题目内容
【题目】下面是兴趣小组同学对暴露在空气的氢氧化钠固体的探究.请回答下列问题:
(1)[提出问题 1]:
该氢氧化钠固体有没有变质呢?
[进行实验 1]:甲同学取少量固体于试管中用足量的水溶解,后加入过量的 BaCl2 溶液,观察到 , 证明氢氧化钠固体已经含有 Na2CO3 .
(2)[提出问题 2]:
如何除去氢氧化钠固体中的杂质,得到纯净的氢氧化钠呢?
[进行实验 2]:乙同学对该氢氧化钠固体进行提纯,按如下操作流程进行实验.
[实验分析]:
(1 )步骤②反应的化学方程式是 , 步骤②的操作有搅拌 和过滤,搅拌的作用是 .
(2 )证明步骤②中已达到 Ca(OH)2溶液过量的目的,下列方案中可行的是 .
a.取少量滤液 B,向其中通二氧化碳气体,溶液变浑浊
b.取少量溶液 B,向其中再加少量石灰水,无白色浑浊
c.取少量溶液 B,向其中再加少量浓碳酸钠溶液,有白色浑浊
(3)为获得纯净的氢氧化钠步骤③所包含的具体操作是蒸发浓缩、、过滤.
A.蒸发结晶
B.降温结晶
(4)丙同学认为乙同学流程中的 Ca(OH)2 溶液可以用稍过量的 Ba(OH)2 溶液代替,代替后的主要优点是 .
A.氢氧化钙微溶于水,氢氧化钡易溶于水,用氢氧化钡溶液可以减少溶液中水的量,以提高蒸发浓缩的效率,并节约能源.
B.只有氢氧化钡才能除去杂质
(5)[实验拓展]:如何测定久置的烧碱样品中氢氧化钠的质量分数呢?
从一瓶久置的烧碱中称取了 20g,干燥后剩余固体固体质量为 19g,完全溶于蒸馏水 中配成 100g 样品溶液,现取一定溶质的质量分数的氯化钡溶液与样品溶液混合,充分反 应后得到如表所示的数据.
项目和次数 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 第 4 次 |
样品溶液质量(g) | 10 | 20 | 30 | 40 |
氯化钡溶液质量(g) | 10 | 15 | 15 | 30 |
产生沉淀的质量(g) | 1.97 | 3.94 | 3.94 | X |
表中第次恰好完全反应.
(6)请计算样品中氢氧化钠的质量分数?(请保留具体解题过程)
【答案】
(1)产生白色沉淀
(2)Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;使碳酸钠完全反应;ac
(3)B
(4)A
(5)2、4
(6)
解:因为第2次恰好完全反应,因此以第2次数据进行计算:
设20g样品溶液中碳酸钠质量为x,
BaCl2+ | Na2CO3═ | BaCO3↓+2NaCl |
106 | 197 | |
x | 3.94g |
= ,
x=2.12g,
20g样品溶液中样品质量为:20g× ×100%=3.8g,
样品中氢氧化钠的质量分数为: ×100%=44.2%,
答:样品中氢氧化钠的质量分数为44.2%.
【解析】解:[进行实验 1]:甲同学取少量固体于试管中用足量的水溶解,后加入过量的 BaCl2 溶液,观察到产生白色沉淀,证明氢氧化钠固体已经含有 Na2CO3 .
故填:产生白色沉淀.
[实验分析]:(1)步骤②中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式是:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;
步骤②的操作有搅拌 和过滤,搅拌的作用是使碳酸钠完全反应.
故填:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;使碳酸钠完全反应.(2)a.取少量滤液 B,向其中通二氧化碳气体,溶液变浑浊,说明氢氧化钙溶液过量;
b.取少量溶液 B,向其中再加少量石灰水,无白色浑浊,不能说明氢氧化钙溶液过量,也可能是恰好完全反应;
c.取少量溶液 B,向其中再加少量浓碳酸钠溶液,有白色浑浊,说明氢氧化钙溶液过量.
故选:ac.(3)为获得纯净的氢氧化钠步骤③所包含的具体操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤.
故填:降温结晶.(4)丙同学认为乙同学流程中的 Ca(OH)2 溶液可以用稍过量的 Ba(OH)2 溶液代替,代替后的主要优点是氢氧化钙微溶于水,氢氧化钡易溶于水,用氢氧化钡溶液可以减少溶液中水的量,以提高蒸发浓缩的效率,并节约能源.
故选:A.(5)由第2次和第3次可知,第3次中样品溶液过量,由第1次和第2次数据可知,第1次氯化钡溶液过量,因此表中第2次恰好完全反应,又因为第4次和第2次两种溶液质量比相等,因此第4次也恰好完全反应.
故填:2、4.
【考点精析】认真审题,首先需要了解书写化学方程式、文字表达式、电离方程式(注意:a、配平 b、条件 c、箭号),还要掌握根据化学反应方程式的计算(各物质间质量比=系数×相对分子质量之比)的相关知识才是答题的关键.