题目内容
【题目】（10分）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。
（1）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。
（2）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 。
【答案】（1）①装置的气密性；
（2）干燥二氧化碳气体；吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止他们进入C装置，出现误差。
【实验探究】①
【请你评价】碳酸氢钠吸收氯化氢时产生二氧化碳，导致盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶质量增重偏大，造成误差。
【请你改进】两次称量前，均向整套装置中鼓入不含二氧化碳的空气，目的是排尽装置中原有空气和反应后残留的二氧化碳，且称量时C装置两端及B装置的出口封闭。
【数据处理】88.3%。
【实验反思】CaCl2或BaCl2溶液。
【解析】
试题分析：（1）纯碱是碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳，可通过生成的二氧化碳的质量计算出碳酸钠的质量，故连接好装置后要检查装置的气密性；
（2）浓硫酸具有吸水性，起干燥二氧化碳的作用；C中装的是除去2 石灰水，石灰水能与二氧化碳反应，C中增加的质量即为生成的二氧化碳的质量；由于空气和液含有二氧化碳，为了防止空气中的二氧化碳进入故要由D装置，碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，防止他们进入C装置，出现误差；
【实验探究】若气体中含有氯化氢气体，那么氯化氢气体溶于水形成的盐酸能与硝酸银反应生成难溶于酸的氯化银沉淀，现有沉淀生成，说明二氧化碳中含有氯化氢气体，猜想1正确；
【请你评价】由于碳酸氢钠吸收氯化氢时会产生二氧化碳，导致盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶质量增重偏大，造成误差，故丙同学的方案不可行；
【请你改进】为避免产生干扰，可在两次称量前，均向整套装置中鼓入不含二氧化碳的空气，目的是排尽装置中原有空气和反应后残留的二氧化碳，且称量时C装置两端及B装置的出口封闭，目的是防止空气中二氧化碳进入；
【数据处理】碳酸钠与硫酸反应生成的二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠和水，那么增加的质量即为生成的二氧化碳，即二氧化碳的质量为2.2g，根据生成的二氧化碳的质量即可计算出碳酸钠的质量；
设碳酸钠的质量为x，
Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
X 2.2g
106／44 =x／2.2g
X=5.3g
那么碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数=5.3g／6g ×100%=88.3%
【实验反思】若采用沉淀法，由于碳酸钠能与CaCl2或BaCl2溶液反应生成沉淀，故可用它们来测定碳酸钠的质量分数。
名校课堂系列答案【题目】（10分）在化学实验室，某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块。于是对其成分进行科学探究，请你一起完成探究的过程。
Ⅰ固体的成分分析
【提出问题】结块后的固体成分是什么？
【猜想与假设】
猜想一：固体为碳酸钠
猜想二：固体为碳酸钠和氢氧化钠。
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因_____________________________________。
【查阅资料】BaCl2溶液pH=7
【实验探究】从瓶中取出一定量的固体，加入足量水溶解，再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管，进行如图所示实验。
甲同学根据实验现象，认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠。
【实验分析】
（1）根据甲同学的实验结论可知，三支试管中观察到的实验现象分别为：A试管中________________，B试管出现大量气泡，C试管中出现白色沉淀；
C试管中现象产生的原因是（用化学方程式表示）___________________________。
（2）乙同学认为甲同学的结论是不正确的，原因是_______________________________。
【实验设计】请你设计合理的实验方案，填入下列表格中。
操作 | 现象 | 结论 |
取少量结块固体于试管（或烧杯）中，加水使其完全溶解，__________________ ______________________ _____________________ | _______________________ | 固体为碳酸钠和氢氧化钠 |
Ⅱ固体中各成分含量
为确定该固体样品中Na2CO3的质量分数，小芳同学称取2 g样品，利用A为Y形管、B为量气管、C为水准管作为主要反应容器，进行了如图（I）所示实验。
（1）在量气管内水面上架一薄层油，目的是__________________________。
（2）使样品与稀硫酸反应的操作为 __________________________________。
（3）实验结束后，小芳同学读出量气管中的气体体积为22.4ml（已知该温度压强下，CO2的密度为1.965 g/L），请你计算出样品中Na2CO3质量分数。（写出计算过程）
（4）小明同学设计如图（Ⅱ）装置，分别测定反应前、反应后仪器以及仪器内物质的总质量，进行有关计算，实验操作中没有失误，多次测量的结果均偏大，你认为可能的原因是________________________。
【题目】以下事实对应的解释错误的是
序号 | 事实 | 解释 |
A | 在花园中可闻到花香 | 分子在不断运动 |
B | 用肉眼不能直接观察到CO2分子 | CO2分子很小 |
C | 50mL水与50mL乙醇混合，混合后总体积小于100mL | 分子之间有间隔 |
D | 冰受热变为水，水受热变为水蒸气 | 分子可以再分 |