题目内容
（18分）工业烧碱（NaOH）具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。
探究一：工业烧碱中是否含有碳酸钠
【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
小红指出可选用下列实验药品来探究：稀盐酸、酚酞试液、CaCl2溶液。
（1）小组同学经过讨论后，一致认为使用 药品不能达到探究目的，理由是 。
（2）请根据选用的实验药品完成下列实验报告：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量工业烧碱样品配成溶液后，滴加过量 | | 工业烧碱中含有碳酸钠，产生实验现象的化学方程式： 。 |
小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度（固定装置省略）
【实验步骤】
①按图连接装置，并检查装置的气密性；
②称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量；
③打开弹簧夹K，鼓入N2一段时间；
④接入装置C、D，关闭弹簧夹K，装置A中加入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤重复步骤③操作，至干燥管C质量不再增加。
试回答下列相关问题：
（1）装置B中浓硫酸的作用是 ；已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，则装置D的作用是 。
（2）步骤③操作的目的是 ；如果步骤⑤没有重复步骤③的操作，则测定烧碱样品的纯度将 （选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（3）步骤⑤中干燥管C质量不再增加，说明 ，写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式： 。
（4）下列操作会影响到测量结果的是 （填序号）。
A．把稀硫酸改为稀盐酸 B．稀硫酸过量
C．鼓入N2时间较长 D．省略装置D
探究活动一（1）酚酞试液（1分） NaOH和Na2CO3的水溶液都呈碱性都能使无色酚酞变红色(2分) （2）稀盐酸（或CaCl2溶液） 产生气泡（或沉淀） Na2CO3 +2HCl =" 2NaCl" + H2O +CO2↑（或CaCl2+ Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl）（方程式3分，其余1分）
探究活动二（1）吸收水分 防止空气中的水分和二氧化碳进入装置C中，影响测量结果
（2）把装置A、B中含有二氧化碳的空气排尽，以免影响测量结果 偏高（各1分）
（3）生成的二氧化碳已完全被吸收（1分） 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O （3分）
（4）AD （2分）
解析试题分析：探究一：（1）氢氧化钠和碳酸钠的溶液都呈碱性，都可使酚酞试液变红。所以不能用酚酞试液。
（2）碳酸钠可与盐酸反应生成二氧化碳气体，会观察到有气泡生成。反应的化学方程式为：Na2CO3 +2HCl =" 2NaCl" + H2O +CO2↑（氢氧化钠与盐酸反应无现象）
氯化钙可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，会观察到有白色沉淀生成；反应的化学方程式为：CaCl2+ Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl（氢氧化钠不与氯化钙反应） 可据此回答。
探究二：测定工业烧碱样品的纯度
（1）样品中的碳酸钠与稀硫酸反应生成的二氧化碳气体，C装置中的药品可与生成的二氧化碳气体反应，进一步测出其质量。再利用二氧化碳的质量计算出样品中碳酸钠的质量。A中生成的二氧化碳气体会从溶液中带出一部分水蒸气，如进入C装置会使测得的二氧化碳的质量变大；因此装置B中浓硫酸的作用是吸收气体中的水蒸气；则装置D的作用是防止空气中的二氧化碳气体和水蒸气进入装置C中，影响测量结果。
（2）步骤③操作的目的是用通入的氮气把装置A、B中含有二氧化碳的空气排尽，以免影响测量结果；如果步骤⑤没有重复步骤③的操作，则可能会使一部分二氧化碳气体没有进入D装置，使计算出的碳酸钠的质量减小，从而使测定烧碱样品的纯度将偏高。
（3）步骤⑤中干燥管C质量不再增加，说明生成的二氧化碳已完全被吸收，写出NaOH与生成的气体二氧化碳反应会生成碳酸和水，化学方程式为：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（4）A．盐酸有一定的挥发性，如进入C装置会发生反应，从而使测定的碳酸的质量分数变大，即氢氧化钠的质量分数变小。B．稀硫酸过量能让样品中的碳酸全部反应，对结果无影响。C．鼓入N2时间较长可使生成的二氧化碳气体全部进入C装置，能使结果更准确。D．省略装置D会使一部分空气进入装置C，则使测定的碳酸钠的质量分数变大，氢氧化钠的质量分数变小。
考点：碳酸钠的性质、科学探究题
名校通行证有效作业系列答案（11分）某校学生用碳酸钠溶液鉴别稀盐酸、食盐水和澄清石灰水．请你帮他完成下列实验探究．【进行实验】
| 操作步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 分别用A，B，C三支试管取样，然后各加入适量碳酸钠溶液 | A中 B中 C中 | A中的物质是食盐水 B中的物质是稀盐酸 C中的物质是澄清石灰水 |
【发现问题】如何处理上述废液才能减少对环境的污染？
【思考与分析】应先对废液中的溶质成分进行探究，后制定方案．
【实验与探究】
（1）该同学将所有废液倒入洁净烧杯中，静置后得到上层清液．
（2）取少量清液加入足量的氯化钡溶液（中性），出现白色沉淀，静置后向溶液再滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变为红色．由此现象说明甲同学所得上层清液中一定含
有 ，一定没有 。（填物质名称）
【方法和应用】以上探究的结论启示我们，处理上述废液的正确方法是 ．
（8分）实验室中有一瓶标签受损的无色液体，如图所示。
这瓶无色液体是什么呢? 实验员老师告诉大家，该液体只能是硫酸钠溶液、
氯化钠溶液和蒸馏水中的一种。
（1）大家讨论后一致认为不可能是蒸馏水，理由是 。
（2）为确定该液体成分，同学们继续进行了如下实验探究，请完成实验报告：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| | 没有沉淀产生。 | 该液体不是硫酸钠溶液。 |
| | | 该液体是氯化钠溶液。 |
电池是日常必备用品之一，但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料，并进行相关探究的过程。
【知识储备】
（1）锌锰电池的构造和组成（见图）。
（2）结晶水合物的特殊性质：在逐步升高温度条件下，
结晶水合物能失去部分或者全部结晶水，如蓝色的胆矾
晶体（CuSO4 ?5H2O）受热时可失去结晶水变为白色的无
水硫酸铜粉末（CuSO4）。
（Ⅰ）制备皓矾晶体（ZnSO4?xH2O）
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂，其回收工艺流程如图：
将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体（ZnSO4?xH2O)，蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌，目的是防止 引起液滴飞溅。
（Ⅱ）兴趣拓展——回收二氧化锰
实验（Ⅰ）中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。
（1）小王同学认为试剂a为水，你认为能不能实现实验目的？答： 。
（2）在空气中充分灼烧的目的是 。
（Ⅲ）皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体（ZnSO4?xH2O）带回实验室，用下图装置测定晶体中结晶水的含量（图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管）。
测定方法：称取28．7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中，加热至完全失去结晶水:
（ZnSO4?xH2O
ZnSO4 + xH2O），冷却至常温后，称量玻璃管中固体其质量为16．1g。
（1）B中的试剂可从下列物质中选取，你的选择是 。
| A．浓硫酸 | B．硝酸银溶液 | C．饱和碳酸钠溶液 | D．澄清石灰水 |
（3）根据实验结果，计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。
（9分）优质珍珠粉和廉价“珍珠粉”价格相差很大，但外观、手感没有明显差异，某化学兴趣小组同学对二者成分的不同进行了探究。
【查阅资料】
①优质珍珠粉由珍珠加工而成，含有一定量的碳酸钙、氨基酸等；氨基酸大部分能溶解于水，遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色。
②廉价“珍珠粉”由贝壳加工而成，加工过程中会用到氢氧化钠；贝壳的主要成分是碳酸钙。
③优质珍珠粉和廉价“珍珠粉”中，除碳酸钙外，其他成分均不能与盐酸反应生成二氧化碳。
【提出猜想】优质珍珠粉和廉价“珍珠粉”的区别可能有：
①廉价“珍珠粉”中含有 。
②廉价“珍珠粉”中不含氨基酸。
③优质珍珠粉和廉价“珍珠粉”中碳酸钙的质量分数不同。
【实验Ⅰ】将少量优质珍珠粉和廉价“珍珠粉”分别放入两只烧杯中，加少量水溶解，静置一段时间后过滤，取两种滤液备用。
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量两种滤液分别于两支试管中，滴加少量 | 优质珍珠粉的滤液没有变色；廉价“珍珠粉”的滤液变红 | 猜想①成立 |
| 取少量两种滤液分别于两支试管中，加入一定量 ，加热至沸腾 | 优质珍珠粉的滤液有黄色出现，局部变黑；廉价“珍珠粉”的滤液没有明显现象 | 猜想②成立 |
| | 优质珍珠粉 | 廉价“珍珠粉” |
| 固体粉末的质量 | 10.00 g | 10.00 g |
| 加入稀盐酸的质量 | 46.00 g | 50.13 g |
| 反应后烧杯中物质的质量 | 52.00 g | 55.77 g |
（请写出计算过程，结果保留至0.1%）
得出结论：廉价“珍珠粉”中碳酸钙的质量分数 优质珍珠粉（选填“高于”、“低于”或“等于”）。
【反思与评价】已知实验Ⅱ中所用稀盐酸的质量分数为14.6% 。小明提出：用加入稀盐酸的质量乘以其质量分数，求出参加反应的氯化氢的质量，进而利用化学方程式也能求出廉价“珍珠粉”中碳酸钙的质量。你认为小明的思路是否可行？ （选填“可行”或“不可行”）。你的理由是 。
（5分）化学实验室有一瓶无色透明的X溶液，其标签已脱落，某兴趣小组决定通过探究实验的方式确定其化学成份。他们取出6份X溶液，分别滴加下列6种溶液，实验现象如下表所示。请推断X可能是何物质，并写出合理的化学方程式：
| ①滴加酚酞试液，无明显现象。 | ④滴加Na2CO3溶液，产生白色↓。 |
| ②滴加HCl液液，无明显现象。 | ⑤滴加Na2SO4溶液，产生白色↓。 |
| ③滴加NaOH溶液，无明显现象。 | ⑥滴加AgNO3溶液，产生白色↓。 |
（2）写出④的化学方程式 ；（3）写出⑥的化学方程式 。
在实验室，有硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙五种物质(均为纯净物)失去标签，它们均为白色粉末。现将药品分别标记为A、B、C、D、E，化学老师让化学实验小组的同学鉴别出这些物质。
【查阅资料】白色的硫酸铜粉末遇水变为蓝色
【实验探究】化学实验小组的同学鉴别实验过程记录如下步骤1：取五种白色粉末各一药匙，分别放入五支洁净的试管中，各加蒸馏水2mL。振荡后静置。五支试管底部均有固体存在，只有盛放E的试管中液体呈蓝色， 其他均呈无色。
步骤2：取B、C、D的上层清液滴加稀盐酸，只有B的试管中有气泡产生，其他均无明显现象。
步骤3：取A、C、D的上层清液放入试管中，分别滴加无色酚酞，A、C显红色。
请根据该学生的实验过程，回答下列问题：
（1）由步骤1得出E为 ；
（2）步骤3中，D的现象是 ；
（3）根据该化学小组的实验，除E外其余四种白色粉末有部分也可以确定，分别是 ；(写代号及其对应物质的化学式)
（4）对尚未鉴别出来的物质，请设计实验进行确定，并填入下表：
| 实验操作 | 实验现象及结论 |
| | |
【实验反思】“四支试管底部均有固体存在”，与化学小组同学预测的只有一只试管中有固体体存在，其他试管中均为澄清溶液”的现象不同，其原因可能是 。