Question

小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。

（一）成分的确定

三位同学都作出以下的猜想：①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物．做出②③猜想的依据是                     （化学方程式表示）。

为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。

（1）小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有                ，肯定猜想              （填序号）是错误的。

（2）小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色．由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的．小红却认为小军的所得结论不确切，因为                                                  。

（3）为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案：

①沉淀B的化学式为           ；在操作1中要用到玻璃棒，其作用是          。

②小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是                              。

 但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是：                                                                       。 小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。

二、各成分含量的测定三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验．实验数据记录如下：

称   量   项   目	称   量  时 间	质量（g）
试样		10.00
装置+稀硫酸质量		241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	249.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	249.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	249.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

试通过分析表中数据计算出试样中碳酸钠的成份的质量分数（3分）。

 

Answer 1

【答案】

  （一）CO₂+2NaOH==Na₂CO₃+H2O 

（1）Na₂CO₃           ①

（2）溶液中存在Na₂CO₃也会使酚酞变红 

（3）①CaCO₃；    搅拌，加快溶解速率②Na₂CO₃与Ca(OH)₂反应后也有NaOH生成，因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH  ；

改进方案：将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl₂ （或Ba(NO₃)₂ 或Ca(NO₃)₂或BaCl₂）

计算: 二氧化碳的质量为：10g+241.2g-249.0g=2.2g         (1分)

计算碳酸钠的质量分数为   53%                         (1分)

计算格式                                              (1分)

 

【解析】（一）由于久置的氢氧化钠可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，配平即可；故答案为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

（1）由于碳酸钠与稀盐酸反应时有气泡产生，因此向固体中加入稀盐酸，若观察到有气泡产生，就能说明固体中含有碳酸钠．若固体中含有碳酸钠，就能说明猜想①是错误的．（2）溶液中存在Na₂CO₃也会使酚酞变红，因此无色酚酞试液变红时，不能说明一定含有氢氧化钠，说明小军的结论不确切，甚至有可能是错误的．（3）向白色粉末中加水，粉末会溶解，为加速溶解，可以用玻璃棒搅拌，从而得到溶液A．因此操作1是溶解，在该操作中玻璃棒所起的作用是“搅拌，加速溶解”．碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠和白色沉淀碳酸钙，因此沉淀B是碳酸钙；由于Na₂CO₃与Ca（OH）₂反应后也有NaOH生成，因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH；改进方案：将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl₂（或Ba（NO₃）₂或Ca（NO₃）₂或BaCl₂）即可．

（二）设样品中碳酸钠的质量分数为x．

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

106                                   44

10g•x           241.20g+10.00g-249.00g=2.20g 

106/44=10g•x /2.20g  解得x=53% 

答：试样中碳酸钠的质量分数是53%；