Question

小华在帮助老师清理实验室的药品时，在实验桌上发现一瓶久置且失去瓶盖的氢氧化钠溶液．在老师的指导下，同学们利用这瓶溶液进行了如下探究：
探究一：探究该溶液中是否还含有氢氧化钠？
小华取适量溶液放入试管中，加入适量氢氧化钙溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀产生；过滤后向滤液中加入适量酚酞溶液，溶液呈红色．通过实验现象，小华认为溶液中还含有氢氧化钠．
小明认为小华的结论不正确，理由是

 

．
探究二：探究该溶液中碳酸钠的质量分数是多少？
Ⅰ．小军同学设计了如图所示的实验装置，取20.00g溶液进行实验．
【资料】碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物．
Ⅱ．操作步骤：①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处通入一段时间空气；③称量F的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加适量的盐酸；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量F的质量，得前后两次质量差为2.23g．
Ⅲ．问题研究：
（1）步骤②中在A处通入一段时间空气的目的是

 

．
（2）E中的试剂应为

 

，G装置的作用是

 

．
（3）若步骤⑤中通入空气的速度过快，则测定的Na₂CO₃的质量分数会

 

（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
（4）事实上20.00g该溶液只能产生2.20g CO₂．在老师的指导下，小军对此实验进行了改进，得到了准确的测定结果．小军的改进方法是

 

．
探究三：除去瓶中的碳酸钠，得到较纯净的氢氧化钠溶液．小芳同学取瓶中剩余的溶液放入烧杯中，再

 

，顺利完成了实验任务．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,碱的化学性质,盐的化学性质

专题：科学探究

分析：探究一：从碳酸钠和氢氧化钙溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，由于反应的生成物中也有氢氧化钠，能使酚酞溶液变红，不能证明原溶液中有没有氢氧化钠去分析解答；
探究二：（1）由于反应前整个装置中充满空气，空气中有水分和二氧化碳气体，会对实验结果造成影响，去分析解答；
（2）从保证F装置增加的质量只是吸收的反应后生成的二氧化碳的质量，就要除去气体中的水分，还要防止外界空气中的二氧化碳和水分进入F去分析解答；
（3）从若步骤⑤中通入空气的速度过快，会使进入F装置的二氧化碳气体吸收不完全，导致F增加的质量偏小，从而使计算出的碳酸钠的质量分数偏小去分析解答；
（4）从稀盐酸的挥发出的氯化氢气体进入F造成的去分析解答；
探究三：从碳酸钠加入适量氢氧化钙溶液至恰好完全反应，生成不溶于水的碳酸钙和氢氧化钠溶液，通过过滤除去碳酸钙就可得到较纯净的氢氧化钠溶液去分析解答；

解答：解：探究一：碳酸钠和氢氧化钙溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，由于反应的生成物中也有氢氧化钠，能使酚酞溶液变红，不能证明原溶液中有没有氢氧化钠；
故答案为：氢氧化钙溶液和碳酸钠反应的生成物中也有氢氧化钠；
探究二：由装置图可以看出：该实验通过称量F装置反应前后的质量确定碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钠的质量分数．（1）由于反应前整个装置中充满空气，空气中有水分和二氧化碳气体，会对实验结果造成影响，把以要在步骤②中在A处通入一段时间空气的以便除去整个装置的二氧化碳气体；故答案为：除去装置中的二氧化碳气体；
（2）由于是通过称量F装置反应前后的质量确定碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳的质量，计算出参加反应的碳酸钠的质量分数．因此要保证F装置增加的质量只是吸收的反应后生成的二氧化碳的质量，就要除去气体中的水分，所以E中的试剂应为浓硫酸；还要防止外界空气中的二氧化碳和水分进入F；故答案为：浓硫酸   防止空气中的二氧化碳和水分进入F；
（3）步骤⑤的目的是把整个装置中产生的二氧化碳气体全部进入F装置中，若步骤⑤中通入空气的速度过快，会使进入F装置的二氧化碳气体吸收不完全，导致F增加的质量偏小，从而使计算出的碳酸钠的质量分数偏小；故答案为：偏小；
（4）由于事实上20.00g该溶液只能产生2.20g CO₂，而在实验过程中指出增加质量为2.23g，由于装置BEG已经除去了反应前二氧化碳和水的质量，现在质量偏大只能是稀盐酸的挥发出的氯化氢气体进入F造成的，故可换成没有挥发性的稀硫酸；故答案为：把稀盐酸换成稀硫酸；
探究三：探究三的实验目的是除去瓶中的碳酸钠，得到较纯净的氢氧化钠溶液，是除去瓶中的碳酸钠加入适量氢氧化钙溶液至恰好完全反应，生成不溶于水的碳酸钙和氢氧化钠溶液，通过过滤除去碳酸钙就可得到较纯净的氢氧化钠溶液；故答案为：加入适量氢氧化钙溶液然后过滤．

点评：仔细研究装置图中每个装置的作用．