Question

【题目】某小组同学以纯碱和熟石灰为原料制烧碱，其化学方程式为________________。

该小组同学将反应后混合物过滤，将滤液蒸发，即得到烧碱固体。

【问题与发现】该小组同学所得到固体一定是纯净的NaOH吗？

【猜想与假设】小明：纯净的NaOH 小军：NaOH和Na2CO3的混合物 小华：__________________

【探究与验证】三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证。实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容。

	实验操作	现象	结论
小明	取少量样品，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液	溶液变红	猜想成立
小军	取少量样品，溶于适量水形成溶液后，滴加足量_________	有气泡产生	猜想成立
小华	取少量样品，溶于适量水形成溶液后，滴加碳酸钠溶液	__________	猜想不成立

【反思与评价】请你根据实验流程对小明同学设计的方案进行合理的评价：__________。

【拓展探究】小军同学定量分析所制取氢氧化钠固体样品中氢氧化钠的含量。

实验步骤如下①检查好装置气密性，装好药品后连接并固定好装置；

②打开弹簧夹a，通入一段时间的空气，精确称量D装置质量记录为100g；

③关闭弹簧夹a，打开B装置中的分液漏斗，滴入稀硫酸，直到瓶内无气泡产生；

④打开弹簧夹a， 继续通入一段时间空气，再精确称量D装置质量记录为101.1g ……

实验分析：(1)实验中C装置作用是______________。

(2)实验步骤④中，继续通入一段时间空气的目的是__________________。

(3)样品中氢氧化钠的含量为________。(计算结果精确到小数点后一位)；如果没有装置E，则测定结果与实际结果相比会_____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

Answer 1

【答案】 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3↓ NaOH和Ca(OH)2 稀盐酸或稀硫酸 无明显现象 小明同学设计的方案不合理，纯碱溶液和氢氧化钙反应生成氢氧化钠，但二者不一定恰好反应；纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，无论哪种物质过量，均能使酚酞试液变红 干燥二氧化碳 使生成的二氧化碳完全被吸收 73.5% 偏小

【解析】本题考查了探究反应后溶液成分并定量分析所制取氢氧化钠固体样品中氢氧化钠的含量。

碳酸钠俗称纯碱、苏打，能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：Na2CO3 + Ca(OH)2＝2NaOH + CaCO3↓；

猜想与假设：由于碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，如果恰好完全反应，反应后溶液中溶质是氢氧化钠，如果碳酸钠过量，则反应后溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，如果氢氧化钙过量，则反应后溶液中溶质是氢氧化钙和氢氧化钠，所以小华的猜想为：NaOH和Ca(OH)2；

探究与验证：小军的猜想是氢氧化钠和碳酸钠混合物，碳酸钠能与酸溶液反应生成二氧化碳。取少量样品，溶于适量水形成溶液后，滴加足量盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，则小军猜想成立；小华的猜想是氢氧化钙和氢氧化钠，碳酸钠溶液能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀。取少量样品，溶于适量水形成溶液后，滴加碳酸钠溶液，若无明显现象，则小华猜想不成立；

反思与评价：根据实验流程小明同学设计的方案不合理，纯碱溶液和氢氧化钙反应生成氢氧化钠，但二者不一定恰好反应；纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，无论哪种物质过量，均能使酚酞试液变红；

拓展探究：（1）由浓硫酸的吸水性可知B装置的作用是：干燥二氧化碳；

(2)反应后装置充满了二氧化碳。实验步骤④中，继续通入一段时间空气的目的是使生成的二氧化碳完全被吸收；

(3)根据题意反应产生的二氧化碳质量=100.1-100g=1.1g

设：产生1.1g的二氧化碳需碳酸钠的质量为x

Na2CO3 +H2SO4 ==Na2SO4+ H2O + CO2↑

106 44

X 1.1g

x=2.65g

样品中氢氧化钠的含量= ×100%=73.5%；E装置能防止空气中的水和二氧化碳进入D装置。如果没有装置E，测定的碳酸钠质量偏大，则测定结果与实际结果相比会偏小。