）B中集气瓶盛装的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是 ________ ；

（3）试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？ ___ （填“有”或“没有”）；

（4）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 __________。（在27℃，101KPa时二氧化碳的密度为1.8g/L）（计算结果精确至1%）

（提出问题3）怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？

（实验探究3）为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮设计了如图的实验流程。

请回答下列问题：

（1）为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是_________ ；操作③中加热到____________时停止加热。

（2）该实验中发生反应的化学方程式为 ____________ ；

（3）最终所得氢氧化钠固体质量 ________ 变质后样品中氢氧化钠的质量（填“小于”、“等于”或“大于”）。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 过量的氯化钙溶液 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl 酚酞试液 溶液变红色 检查装置的气密性 避免二氧化碳溶解在水里而损耗，造成测定结果偏低 没有 48% 玻璃棒 蒸发皿中出现较多量固体 Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH 大于

【解析】

[提出猜想]氢氧化钠变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

[实验探究1]过量的氯化钙溶液和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，所以若观察到产生了白色沉淀，则说明在该固体中含有碳酸钠，该反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

碳酸钠被完全反应后，若溶液能够使酚酞溶液变红，则说明溶液呈碱性，从而可以判断该溶液中含有氢氧化钠，则猜想Ⅱ成立；

[实验探究2]（1）做有气体参与的连续性实验的一般步骤是，连接装置→检验装置气密性→装药品→做实验；

（2）本题的实验目的是通过测二氧化碳的体积来计算药品中碳酸钠的含量，所以必须保证二氧化碳的准确性，因为二氧化碳可以溶于水，所以用饱和的碳酸氢钠水溶液，可以避免二氧化碳溶解在水里而损耗，造成测定结果偏低；

（3）空气中含有的二氧化碳量很少，对结果没有影响；

（4）220mL=0.22L，则生成二氧化碳的质量为：0.22L×1.8 g/L=0.396g
设样品中含碳酸钠的质量为x。

[实验探究3]（1）操作①的名称为溶解，为了使样品充分溶解，可用玻璃棒搅拌；操作③是蒸发结晶，此过程中加热到蒸发皿中出现较多量固体时停止加热；

（2）碳酸钠能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH；

（3）根据反应看出，变质生成的碳酸钠通过反应生成氢氧化钠，最终所得氢氧化钠固体质量比变质后样品中氢氧化钠的质量多，故填：大于。