题目内容

工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因,常会含有Na2SO4、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品,某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。实验室有以下的仪器和药品可供使用:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:1.0 mol·L-1H2SO4、1.0 mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1AgNO3、0.1 mol·L-1BaCl2、0.1 mol·LBa(NO3)2、蒸馏水。以下是部分实验探究过程:
1)提出假设:
假设1  白色粉末为                            的混合物;
假设2  白色粉末为                            的混合物;
假设3  白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物;
2)基于假设设计实验方案
3)根据实验方案进行实验
请回答:
(1)某同学取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,他认为样品中含有Na2SO4。你认为他的结论是    (填“对的”或“错的”),原因是:                                          
(2)设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设,设计出实验方案(在答题卡上作答)。
编号
实验操作
预期现象和结论



有无色气体产生,说明样品中含有Na2CO3
若无气体产生,说明样品中没有Na2CO3



 



 
 
(1)3 (1分)1)假设1  碳酸钠、氯化钠;(1分)假设2  碳酸钠、硫酸钠(1分)
(1)错的(1分)。溶液中含有CO32,可与BaCl2溶液产生BaCO3沉淀,因此无法确定该沉淀是BaSO4(2分)。
(3)(“实验操作” “预期现象和结论”共11分)
编号
实验操作
预期现象和结论

取少许样品于试管1中( 1分),加蒸馏水溶解(1分)。向试管中加足量的1.0 mol·L-1HNO3(或加入1.0 mol·L-1HNO3至溶液中不再有气体放为止)(1分)。
 

向试管1中加入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液(1分)。若有沉淀产生,则继续加入0.1 mol·L-1Ba(NO3)2至过量(1分)。
有白色沉淀产生,则含Na2SO4(1分)若无白色沉淀产生,则不含Na2SO4(1分)

将试管1静置片刻后,取少量上层清液于试管2中(1分),加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液。(1分)
有白色沉淀产生,则含NaCl(1分)若无白色沉淀产生,则不含NaCl(1分)
 
本题也可参照下列答案给分:
编号
实验操作
预期现象和结论

取少许样品于烧杯中,加蒸馏水溶解(1分)。取烧杯中所得溶液少许于试管1中(1分),加入足量的1.0mol·L-1HCl(或加入1.0mol·L-1HCl至溶液中不再有气体放为止)(1分)。
 

向试管1中加入0.1 mol·L-1BaCl2溶液。
(1分)
有白色沉淀产生,则含Na2SO4(1分)若无白色沉淀产生,则不含Na2SO4(1分)

取烧杯中所得溶液少许于试管2中,向试管2中加入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液(1分),若有沉淀产生,则继续加入0.1 mol·L-1Ba(NO3)2至过量(1分)。取少量上层清液于试管2中,加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液。(1分)
有白色沉淀产生,则含NaCl(1分)若无白色沉淀产生,则不含NaCl(1分)
 
练习册系列答案
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(16分)已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物,某学习小组设计了如下装置来进行实验。请回答相关问题。

(1)为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色,某同学设计了如图所示实验装置,请指出实验装置图设计中的不合理之处。
                         ;  ②                         
(2)按照修改后的装置,实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒
精溶液时,经过一小时后,品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是二氧化硫直接导
致。为此,SO2能使品红的水溶液褪色的可能微粒有      
(3)甲同学实验如下:取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中,再分别加入少量
亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体,两支试管中的品红都褪色,对此,他得出结论:使品
红褪色的微粒是HSO3-和SO32-,不是H2SO3。你认为他的结论是否正确  ,其理由
                            
(4)为了进一步探究,乙组同学做了如下实验:分别取相同浓度的品红水溶液各20ml于两只小烧杯中,两只烧杯中同时一次性各加入20ml 0.1mol/L的亚硫酸钠,20ml 0.1mol/L的亚硫酸氢钠溶液,发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。
①微粒浓度与褪色快慢关系,请用“多”或“少”填写“       ”内容。
同浓度溶液
SO32-
HSO3-
H2SO3
褪色速度
Na2SO3溶液




NaHSO3溶液
较上面    
较上面    
较上面    

②根据实验和分析,得出的结论是         
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(3)丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高,理由是                              
                                                                         。
有的同学认为乙组同学的测定结果偏低,理由是                                   
                                                                         
丙组同学进行了改进,他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥,并
灼烧固体至恒重,测得其质量为4.08g。上述过程中,洗涤沉淀的操作是                
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(4)有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法,解决了现有方法存在的原料成 本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题,其原理是将含镁矿石粉(含氧化镁)与 铵盐混合,经过煅烧、水溶、过滤,得到粗镁盐溶液,并回收煅烧产生的氨。写出用固体(NH42SO4与含镁矿石粉煅烧的化学反应方程式                              
                                                            
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⑵取少量NamA固体溶于蒸馏水,再向得到的溶液中滴加2滴石蕊,若溶液由无色变成蓝色,证明HmA是         酸(填“强”、 “弱”)。
若某浓度的NamA溶液pH=9,则该溶液中,水电离的C(H+)=            mol/L
⑶室温下,将pH=2的酸HmA和pH=12的B(OH)n等体积混合,测得混合液的pH=8。
①写出生成正盐的化学方程式                                         
②若该盐中只有一种能水解的离子,则HmA为      酸(填“强”、 “弱”), 离子水解的方程式为                                                 
⑷现有某浓度的HmA溶液,蒸馏水,常见指示剂(如:石蕊、酚酞),pH试纸以及常用实验仪器,请你设计一种简单可行的实验方案,证明HmA是强酸还是弱酸。简述实验过程、现象、结论:                                                              
                                                                

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