Question

【题目】实验室中有一瓶长期使用的氢氧化钠固体样品，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究．

【发现问题】该样品中含有哪些物质？

【查阅资料】①NaOH在空气中不会转化成NaHCO3．

②BaCl2溶液呈中性，Ba（OH）2是可溶性碱

③CO2在饱和的NaHCO3溶液中几乎不溶解

【提出猜想】猜想Ⅰ：NaOH

猜想Ⅱ：Na2CO3

猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3

【设计实验】

实验操作	实验现象
	步骤①：样品全部溶解 步骤②：观察到现象A

【收集证据】（1）若现象A是有气泡产生，则X溶液为 ，则 （填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．

（2）若X溶液为BaCl2溶液，现象A是有白色沉淀生成，则产生沉淀的化学方程式是 ，取反应后的上层清液，测定其PH，当PH 7（填“＞”、“＜”或“=”），则证明猜想Ⅲ成立．

【定量分析】确定部分变质样品中Na2CO3的质量分数．

兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验．

步骤如下：①按图连接好装置，并检查气密性；②准确称取该样品1.0g，放入烧瓶内；③打开活塞，滴加30.0%的稀硫酸至过量，关闭活塞；④反应结束后，量筒内液体的读数为55.0mL．（已知：室温条件下，CO2的密度为1.6gL﹣1）

（1）B装置集气瓶内原有的空气对实验结果 （填“有”或“没有”）影响．饱和NaHCO3溶液如果用水代替，则所测CO2体积 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

（2）计算该样品中Na2CO3的质量分数（写出计算过程，计算结果保留一位小数）

【实验反思】有同学指出，上述三种猜想并不全面，请再提出一种猜想 ．

Answer 1

【答案】【收集证据】（1）稀盐酸或稀硫酸 猜想1 （2）Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl 大于

【定量分析】（1）没有 偏小 （2）21.2%

【实验反思】碳酸钠、氢氧化钠、水 或 氢氧化钠、水 或碳酸钠、水

【解析】

试题分析：

【收集证据】（1）氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质。若含有碳酸钠，则加入足量的稀盐酸或稀硫酸后会产生大量的气泡，猜想1 正确；

（2）向溶液中加入氯化钡溶液产生了白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠：Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl；根据资料可知氯化钡溶液呈碱性，故若含有氢氧化钠溶液，那么溶液的PH大于7；

【定量分析】（1）由于B装置集气瓶内原有的空气对压强没有影响，故对实验结果没有影响；由于水中会溶解一定量的二氧化碳，故用水代替饱和的碳酸氢钠溶液会导致所测的二氧化碳偏小；

（2）根据题意，生成的二氧化碳的质量=55.0mL×10-3×1.6gL﹣1=0.088g，利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出碳酸钠的质量。

设碳酸钠的质量为x，

Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

X 0.088g

106／44 =x／0.088g

X=0.212g

碳酸钠的质量分数=0.212g／1g ×100% =21.2%

【实验反思】由于氢氧化钠固体易潮解，故可能还含有水，故可能是碳酸钠、氢氧化钠、水。