具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得.但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究.探究一:工业烧碱中是否含有碳酸钠[查阅资料]碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应.小红指出可选用下列实验药品来探究:稀盐酸.酚酞试液.CaCl2溶液.(1)小组同学经过讨论后.一致认为使用药品不能达到探究目的.理由是 .(2)请根据选用的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（18分）工业烧碱（NaOH）具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。
探究一：工业烧碱中是否含有碳酸钠
【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
小红指出可选用下列实验药品来探究：稀盐酸、酚酞试液、CaCl₂溶液。
（1）小组同学经过讨论后，一致认为使用药品不能达到探究目的，理由是。
（2）请根据选用的实验药品完成下列实验报告：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量工业烧碱样品配成溶液后，滴加过量		工业烧碱中含有碳酸钠，产生实验现象的化学方程式：。

探究二：测定工业烧碱样品的纯度
小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度（固定装置省略）

【实验步骤】
①按图连接装置，并检查装置的气密性；
②称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量；
③打开弹簧夹K，鼓入N₂一段时间；
④接入装置C、D，关闭弹簧夹K，装置A中加入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤重复步骤③操作，至干燥管C质量不再增加。
试回答下列相关问题：
（1）装置B中浓硫酸的作用是                       ；已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，则装置D的作用是                                                    。
（2）步骤③操作的目的是                                 ；如果步骤⑤没有重复步骤③的操作，则测定烧碱样品的纯度将              （选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）步骤⑤中干燥管C质量不再增加，说明                           ，写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式：                                                。
（4）下列操作会影响到测量结果的是              （填序号）。
A．把稀硫酸改为稀盐酸                  B．稀硫酸过量
C．鼓入N₂时间较长                      D．省略装置D

探究活动一（1）酚酞试液（1分） NaOH和Na₂CO₃的水溶液都呈碱性都能使无色酚酞变红色(2分)   （2）稀盐酸（或CaCl₂溶液）  产生气泡（或沉淀） Na₂CO₃ +2HCl =" 2NaCl" + H₂O +CO₂↑（或CaCl₂+ Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaCl）（方程式3分，其余1分）
探究活动二（1）吸收水分  防止空气中的水分和二氧化碳进入装置C中，影响测量结果
（2）把装置A、B中含有二氧化碳的空气排尽，以免影响测量结果   偏高（各1分）
（3）生成的二氧化碳已完全被吸收（1分）   2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O （3分）
（4）AD （2分）

试题分析：探究一：（1）氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性，都可使酚酞试液变红。所以不能用酚酞试液。
（2）碳酸钠可与盐酸反应生成二氧化碳气体，会观察到有气泡生成。反应的化学方程式为：Na₂CO₃ +2HCl =" 2NaCl" + H₂O +CO₂↑（氢氧化钠与盐酸反应无现象）
氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，会观察到有白色沉淀生成；反应的化学方程式为：CaCl₂+ Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaCl（氢氧化钠不与氯化钙反应）可据此回答。
探究二：测定工业烧碱样品的纯度
（1）样品中的碳酸钠与稀硫酸反应生成的二氧化碳气体，C装置中的药品可与生成的二氧化碳气体反应，进一步测出其质量。再利用二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钠的质量。A中生成的二氧化碳气体会从溶液中带出一部分水蒸气，如进入C装置会使测得的二氧化碳的质量变大；因此装置B中浓硫酸的作用是吸收气体中的水蒸气；则装置D的作用是防止空气中的二氧化碳气体和水蒸气进入装置C中，影响测量结果。
（2）步骤③操作的目的是用通入的氮气把装置A、B中含有二氧化碳的空气排尽，以免影响测量结果；如果步骤⑤没有重复步骤③的操作，则可能会使一部分二氧化碳气体没有进入D装置，使计算出的碳酸钠的质量减小，从而使测定烧碱样品的纯度将偏高。
（3）步骤⑤中干燥管C质量不再增加，说明生成的二氧化碳已完全被吸收，写出NaOH与生成的气体二氧化碳反应会生成碳酸和水，化学方程式为：2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O。
（4）A．盐酸有一定的挥发性，如进入C装置会发生反应，从而使测定的碳酸的质量分数变大，即氢氧化钠的质量分数变小。B．稀硫酸过量能让样品中的碳酸全部反应，对结果无影响。C．鼓入N₂时间较长可使生成的二氧化碳气体全部进入C装置，能使结果更准确。D．省略装置D会使一部分空气进入装置C，则使测定的碳酸钠的质量分数变大，氢氧化钠的质量分数变小。

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（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有水珠。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，
振荡，观察到石灰水变浑浊。
（3）欲通过进一步的实验探究来确定充分加热后的固体产物的成分。
【提出假设】①可能是Na₂CO₃ ②可能是NaOH ③可能是NaOH和Na₂CO₃
【实验2】

实验操作	实验现象	实验结论
A．将该固体溶于蒸馏水配制成溶液，取少量溶液于试管中，滴加足量稀盐酸	有气体产生	假设（填序号）不成立
B．另取少量溶液于试管中，滴加足量氯化钡溶液		固体产物中有 Na₂CO₃
C．取上述B步骤静置后所得上层清液，滴入少量酚酞溶液	无明显现象	固体产物中

【实验结论】NaHCO₃受热分解的化学方程式为。
Ⅱ．定量探究
为测定某疏松剂中碳酸氢钠的质量分数，设计了如下实验，其主要实验步骤如下：
①按下图组装仪器，取50.0g样品放入锥形瓶中，加入足量稀硫酸溶液；②测量一定时间内干燥管内碱石灰（氧化钙和氢氧化钠固体的混合物）增加的质量（见下图曲线）；③待锥形瓶中不再产生气泡时，关闭活塞b，打开活塞a，从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；④再次称量干燥管内物质增加的质量；⑤重复步骤③和④的操作，直至干燥管内物质质量不变。

（1）步骤①加入样品前还应。
（2）装置乙的作用是；实验步骤③中，甲装置的作用是。
（3）请利用相关数据计算样品中碳酸氢钠的质量分数。（写出计算过程）

(13分)从2013年开始，学生实验操作成绩计入中考，某校进行实验考查，给出以下三个考题：①粗盐提纯；②二氧化碳的制取；③氧气的制取。考查规定由学生抽签确定考题。

Ⅰ. 甲同学抽签后被监考老师引导至准备了上图仪器和药品的实验台前：
(1)上图中仪器A的名称是；甲同学抽到的考题是（填序号）；实验前甲同学发现其中缺少了一种药品，该药品是；写出该实验反应的化学方程式。
（2）下图是甲同学实验时的主要步骤，其中装置有误的是（填字母标号），改正的方法是。

（3）当观察到现象时，甲同学可以开始b操作。
Ⅱ.乙同学抽签后，监考老师告诉他：食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。乙同学思考后按以下流程除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁：

请根据流程图回答：
（1）操作Ⅰ的名称是        ；加入的试剂A是
（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式为                                     ；
（3）加入试剂B后发生的有关反应的化学方程式为                              。

实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的NaOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究。
假设1：只含NaOH；假设2：含NaOH和Na₂CO₃；假设3：只含Na₂CO₃
（1）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到，说明假设1不成立，假设2或假设3成立。
（2）进一步探究的过程如下：

①“操作1”的名称是       ，其中要用到玻璃棒，其作用是                 。
②加入足量CaCl₂溶液的作用是                           。
③加酚酞检验“溶液B”的现象是                           。

某研究性学习小组的同学在一次探究活动中，对一份纯碱样品（含有少量氯化钠）的纯度进行测定，请你参与并回答有关问题。

⑴ 甲同学进行如下操作：
① 组装好如图仪器，并检查___________ ；
② 取6.0g试样放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；
③ 称量盛有新制澄清石灰水的装置C的质量；
④ 打开分液漏斗旋塞滴入盐酸，直到不再产生气泡为止；
⑤ 再次称量装置C 的总质量；
⑥ 计算出样品中碳酸钠的质量分数。
⑵ 上图B装置的作用是______________； D装置的作用是__________________________。
【意外发现】C瓶中石灰水没有变浑浊，同学们感到惊奇并产生了探究的欲望。
【提出猜想】原因猜想：
①是生成的气体中混有盐酸挥发出来的HCl；
②是生成的气体流速太快，与石灰水反应产生了可溶性物质[经查资料分析可溶性物质是Ca(HCO₃)₂，它能与酸反应生成CO₂等物质]。
【实验探究】
甲同学取少量实验后C瓶溶液于试管中，向其中依次滴加足量稀HNO₃和AgNO₃溶液，无气泡但有沉淀产生。据此判断只有猜想  __（填“①”或“②”）成立。
【交流讨论】
对于如何改进实验，乙同学认为：应将盐酸换成稀硫酸，新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液；丙同学认为：应在装置A和B中间插入一个盛有饱和NaHCO₃溶液的洗气装置以吸收HCl（CO₂不溶于饱和NaHCO₃溶液，也不与其反应），并将新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液。
大家讨论后认为：乙同学的方案可行而丙同学的方案不可行。
【请你评价】
丙同学方案不可行的原因是                                               。
【教师点拨】
即便换成稀硫酸和NaOH溶液，反应前后装置中存在的CO₂也会使测定出的样品纯度不准确。
【请你改进】
在上述基础上，你的措施是                                                。
同学们仍称取6.0g试样，用改进完善后的方案重新实验。
【数据处理】
装置C实验前后两次称量的质量差为2.2g，则样品的纯度为           _。（列出计算过程）
【实验反思】
若不用上述方法，而用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数，可选用的试剂是                    。

(5.5分)为验证二氧化碳和氢氧化钠溶液确实能发生化学反应，两个化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。
⑴第一小组：小莉同学设计了如下图所示实验装置，集气瓶中充满二氧化碳气体，滴管中吸入了氢氧化钠溶液，集气瓶中的气球通过导气管与外界空气相通。

实验步骤	实验现象	实验结论
挤压滴管橡胶胶帽，使氢氧化钠溶液滴入集气瓶中。	气球逐渐变大	二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了化学反应

同组的小华同学对此提出质疑，他将上述实验滴管中的氢氧化钠溶液换成，然后再重复完成实验，观察到现象是。小华补充这一实验的原因是。
⑵第二小组：小秦同学对实验装置做了如图改进。集气瓶中充满二氧化碳气体，气球通过导气管与外界空气相通，分液漏斗A中装有氢氧化钠溶液。分液漏斗B中装有另一种试剂。

步骤一：打开分液漏斗A的活塞，使氢氧化钠溶液流入集气瓶中。
现象：气球逐渐变大。
步骤二：打开分液漏斗B的活塞，使       溶液流入集气瓶中。
现象：                             ，产生这一现象的化学反应方程式是                                 。
结论：二氧化碳和氢氧化钠溶液可以反应，该反应的化学方程式是                               。
⑶对于现象不明显的化学反应，上述两组同学的实验是分别从反应物和生成物两个方面进行的探究验证，其所利用的原理是不同的。
①第一组是通过实验证明                  验证化学反应发生了；
②第二组是通过实验证明                  验证化学反应发生了。

（8分）工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na₂CO₃与稀H₂SO₄反应产生CO₂，通过CO₂质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）。

（1）A中发生反应的化学方程式为___________________。
（2）浓硫酸的作用为______。
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 ___________________（填序号）。
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO₂没有排出
③反应产生的CO₂未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差，使CO₂质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。
图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是___________________。
【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将___________________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
【拓展提高】已知Na₂CO₃溶液滴加稀硫酸并不断振荡，先生成NaHCO₃，当Na₂CO₃全部转化为NaHCO₃后，生成的NaHCO₃能继续与稀硫酸反应生成CO₂。现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成为___________________。

某废液中含有硫酸锌、硫酸镍（NiSO₄）、硫酸铜和硫酸，初三化学兴趣小组欲从中回收铜和硫酸锌晶体。老师给出信息：硫酸镍溶液呈绿色，硫酸锌溶液呈无色。
（1）为探究镍的金属活动性，同学们做了以下两个实验：
①将镍丝（Ni）插入稀硫酸中，观察到有气泡产生；
②将镍丝（Ni）插入硫酸锌溶液中，观察到镍丝上无固体附着物，溶液颜色仍为无色。
请根据实验结果，把锌、铜、镍的元素符号填在下表的相应格中：

（2）同学们按照实验目的设计了以下实验方案，请你协助完成方案：

①实验操作Ⅰ和Ⅱ都要用到的玻璃仪器是。
②X是，M是，固体Y中含有。写出X与废水中的物质发生反应的其中一个化学方程式。

某学习小组在整理化学试剂时，发现一瓶盛有白色固体的试剂瓶，标签破损(如图)。

【提出问题】该白色固体的成分是什么？
【搜集资料】①经老师回忆，该试剂的酸根离子可能是CO₃²^－、SO₃²^－、SO₄²^－、
NO₃^－中的一种 ②SO₂是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，能使澄清的石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色，而CO₂不能使品红溶液褪色。
【猜想假设】该试剂一定不是，可能是Na₂CO₃，也可能是或。
【实验探究】

实验操作	现象	结论
取少量白色固体加入适量盐酸	产生气泡	该白色固体不可能是
产生的气体通入澄清石灰水	石灰水变浑浊	该白色固体不可能是
产生的气体通入品红溶液	溶液褪色	该白色固体不可能是

【获得结论】该白色固体是       。
【交流反思】
(1)SO₂和CO₂均属于非金属氧化物，某些性质相似。请写出下列化学反应方程式：
SO₂通入澄清石灰水                                                ；
SO₂通入紫色石蕊试液，试液变红色                                  。
(2)亚硫酸钠与盐酸反应能生成SO₂，实验室中收集SO₂的方法为                             ，
检验SO₂的试剂为       。

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