题目内容

氢氧化钠是一种重要的化工原料,广泛应用于肥皂、石油、造纸、纺织等工业.化工厂的氢氧化钠产品常常含有杂质碳酸钠,为了测定该产品中氢氧化钠的质量分数,某化工厂甲、乙两实验员分别设计了如下实验方案:
(1)甲实验员的方案是:准确称量一定质量的氢氧化钠样品,配制成溶液,加入过量氯化钙溶液,直至沉淀完全,过滤,将所得沉淀洗涤、烘干、称量.
①该反应的化学方程式为______.
②过滤后所得滤液中的溶质是______(用化学式表示).
(2)乙实验员的方案如图所示(假设所取试剂均为足量,且每步反应都充分):
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实验中B装置的作用是______,C装置的作用是______,D装置的作用是______.乙称量实验前后C装置的质量,计算出样品中氢氧化钠的质量分数比实际值偏高.请分析其原因是______.
(1)依据氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠可知方程式为:CaCl2+Na2CO3═2NaCl+CaCO3↓,过滤后会得到反应后的可溶于水的氯化钠氢氧化钠和未参与反应的氯化钙;
(2)由浓硫酸的吸水性可知B装置的作用是:干燥CO2气体吸收生成的CO2;因为氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以该装置的作用是吸收生成的CO2;因为碱石灰的物质组成是氢氧化钠和生石灰,两者可吸收水与二氧化碳,从而吸收空气中的H2O和CO2防止C装置测量的数据不准确,计算得到的氢氧化钠质量分数比实际值偏高,说明该装置吸收的二氧化碳量较小,计算式会导致计算的碳酸钠质量变小,氢氧化钠质量偏大,因此可能的原因是:生成的CO2没有被C装置完全吸收;
故答案为:(1)①CaCl2+Na2CO3═2NaCl+CaCO3↓  ②NaOH、NaCl、CaCl2  
(2)干燥CO2气体;吸收生成的CO2;吸收空气中的H2O和CO2;生成的CO2没有被C装置完全吸收
练习册系列答案
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氢氧化钠是一种重要的化工原料,也是实验室中常见的化学药品.
【观察】(1)实验室中盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶是
b
b
(a、细口瓶;b、广口瓶),瓶塞是
a
a
(a、橡皮塞;b、玻璃塞).
(2)盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶的瓶口有白色固体.
【解释】形成白色固体的原因是:
空气中的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
空气中的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
.
【为题】白色固体中含有哪些物质?
【资料】(1)NaOH和 Na2CO3 受热不分解;
(2)NaOH的熔点为318.4℃,沸点为1390℃;Na2CO3的熔点为851℃.
【设计与实验】(请你帮助甲、丙实验小组完成实验报告)
实验小组甲:
实验过程与数据 分析与结论
(1)取3g白色固体,加热
(2)冷却后称得固体的质量为2.9g
白色固体中含有
结晶水
结晶水
实验小组乙:
实验步骤与现象 分析与结论
(1)取少量样品,溶于水中
(2)滴入澄清的石灰水产生白色沉淀,继续滴加至不再产生白色沉淀为止,过滤
(3)在滤液中加入无色酚酞,溶液显红色
原白色固体中
一定含有NaOH和Na2CO3、NaOH和Na2CO3
实验小组丙:
实验步骤 实验现象 分析与结论
(1)取少量样品,溶于水
(2)滴入CaCl2溶液
(3)
过滤
过滤

(4)
在滤液中加入无色酚酞
在滤液中加入无色酚酞

出现白色沉淀
出现白色沉淀


溶液不显红色
溶液不显红色

原白色固体中一定含有Na2CO3,一定不含NaOH
【交流与评价】三个实验小组代表汇报了各自的实验及其结论后,老师肯定了小组甲和小组丙的实验探究,同时指出了实验小组乙中存在的错误.这个错误是:
氢氧化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以过滤后溶液一定含有氢氧化钠
氢氧化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以过滤后溶液一定含有氢氧化钠
.
【拓展】老师提供了一个可证明原白色固体中成分的探究示例:
一、实验过程与数据:
步骤1:收集瓶口处白色固体,加热;
步骤2:取该白色固体样品3g;
步骤3:将固体溶于水后,滴入稀盐酸到不再产生气泡;
步骤4:测出收集到气体的质量为1.1g
二、计算分析与结论:
①计算分析:
②结论:原白色固体的成分为
碳酸钠
碳酸钠
.

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