题目内容

研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质.
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想与假设】猜想1:没变质,全部是NaOH;
猜想2:全变质,全部是Na2CO3
猜想3:部分变质,既含有NaOH,又含有Na2CO3
【设计方案并进行实验】请你与他们一起完成,并回答所给问题.
实验步骤 实验现象实验结论
①称取上述固体样品8g溶于100mL水配成溶液,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液充分反应后,静置.
 
说明久置固体中,一定含有Na2CO3
 
②用玻璃棒蘸取少量①中的上层清液滴在pH试纸上,与标准比色卡对比,测出pHpH=10说明固体中,还一定含有
 
(填化学式).
上述步骤①中,滴加过量氯化钙溶液的目的是
 

【实验结论】通过实验,说明上述猜想中
 
是正确的.
【拓展】
(1)为测定出该NaOH固体的变质程度,继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥,称得其质量为2g,则固体样品中NaOH的质量分数为
 
(假定试剂中无其它杂质).
(2)要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠,所用的方法(用化学方程式表示)
 

【反思】通过探究,实验室中的氢氧化钠应密封保存.
考点:药品是否变质的探究,碱的化学性质,溶液的酸碱性与pH值的关系,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题:科学探究
分析:【设计方案并进行实验】根据碳酸钠溶液能和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氢氧化钠溶液呈碱性,溶液的pH值大于7进行解答;
【实验结论】根据实验现象得出结论进行解答;
【拓展】(1)根据碳酸钙的质量求出碳酸钠的质量,进而求出样品中氢氧化钠的质量,即可求出固体样品中NaOH的质量分数;
(2)根据碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行解答.
解答:解:【设计方案,并进行验证】(1)由实验步骤(1)及由(1)得出的结论可知,该步骤中发生氯化钙与碳酸钠的化学反应,该反应生成不溶于水的白色物质碳酸钙,即现象为产生白色沉淀,故答案为:产生白色沉淀;
(2)在(1)中向溶液中滴入过量的CaCl2溶液,因此溶液中不含有Na2C03,又因为pH=10,则说明溶液显碱性,即原固体中含有NaOH,故答案为:NaOH;
步骤(1)中滴加过量CaCl2溶液,是保证所取样品中的碳酸钠完全反应,故答案为:使样品中的Na2C03完全反应;
【实验结论】由实验(1)和(2)的结论可知,原样品中含有碳酸钠和氢氧化钠,则猜想3正确,故答案为:3;
【拓展】(1)设样品中含有碳酸钠的质量为x,
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3
     106           100
     x             2.0g
106
x
=
100
2.0g

x=2.12g
固体样品中NaOH的质量分数=
8g-2.12g
8g
×100%
=73.5%
答:固体样品中NaOH的质量分数为73.5%.故填:73.5%;
(2)碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以可用氢氧化钙溶液除去氢氧化钠中含有的碳酸钠,化学方程式表示为Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.故填:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH.
点评:本题考查了久置的NaOH固体是否变质的实验探究,学生明确实验现象与结论的关系,并注意结合物质的性质来分析固体变质的原因来解答本题.
练习册系列答案
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世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究.

探究一:铁丝燃烧
如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中,观察到:观察到:Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧,且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈;Ⅲ中铁丝没有燃烧.
(1)集气瓶中加入少量水的作用:
 

(2)为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧
 

(3)分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因
 

探究二:铁粉腐蚀的条件
如图2所示,将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶(容积为146mL).当温度恢复至室温,量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零).记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表.
序号样品量筒起始
读数/mL
量筒最终
读数/mL
所需时间
/min
11.0g铁粉、0.2g碳和10滴水10072约120
2l.0g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl10072约70
3
 
\\\
(4)金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价
 
(填“升高”或“降低”)的过程.
(5)实验①和②说明NaCl可以
 
 (填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的速率.
(6)实验开始后,广口瓶内温度有所上升,说明铁的锈蚀过程是
 
 (填“放热”或“吸热”)过程.
(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,请在表格空白处填写实验③的样品组成是
 

(8)该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算氧气的体积含量是
 
%(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因
 
(写任意一条即可)

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