Question

【題目】實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，觀察發(fā)現，樣品表面有白色粉末。某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行了探究。

（提出問題1）該樣品中含有哪些物質？

（提出猜想）猜想Ⅰ：全部是NaOH；

猜想Ⅱ：已完全變質，該樣品中只含Na2CO3；

猜想Ⅲ：部分變質，該樣品中含有NaOH和Na2CO3。

（實驗探究1）為確定該樣品成分，小明設計了如下實驗方案，請你一起完成下列實驗報告。

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量樣品溶于水，加入 足量的________；	白色沉淀產生	該反應的化學方程式為 ________
②將上述反應后的混合液過濾， 取濾液加入________；	________	證明猜想Ⅲ成立

（提出問題2）怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體？

（實驗探究2）為得到純凈的氫氧化鈉固體，設計的實驗過程如下圖。請回答下列問題

⑴長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品極易變質，原因是________（用化學方程式表示）。操作B的名稱為________，所需的玻璃儀器有________、燒杯和玻璃棒。

⑵該實驗中發(fā)生反應的化學方程式為________。

⑶最終所得氫氧化鈉固體質量________（選填“<”、“=”或“>”）變質后樣品中氫氧化鈉的質量。

（實驗探究3）為了測定NaOH的純度，某同學設計如圖裝置。

已知：CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解。

⑷B中集氣瓶盛放的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，其理由是________。

⑸取10g樣品進行實驗，根據實驗數據，通過計算可知產生了CO20.44g，求原樣品中NaOH的質量分數，寫出計算過程_____________。

Answer 1

【答案】 氯化鋇溶液 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2 NaCl 酚酞 紅 2NaOH+ CO2= Na2CO3+H2O 過濾 漏斗 Ba（OH）2+Na2CO3=BaCO3↓+2 NaOH > 二氧化碳能夠溶于水 89.4%

【解析】本題在氫氧化鈉的變質后的成分及含量的探究的情境下，考查了堿、鹽的化學性質和根據化學方程式的計算。

實驗探究1：若猜想Ⅲ成立，則溶液存在碳酸鈉和氫氧化鈉。氯化鋇溶液和碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，可用足量的氯化鋇溶液檢驗碳酸鈉并完全除去碳酸鈉。氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞變紅色，再用酚酞檢驗氫氧化鈉的存在。因此：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量樣品溶于水，加入足量的氯化鋇溶液；	白色沉淀產生	該反應的化學方程式為BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
②將上述反應后的混合液過濾，取濾液加入酚酞；	溶液變紅	證明猜想Ⅲ成立

實驗探究2：

⑴氫氧化鈉變質是與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；反應方程式為：2NaOH+ CO2= Na2CO3+H2O；操作B得到固體和溶液，所以操作B是過濾；所需的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒；

⑵碳酸鈉能與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，能除去雜質且沒有引入新的雜質，方程式為Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH；

⑶根據反應看出，變質生成的碳酸鈉通過反應生成氫氧化鈉，最終所得氫氧化鈉固體質量比變質后樣品中氫氧化鈉的質量多，故填“>”；

⑷本題的實驗目的是通過測量二氧化碳的體積來計算藥品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的準確性，因為二氧化碳能夠溶于水，所以用飽和的碳酸氫鈉水溶液，可以避免二氧化碳溶于水；

⑸設：樣品中含碳酸鈉的質量為x。

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O

106 　　44

x 0.44g

解之得：x=1.06g。

樣品中碳酸鈉的質量分數=×100%≈89.4%。