Question

17．某白色粉末有碳酸钠和亚硫酸钠中的一种或两种组成．某同学为探究其成分，设计实验方案如图所示（每种仪器所装试剂都足量）
（1）提出合理假设
假设一：该白色粉末成分为碳酸钠
假设二：该白色粉末成分为亚硫酸钠
假设三：该白色粉末成分为碳酸钠和亚硫酸钠的混合物
（2）将上述实验方案存在的主要错误和后果填在下表中（可不填满，也可补充）

错误	后果

（3）修正上述方案并完成探究实验，填写相应的实验现象

假设编号	相应现象
假设一
假设二
假设三

（4）下列试剂中能替代酸性高锰酸钾，澄清石灰水的是B
A．氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液               B．碘淀粉溶液，硅酸钠溶液
C．含酚酞的氨水、紫色石蕊试液               D．溴水、硝酸钡溶液
（5）实验过程中发现溶液不能顺利滴入烧瓶，请提出改进建议分液漏斗换成恒压分液漏斗．

Answer 1

分析 （1）根据“某白色粉末其成分可能是碳酸钠和亚硫酸钠的一种或两种组成”提出可能的第三种假设情况；
（2）硝酸具有氧化性，能够将亚硫酸钠氧化成硫酸钠；同时检验二氧化硫和二氧化碳时，应该先检验二氧化硫，完全除去二氧化硫后再检验二氧化碳；
（3）假设1通过检验是否生成二氧化碳气体判断是否存在碳酸钠，
假设2利用二氧化硫的漂白性检验是否存在亚使硫酸钠；
假设3品红试液褪色，用高锰酸钾溶液除去二氧化硫后，通入澄清石灰水变浑浊证明含有碳酸钠；
（4）根据该实验中酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水的作用进行判断；
（5）分液漏斗中的液体滴入圆底烧瓶后，烧瓶中压强增大，导致溶液不能顺利滴入烧瓶，可用分液漏斗换成恒压分液漏斗．

解答 解：（1）某白色粉末其成分可能是碳酸钠和亚硫酸钠的一种或两种组成，所以可能的情况有三种：该白色粉末成分为亚硫酸钠、该白色粉末成分为碳酸钠、该白色粉末成分为碳酸钠和亚硫酸钠的混合物，依据假设1：该白色粉末成分为碳酸钠；假设2：该白色粉末成分为亚硫酸钠；得到假设3：该白色粉末成分为碳酸钠和亚硫酸钠的混合物，
故答案为：该白色粉末成分为碳酸钠和亚硫酸钠的混合物；
（2）由于硝酸能将亚硫酸钠氧化，不能检验是否存在亚硫酸钠，所以反应物不能用硝酸；
二氧化硫和二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊，装置连接顺序错误，无法检验样品是否存在碳酸钠和亚硫酸钠，
故答案为：

错误	后果
不能用硝酸作反应物	硝酸能将亚硫酸钠氧化，不能检验是否存在亚硫酸钠
装置连接顺序错误	无法检验样品是否存在碳酸钠和亚硫酸钠

；
（3）先用药匙取适量白色粉末于试管中，加入适量H₂SO₄，将产生的气体通入盛有品红试液的试管中，若品红试液不褪色，澄清石灰水变浑浊，证明混合物中不存在亚硫酸钠，该白色粉末成分为碳酸钠，则假设1成立，
若品红试液褪色，澄清石灰水不变浑浊，证明混合物中存在亚硫酸钠，则假设2成立；
品红试液褪色，酸性高锰酸钾溶液颜色变浅（或不褪色），澄清石灰水变浑浊，则假设3成立，
故答案为：

假设编号	相应现象
假设一	品红和KMnO4溶液均无颜色变化，澄清石灰水变浑浊
假设二	KMnO4溶液颜色变浅（或不褪色），澄清石灰水不变浑浊
假设三	品红褪色，KMnO4溶液颜色变浅（或不褪色），澄清石灰水变浑浊

；
（4）该实验中，酸性高锰酸钾溶液用于氧化二氧化硫，达到除去二氧化硫的目的，必须满足二氧化碳不能反应；澄清石灰水的作用是检验二氧化碳气体的存在情况，
A．氢氧化钠溶液、氢氧化钡溶液：氢氧化钠溶液能够与二氧化碳反应，不能用氢氧化钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液，故A错误；           
B．碘淀粉溶液，硅酸钠溶液：碘单质能够氧化二氧化硫，且不与二氧化碳反应，可用碘淀粉溶液代替酸性高锰酸钾溶液；硅酸钠溶液能够与二氧化碳反应硅酸沉淀，可用于检验二氧化碳，故B正确；
C．含酚酞的氨水、紫色石蕊试液：氨水能够与二氧化硫、二氧化碳反应，不能代替酸性高锰酸钾溶液，故C错误；              
D．溴水、硝酸钡溶液：硝酸钡溶液不与二氧化碳反应，不能用硝酸钡溶液代替澄清石灰水，故D错误；
故答案为：B；
（5）分液漏斗中的液体滴入圆底烧瓶后，烧瓶中压强增大，导致溶液不能顺利滴入烧瓶，将分液漏斗换成恒压分液漏斗，可避免产生较大压强差，使溶液顺利滴入烧瓶，
故答案为：分液漏斗换成恒压分液漏斗．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意掌握性质实验方案设计与评价的原则，试题充分考查学生学生的分析、理解能力及化学实验能力．