某校化学研究性学习小组的同学对一包因敞口放置已部分变质的氢氧化钠产生了兴趣,想通过实验测定其中碳酸钠的质量分数,请你参与他们的探究过程。

【提出问题】:样品中碳酸钠的质量分数是多少?

【知识准备】:

(1)氢氧化钠不能敞口放置的原因是:                                              

(2)判断氢氧化钠是否变质的方法之一是向样品中加盐酸,反应的化学方程式是:

_________________________________________、______________________________________;

(3)判断氢氧化钠是否变质的另一种方法是将样品溶于水,再向样品中加澄清石灰水,看是否变浑浊,反应的化学方程式是:__________________________________________________.

(4)向氢氧化钠和碳酸钠混合物中加入盐酸时,盐酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反应;

【设计方案】:

甲组同学:称取16.40g样品,放入足量的盐酸直到反应停止,共收集到4.40g二氧化碳。(设计思路:根据样品与盐酸反应生成二氧化碳的质量求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数。)

乙组同学:称取16.40g样品,加水配成溶液,再溶液中加入过量的澄清石灰水。过滤、洗涤、干燥,共得到白色沉淀10.00g。(设计思路:根据样品与石灰水反应生成沉淀碳酸钙的质量,先求出碳酸钠的质量,再计算样品中碳酸钠的质量分数。)

【解决问题】:

   (1)乙组同学判断石灰水是否过量的方法是_______________________________________;

   (2)根据两组同学的实验结果,请你帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数

甲组同学:

乙组同学:

【交流与反思】:

在交流时,老师问同学们“能否用上述实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数”,甲乙两组的同学都一致认为可以。但小明思考后,觉得甲、乙两种方案都不妥,理由是:_______________________________________________;

小明又重新设计新方案:

【设计方案】:

先用电子秤准确称取16.40g变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤秤得锥形瓶及样品的总质量为51.40g,再把175.00g 浓度为7.3%稀盐酸平均分成4份依次加入样品中,每次充分反应用电子秤秤得锥形瓶及所盛物质的质量,实验数据记录如下:

加入盐酸的次数

第一次

第二次

第三次

四次

第五次

第六次

第七次

锥形瓶及所盛物质的总质量

76.40

101.40

126.40

151.40

174.20

197.00

222.00

【解决问题】:

请根据上述实验数据,计算样品中氢氧化钠的质量分数为_________________。(不要求写计算过程)


竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物(如图所示)。同学们对竹子中的气体成分展开了探究,测定其成分。(10分)

(1)收集竹子中的气体。

小华提出:将一节竹子浸没在水中,在竹子上钻孔,用排水法收集气体。

小刚提出:可用注射器从竹子中抽取气体。

大家认为两人的想法都可行,于是分为A、B两组,在相同的条件下,A组采用小华的取气方法,B组采用小刚的取气方法,分别完成下面的实验。

(2)检验气体中是否含有二氧化碳气体。

实验步骤

实验现象

实验结论及解释

向所取气体中加入

                 

 

                 

有二氧化碳,化学方程式为:

                                              

(3)测定气体中氧气含量。

【查阅资料】红磷的着火点为240℃,白磷的着火点为40℃。

【设计实验】同学们设计了如下图所示的方案一和方案二来测定氧气含量。

【进行实验】按上述两个方案进行多次实验。

【反思与评价】

①实验中磷的量应为足量,目的是                            

②两个方案的实验测定结果不同,测定结果比较准确的是方案                       ,原因是                                     

③经过A、B两组同学的实验,A组测得的含氧量总是大于B组的,你认为原因是

                                                                  

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