Question

常温下将一块钠露置在空气中一段时间后，甲、乙两位同学把固体分成两份，各取一份同时进行实验，欲探究其组成和含量．请根据要求回答下列问题．
甲同学：将一份放入烧瓶中，加入稀硫酸后，生成无色无味的气体，据分析推理可能有二氧化碳和氢气，然后进行气体成份的验证实验．
（1）为验证气体产物中是否含有二氧化碳和氢气，需从下图中选择必要的仪器和药品，设计一套装置验证气体成份．装置的连接顺序为：
d→

e

→

j

→

f

→

b

→

c

→

h

（填下列装置的接口字母）

（2）实验过程中观察到石灰水变浑浊，由此可判断原固体中含有的物质是

Na₂CO₃

（填化学式）．
乙同学将另一份进行以下实验．

（3）用浓盐酸配制500mL 3.00mol?L^-1的稀盐酸时，需要使用的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒以外，还有

500mL容量瓶

．
（4）在操作II中，发生反应的离子方程式为

Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓

．
（5）操作IV中用盐酸标准液滴定滤液时，滴定终点的现象是

红色恰好退去

．
（6）若操作IV中，消耗3.00mol?L^-1的盐酸标准液50.00mL，通过计算判断，5.00g固体中是否含有NaOH

有

（填有或无），质量是

0.4

g（若你认为无NaOH，则此空不用答）．

Answer 1

分析：（1）需要先检验气体中的二氧化碳，使用澄清石灰水，然后通过检验氢气还原氧化铜，通过生成了水来检验气体混合气体中有氢气；
（2）实验过程中观察到石灰水变浑浊，证明混合气体中有二氧化碳，原固体中含有的碳酸钠；
（3）用浓盐酸配制500mL 3.00mol?L^-1的稀盐酸时，需要使用的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒和500mL容量瓶；
（4）加入了氯化钡，碳酸钠与氯化钡反应生成了碳酸钡沉淀；
（5）滤液显示碱性，带人酚酞溶液变成红色，滴入盐酸后发生了酸碱中和反应，恰好反应时，溶液红色褪去；
（6）首先根据酸碱中和反应计算出溶液中的气体钠的化合物生成的氢氧根离子，再利用极法判断固体中一定含有氢氧化钠和氧化钠，利用质量关系和氢氧化钠物质的量关系列式计算出氢氧化钠的物质的量，再计算出氢氧化钠的质量．

解答：解：（1）检验混合气体中有二氧化碳和氢气，需要先检验二氧化碳，通入澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳，然后用浓硫酸干燥氢气气体，再利用氢气还原氧化铜生成水来检验氢气存在，所以连接顺序为：ejfbch，
故答案为：ejfbch；
（2）若实验过程中观察到石灰水变浑浊，证明混合气体中有二氧化碳，原固体中含有的碳酸钠固体，
故答案为：Na₂CO₃；
（3）配制500mL稀硫酸需要使用500mL容量瓶，
故答案为：500mL容量瓶；
（4）氯化钡与碳酸钠溶液的反应，反应的离子方程式为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，
故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
（5）由于滤液显示碱性，带人酚酞溶液变成红色，滴入盐酸后发生了酸碱中和反应，恰好反应时，溶液红色褪去，
故答案为：红色恰好退去；
（6）过滤得到的固体1.93g是碳酸钡沉淀，物质的量是0.01mol，根据碳酸根守恒，碳酸钠的物质的量是0.01mol，质量是1.06g，
生成的标况下1.12L气体是氢气，氢气的物质的量是：0.05mol，同时生成了0.1mol氢氧化钠，根据关系式2Na～H₂，金属钠的质量为：23×2×0.05=2.3g，
用盐酸滴定消耗的盐酸的物质的量是：3.00mol?L^-1×0.05L=0.15mol，
溶液中含有氢氧化钠物质的量是：0.15mol，
溶液中其他物质生成的氢氧化钠物质的量为：0.15mol-0.1mol=0.05mol，
显然原固体还有其他钠的化合物，根据钠原子守恒，若全部是氧化钠，氧化钠的物质的量为：0.025mol，质量为：62×0.025g=1.55g，
 所以固体质量：1.55g+2.3g+1.06g=4.91g＜5.0g，所以溶液中一定存在氢氧化钠；原固体是钠、氧化钠、碳酸钠、氢氧化钠的混合物，
氧化钠和氧化钠与氢氧化钠的总质量为：5.0g-2.3g-1.06g=1.64g，
氧化钠与氢氧化钠中含有的钠原子物质的量为：0.025g，
设氧化钠xmol，氢氧化钠ymol，
则根据钠原子守恒得：2x+y=0.05mol，
根据质量关系可得：62x+40y=1.64g，
解：x=0.02mol，y=0.01mol，
氢氧化钠的质量为：0.01×40=0.4g，
故答案为：有；0.4g．

点评：本题考查学生对实验室制取气体反应原理及装置的选取的理解与掌握，并能在解题中灵活应用的能力；物质的检验要利用物质的性质，但在检验时要注意排除相互之间的干扰或新引入的干扰因素，还要利用现象明显的性质．