题目内容

19．氢氧化钠固体及溶液在空气中很容易发生变质生成碳酸钠．
（1）甲同学在实验室里发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，对其变质情况进行了如下探究．
【猜想与假设】该氢氧化钠溶液已部分变质．
【实验与结论】
实验步骤实验现象实验结论
a．取少量该溶液于一支试管中，加入足量的氯化钙溶液有白色沉淀生成该氢氧化钠溶液已变质
b．将步骤a所得的液体过滤，取滤液于另一支试管中，滴加无色酚酞试液酚酞试液变红该氢氧化钠溶液已部分变质
【拓展探究】甲同学又尝试通过实验除去该氢氧化钠溶液中含有的碳酸钠，方案如下：
向该溶液中加入氢氧化钙，反应后，经过滤操作，即可除去该氢氧化钠溶液中含有的杂质，写出该反应的化学方程式Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH．
（2）乙同学在实验室里发现少量部分变质的氢氧化钠固体，尝试通过实验测定其中碳酸钠的质量分数．
【设计和进行实验】乙同学设计了如图所示的实验装置（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物），取10.0g待测样品，进行实验．

实验步骤如下：a．连接好装置，并检查气密性；b．打开弹簧夹，缓缓通入一段时间空气；c．称量装置D的质量为83.4g；d．关闭弹簧夹，慢慢滴加Y溶液，至不再产生气泡为止；e．打开弹簧夹，再次缓缓通入一段时间空气；f．再次称量装置D的质量为84.5g．
【交流讨论】
①试剂X、Y、Z依次最适宜选用C（选填字母）．
A．氢氧化钠溶液浓盐酸浓硫酸B．澄清石灰水稀盐酸稀硫酸
C．氢氧化钠溶液稀硫酸浓硫酸D．浓硫酸稀硫酸氢氧化钠溶液
②步骤e中通入空气的作用是将B中产生的二氧化碳全部赶到D装置中．
③若没有装置C，则会导致测定结果偏大（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若没有装置E，则会导致测定结果偏大．
【数据处理】根据实验中测得的有关数据，计算部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数26.5%．

分析 （1）【实验与结论】主要看物质中是否含有碳酸钠，即测定碳酸根的存在，所以用钙离子来验证碳酸根的存在，并除去碳酸根离子，再利用酚酞试液测定氢氧根离子的存在即可；【拓展与探究】除杂质要根据加入的试剂只能与杂质反应，不能引入新的杂质考虑．
（2）①本题主要是根据D装置中质量的增加量，就是生成的二氧化碳的质量，所以一开始要除去空气中二氧化碳，通过加入的试剂与碳酸钠反应生成二氧化碳，反应后还需除去二氧化碳中的水蒸气，最后将二氧化碳吸收；②主要考虑反应完成后B中会存有很多的二氧化碳；③没有C就会把水蒸气误认为是二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）【实验与结论】根据实验结论：该氢氧化钠溶液已变质，说明其中含有碳酸钠，所以要检验是否含有碳酸根即可，又因为第二步中需要检验是否含有氢氧根，而碳酸钠也显碱性，所以第一步加入的试剂不仅要验证出有碳酸根离子，还需要除去碳酸根离子，所以加入试剂氯化钙即可，因为氯化钙显中性，与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氯化钠也显中性，所以加入氯化钙，如果有白色沉淀生成，说明有碳酸钠存在，即已经变质；将步骤a所得的液体静置，取上层清液于另一支试管中，滴加酚酞试液，如果变红，说明溶液显碱性，即含有氢氧化钠，说明部分变质；
【拓展探究】除去碳酸钠主要是除去其中的碳酸根离子，可以用钙离子把碳酸根离子沉淀出来，又因为不能引入新的杂质，所以加入氢氧化钙就行，然后通过过滤将碳酸钙沉淀过滤出来；反应的化学方程式是Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH．
（2）①A中试剂的作用主要是除去空气中的二氧化碳，所以用氢氧化钠溶液即可，B中加入的试剂主要是与碳酸钠反应生成二氧化碳，所以加入酸，不能是浓盐酸，可以是稀硫酸或稀盐酸；C中作用是除去混在二氧化碳中的水蒸气，所以用浓硫酸即可；
②由于反应结束后，B装置中会含有很多二氧化碳，所以通过通入空气将B装置中的二氧化碳排到D装置中；
③若没有装置C，会把水蒸气误认为是二氧化碳，导致二氧化碳质量偏多，通过计算得到的碳酸钠质量偏大，所以结果偏大；没有E装置，会吸收空气中的二氧化碳和水，导致测得的二氧化碳的质量偏大，从而计算出的碳酸钠的质量偏大，所以本题答案为：偏大，偏大，
【数据处理】生成二氧化碳的质量=84.5g-83.4g=1.1g
设部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106                                          44
x                                              1.1g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{1.1g}$
x=2.65g
部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数：$\frac{2.65g}{10.0g}$×100%=26.5%
故答案为：（1）【实验与结论】

实验步骤实验现象实验结论
a．取少量该溶液于一支试管中，加入足量的氯化钙溶液有白色沉淀生成该氢氧化钠溶液已变质
b．将步骤a所得的液体静置，取上层清液于另一支试管中，滴加 无色酚酞试液酚酞试液变红该氢氧化钠溶液已部分变质
【拓展探究】氢氧化钙；Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；
（2）①C；②将B中产生的二氧化碳全部赶到D装置中；③偏大．
【数据处理】26.5%．

点评 解答本题的关键是在验证变质的氢氧化钠中是否含有氢氧化钠时，不能直接用酚酞试液，因为碳酸钠也显碱性，应该先把碳酸钠检验并除去后再加入酚酞试液；除杂质时加入的试剂只能与杂质反应，不能引入新的杂质；要理解该装置图中每一步的用途．

练习册系列答案
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9．如表各选项与如图所示曲线相符的是（　　）
序号横坐标纵坐标
A向一定量稀硫酸中加入锌粉的质量溶液中氢元素的质量
B向一定量的氢氧化钠和碳酸钠混合溶液中加入稀盐酸的质量产生气体的质量
C向一定量的澄清石灰水中加入碳酸钠溶液的质量生成沉淀的质量
D在一定温度下，向一定量不饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾固体的质量溶液中溶质的质量分数
A．AB．BC．CD．D
10．在化学兴趣小组活动中，小山把一标有“生石灰  干燥剂”的小纸袋带到学校进行实验．干燥剂是否变质？小山设计并进行了如下实验，请你帮他完成实验报告．
（1）
实验步骤实验现象结论
①取样于小试管中，加水，用手触摸试管外壁试管发热干燥剂中含有CaO
取少量用样品制得的溶液于试管中，滴入几滴酚酞试液溶液变红色干燥剂中含有Ca（OH）2干燥剂部分变质
（2））既然干燥剂中已有Ca（OH）2，小山又猜想还可能有另一种物质存在，原因是（用化学方程式表示）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；如何检验这种物质的存在：取少量样品于试管中，滴入几滴稀盐酸，若有气泡产生则有CaCO3．
7．鸡蛋腐坏时会产生一种无色有臭鸡蛋气味的气体硫化氢（H2S）．硫化氢能溶于水，水溶液呈酸性；H2S气体是一种大气污染物，它在空气中点燃完全燃烧时，生成二氧化硫和水，把H2S气体通往浓硫酸中，发生的反应为H2S+H2SO4（浓）═SO2+X↓+2H2O
（1）从上述内容中，你了解到H2S物理性质有无色、有臭鸡蛋气味的气体．
（2）写出H2S在空气中完全燃烧的化学方程式2H2S+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2SO2+2H2O．
（3）H2S气体通入浓硫酸中反应时，生成物中的X的化学式为S．
（4）若尾气中含有H2S气体，用浓硫酸吸收行吗？不行（选填“行”或“不行”），理由会生成对大气有污染的二氧化硫．
14．元素周期表是学习和研究化学的重要工具，它的内容十分丰富．下表是依据元素周期表画出的1～18号元素的原子结构示意图．我对它进行研究：

（1）原子序数为16的元素名称是硫，在化学反应中，该元素的原子容易电子，变成S2-（填符号）；原子序数为11的元素属于金属元素（填金属或非金属），上述两种元素所形成的化合物的化学式为Na2S．
（2）我发现如下规律：
①原子最外层电子数一般不超过8个；
②金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，非金属元素的原子原子最外层电子数一般多于4个；
③电子层数等于周期数或同一周期中最外层电子数由1-8依次排列或同一纵行，原子最外层电子数相同．（答一点）
4．“低碳”是世界各国共同关注的话题：

（1）为解决日益加剧的温室效应，科学家正在研究如图所示的二氧化碳新循环体系，根据流程图1回答下列问题：
①“低碳”是一种生活理念与态度，下列做法符合“低碳”要求的是B（填序号）．
    A．监测空气质量　　　　　B．尽量乘坐公交车或骑自行车出行
　C．垃圾分类回收?D．汽车使用尾气净化装置，降低有害气体排放
②从图可知，在一定条件下，某些无机物和有机物间能（填“能”或“不能”）相互转化；
③二氧化碳和氢气在复合催化剂的作用下生成甲醇（CH3OH）和水，写出该反应的化学方程式CO2+3H2$\frac{\underline{\;复合催化剂\;}}{\;}$CH3OH+H2O；
（2）科技小组同学设计了一种将CO2转化的实验流程如图2所示．该实验流程中CO2转化的最终产物为C、O2（填化学式，下同），有一种可循环利用的物质是HCl．
11．测定空气中氧气含量时，所选药品需要满足的条件是能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应（答一点即可），该实验对装置的要求是装置气密性要好（答一点即可）．
8．人体缺少某种元素会引起甲状腺肿大，该元素是（　　）
A．锌B．碘C．钙D．硒
9．某班化学实验课进行酸碱盐的性质实验．
【实验一】自制酸碱指示剂
（1）取少量紫包菜和白菜叶剪碎后分别在研钵中捣烂，加入酒精溶液浸泡；用纱布将浸泡出的汁液滤出，观察到紫包菜汁液为紫色，白菜汁液为无色．分别装好待用．
（2）取四支试管分别用NaOH溶液和稀盐酸进行实验，观察到现象如图．
记录如下：
NaOH溶液稀盐酸
紫包菜汁液①绿色②红色
白菜汁液③无色④淡黄色
（3）再用苹果汁进行相同实验，紫包菜汁液变红色，白菜汁液变淡黄色．则苹果汁溶液显酸性．
【实验二】探究碱和盐的性质
第一组学生进行CuSO4、NaOH溶液的反应，观察到的现象是有蓝色絮状沉淀生成，溶液颜色变浅；该反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu（OH）2↓．
第二组学生进行BaCl2、Na2CO3溶液的反应，反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl．
【实验三】废液再探究
结束后，两组同学将全部的废液集中倒进一个废液缸中．兴趣小组同学对废液进行过滤，得到无色滤液．
【提出问题】滤液中含有什么溶质？
【做出猜想】滤液中一定含有NaCl，还可能含有BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种．
【实验探究】
（1）取少量滤液加入试管中，滴加紫包菜汁液，溶液显绿色．
（2）继续加入足量的稀硫酸，溶液变成红色，无气泡和沉淀产生，则滤液中一定没有Na2CO3、BaCl2．
根据（1）（2）判断滤液中一定含有NaOH．
（3）为最终确定该滤液的组成，还需补充的实验是：另取少量滤液于试管中，滴加BaCl2溶液，观察到白色沉淀．
【实验结论】该无色滤液的组成为NaCl、NaOH、Na2SO4．

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