题目内容
【题目】实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体，某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【实验探究一】为得到纯净的氢氧化钠固体，并测定NaOH的纯度，设计的实验过程如下图。请回答下列问题：
①长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，所含杂质是（1） ，操作B中加入的试剂是（2） ；（以上填写化学式或物质名称均可）
②操作A、B 的名称分别为（3） 、（4） ；
③若要测定该固体中NaOH的纯度，实验过程中一定还需用到的仪器是（5） 。
【实验探究二】为了测定NaOH的纯度，小红同学设计如图装置（铁架台略去）。己知，碳酸氢钠溶液不吸收二氧化碳。
④写出指定仪器的名称：
甲（6） 、乙（7） ；
⑤实验中取用样品质量要控制在一定范围内，如果样品用量过多，造成的后果是（8） ；
⑥取l0g样品进行实验，根据实验数据，通过计算可知产生了CO2 0.11g ，求原样品中NaOH的纯度，写出计算过程。
（9）【实验反思】
⑦利用该实验装置，若操作正确，装置气密性良好，测定的NaOH纯度也将（10） （填“偏大”或“偏小”），理由是（11） 。
【答案】（1）Na2CO3；
（2）Ca（OH）2
（3）溶解
（4）过滤
（5）托盘天平
（6）分液漏斗
（7）量筒
（8）样品过多，中和反应放热太多导致气体膨胀，测定误差偏大
（9）97.35%
（10）偏大
（11）装置内最终残留的二氧化碳无法排尽
【解析】
试题分析：①②暴露在空气中的氢氧化钠易与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质；通过操作B后得到了固体和液体，说明操作B是过滤，加入的试剂把碳酸钠转化为了沉淀，由于最后得到的是氢氧化钠，那么加入的试剂是氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；固体加水会发生溶解，故操作A是溶解；
③若要测定该固体中NaOH的纯度，那么要知道样品的质量和生成的沉淀的质量，故需要托盘天平；
⑤由图可知，该实验中加入的药品是硫酸，硫酸既会与碳酸钠反应生成二氧化碳也会与氢氧化钠发生中和反应，而中和反应是放热反应，若样品过多，那么中和反应放热太多导致气体膨胀，测定误差偏大；
⑥碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，利用化学方程式根据二氧化碳与碳酸钠反应的质量比即可计算出碳酸钠的质量，样品的质量减去碳酸钠的质量即为样品中氢氧化钠的质量。
设碳酸钠的质量为x，
Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
X 0.11g
106／44 =x／0.11g
X=0.265g
那么样品中氢氧化钠的质量=10g-0.265g=9.735g
氢氧化钠的质量分数=9.735g／10g ×100% =97.35%
⑦由于装置内最终残留的二氧化碳无法排尽，故计算出的碳酸钠的质量偏小，那么氢氧化钠的质量分数会偏大。
