Question

9．實(shí)驗(yàn)室中有一瓶長(zhǎng)期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品的成分及含量進(jìn)行探究．
發(fā)現(xiàn)問題】該樣品中含有哪些物質(zhì)？
【查閱資料】①NaOH在空氣中不會(huì)轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	步驟①：樣品全部溶解 步驟②：觀察到現(xiàn)象A

【收集證據(jù)】（1）若現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ（填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．
（2）若X溶液為BaCl₂溶液，現(xiàn)象A是有白色沉淀生成，則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式是BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，取反應(yīng)后的上層清液，測(cè)定其PH，當(dāng)PH＞7（填“＞”、“＜”或“=”），則證明猜想Ⅲ成立．
【定量分析】確定部分變質(zhì)樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
步驟如下：①按圖連接好裝置，并檢查氣密性；②準(zhǔn)確稱取該樣品1.0g，放入燒瓶?jī)?nèi)；③打開活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過量，關(guān)閉活塞；④反應(yīng)結(jié)束后，量筒內(nèi)液體的讀數(shù)為55.0mL．（已知：室溫條件下，CO₂的密度為1.6g•L^-1）
（1）B裝置集氣瓶?jī)?nèi)原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有（填“有”或“沒有”）影響．飽和NaHCO₃溶液如果用水代替，則所測(cè)CO₂體積偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“不變”）．
（2）計(jì)算該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）
【實(shí)驗(yàn)反思】有同學(xué)指出，上述三種猜想并不全面，請(qǐng)?jiān)偬岢鲆环N猜想NaOH、Na₂CO₃、H₂O．

Answer 1

分析 【收集證據(jù)】（1）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氯化鋇和碳酸鈉會(huì)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，以及猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉進(jìn)行分析；
【定量分析】（1）根據(jù)二氧化碳在空氣中的含量進(jìn)行分析；
根據(jù)二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，易溶于水進(jìn)行分析；
根據(jù)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，結(jié)合題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)題中的猜想進(jìn)行分析．

解答 解：【收集證據(jù)】（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ成立；
（2）氯化鋇和碳酸鈉會(huì)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉，所以取反應(yīng)后的上層清液，測(cè)定其pH＞7；
【定量分析】（1）由于裝置內(nèi)的空氣不會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入右側(cè)的水增加，所裝置內(nèi)空氣中含有的二氧化碳，不會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生大的影響；
二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，易溶于水，所以飽和NaHCO₃溶液如果用水代替，則所測(cè)CO₂體積偏小；
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉是X，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
 x                    55mL×1.6g/L
     $\frac{106}{x}$=$\frac{44}{55mL÷1000×1.6g/L}$
     x=0.212g
所以該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.212g}{1g}$×100%=21.2%；
【實(shí)驗(yàn)反思】通過分析題中的猜想可知，再提出的一種猜想是：NaOH、Na₂CO₃、H₂O．
故答案為：【收集證據(jù)】（1）稀鹽酸，猜想Ⅰ；
（2）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，＞；
【定量分析】（1）沒有；偏��；21.2%；
【實(shí)驗(yàn)反思】NaOH、Na₂CO₃、H₂O．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．