题目内容
【题目】(10分)小亮在实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签破损,从残余部分只能看出溶质质量分数为10%,具体是什么物质无法辨认。老师告诉他,这瓶溶液可能是氢氧化钠、氯化钠、氢氧化钙或是碳酸钠中的一种。
(1)小亮查阅氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g后,认为该溶液不可能是氢氧化钙,理由是 。
(2)小亮用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上,测得pH=10,他判断该溶液中不可能是氯化钠。对他的操作方法、测量结果及结论的评价,正确的是 ;
A.方法正确,结果正确,且结论正确
B.方法不正确,结果偏小,但结论正确
C.方法不正确,结果偏大,结论不正确
D.方法正确,结果正确,但结论不正确
(3)为了进一步确定该溶液的成分,小亮继续进行下列实验。
[设计实验方案]方案甲:选择氯化钡溶液来确定该溶液的成份;
方案乙:选择稀硫酸来确定该溶液的成份。
[进行实验]在两个方案中选一个方案,填写步骤、现象、结论。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量溶液于试管,加 。 | 该溶液是碳酸钠溶液。有关反应的化学方 程式为 |
[实验反思]
①有同学认为还可以用一种常见的碱溶液来确定是碳酸钠,那么它是 溶液。有关反应的化学方程式为:
_ _________________ 。
(4)用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小明设计如下方探究方案:取纯碱样品11g,加足量氯化钙溶液,充分反应后过滤,洗涤,称量,得到10g白色滤渣。求该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(精确到0.1%)
(5)探究方案中因缺少 _ (填操作名称),导致碳酸钠的质量分数偏大。
【答案】(1)氢氧化钙微溶于水,常温下氢氧化钙溶液的溶质质量分数达不到10%
(2)B
(3)氯化钡溶液;产生白色沉淀; Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl [实验反思] 氢氧化钙(其他合理答案也可);Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
(4)碳酸钠10.6g (1分) 碳酸钠质量分数96.4% (1分)
(5)干燥(或烘干、晾干等合理答案)
【解析】
试题分析:(1)根据溶解度与饱和溶液的溶质质量分数的关系,即饱和溶液的溶质质量分数=溶解度/(溶解度+100)×100%,结合氢氧化钙常温下的溶解度为0.18g可知,常温下饱和氢氧化钙溶液的溶质质量分数=0.18g/(0.18g+100g)×100%=0.18%,远小于10%,故该溶液不可能是氢氧化钙。
(2)测定溶液的酸碱度时,不能把pH试纸用水湿润,因为这样相当于把待测溶液稀释,溶液酸碱性会减弱,这样测定出来的碱溶液的pH偏小,但根据测得的pH为9,判断溶液呈碱性还是正确的,故选B。
(3)[进行实验]根据实验结论“该溶液是碳酸钠溶液”,结合实验方案可知:方案甲滴加氯化钡溶液,能与碳酸钠反应生成白色沉淀(碳酸钡),故反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓;方案乙滴加稀硫酸,能与碳酸钠反应生成气泡(二氧化碳),故反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,都能证明溶液为碳酸钠。[实验反思]①根据题意,结合已有知识可知,碳酸钠溶液能与CaCl2溶液反应,生成碳酸钙沉淀而使溶液变浑浊,故可利用氯化钙溶液检验碳酸钠的存在,二者反应的化学方程式为Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
(4)根据题意,碳酸钠样品中加入氯化钙溶液,反应生成沉淀为10g,可计算出碳酸钠的质量进而求出该纯碱样品中碳酸钠的质量分数。
解,设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。
106 100
x 10g
106:x=100:10g
解得x=10.6g
则样品中碳酸钠的质量分数=10.6g/11g×100%≈96.4%
(5)探究方案中因缺少干燥或烘干、晾干等导致碳酸钠的质量分数偏大。