Question

【题目】小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。

一、成分的确定

三位同学都作出以下的猜想：

① 可能是NaOH； ② 可能是Na2CO3； ③ 可能是NaOH与Na2CO3的混合物。

（1）做出②③猜想的依据是______________________ ___（用化学方程式表示）

（2）为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。

小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有 ，肯定猜想_____ _（填序号）是错误的。

小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为____________________________________________________。

（3）为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案：

①沉淀B的化学式为__________。

②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是____________；在操作2中，除要用到铁架台（带铁圈）、烧杯、滤纸、玻璃棒外，还需补充的玻璃仪器是 ____________。

③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是_____________________ _____但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是 ___________________________ _________。小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。

二、各成分含量的测定

三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验。

实验数据记录如下：

（4）写出锥形瓶中发生反应化学方程式： ； 。

（5）试通过分析表中数据计算出混合物中试样中各成份的质量分数,

NaOH g ，Na2CO3 g 。

三、实验反思：

（1）有同学提出按上述实验所测得试样中Na2CO3质量分数会偏小，该同学的理由是

（实验操作均正确）。

（2）根据反应的化学方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，中和反应时消耗硫酸的量 （填“相等”、“大于”或“小于”）

Answer 1

【答案】（1）CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O（2）Na2CO3；① ； Na2CO3显碱性也会使酚酞试液变红

（3）①CaCO3； ②搅拌；漏斗；③Na2CO3与Ca(OH)2反应后也有NaOH生成，因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH ；改进方案：将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl2（或Ba(NO3)2 或Ca(NO3)2或BaCl2）（4）方程式为：2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O；Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑；

（5）样品中Na2CO3占53%，NaOH占47%

【实验反思】（1）CO2密度比空气大，会有CO2残留在装置中，造成最终测得的质量偏大，测得生成的CO2质量偏小。（或浓硫酸会吸收空气中的水份，造成最终测得的质量偏大，测得生成的CO2质量偏小。）（意思相近均可）（2）相等

【解析】

试题分析：（一）由于久置的氢氧化钠可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，配平即可；故答案为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

（1）由于碳酸钠与稀盐酸反应时有气泡产生，因此向固体中加入稀盐酸，若观察到有气泡产生，就能说明固体中含有碳酸钠．若固体中含有碳酸钠，就能说明猜想①是错误的．故答案为：①

（2）溶液中存在Na2CO3也会使酚酞变红，因此无色酚酞试液变红时，不能说明一定含有氢氧化钠，说明小军的结论不确切，甚至有可能是错误的．故答案为：碳酸钠也显碱性

（3）向白色粉末中加水，粉末会溶解，为加速溶解，可以用玻璃棒搅拌，从而得到溶液A．因此操作1是溶解，在该操作中玻璃棒所起的作用是“搅拌，加速溶解”．碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠和白色沉淀碳酸钙，因此沉淀B是碳酸钙；由于Na2CO3与Ca（OH）2反应后也有NaOH生成，因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH；改进方案：将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl2（或Ba（NO3）2或Ca（NO3）2或BaCl2）即可．故答案为：①CaCO3；搅拌作用，加速固体的溶解；②碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠；把氢氧化钙改为过量的氯化钙；

（二）设样品中碳酸钠的质量分数为x．

Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

10gx 241.20g+10.00g-249.00g=2.20g

106/10gx＝44/2.20g , x=53%

试样中碳酸钠的质量分数是53%；那么氢氧化钠的质量分数就为47%

（二）由方程式CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O ，Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑可得氢氧化钠变质与否消耗的硫酸的量是一样的。