题目内容

2.实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究.

【实验探究1】
(1)为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
实验操作实验现象实验结论
(a)取少量样品于试管中,加水溶解后,加入过量的氯化钙溶液;有白色沉淀产生样品中含有碳酸钠
(b)静置,取上层清液于试管中,滴加酚酞试液.溶液变红色样品中含有氢氧化钠
【实验探究2】为了测定样品中Na2CO3的质量分数,亮亮同学设计如图装置(铁架台略去)按下列步骤进行实验.

①按图连接好装置并检查装置气密性;
②用托盘天平准确称取6g该样品,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞;反应结束后,量筒中收集到溶液110mL.
(2)写出A中发生反应的一个化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O.
(3)实验中取用样品的质量不宜过多,如果样品用量过多,造成的后果是样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)已知在实验条件下,二氧化碳的密度为2g•L-1,则生成CO2的质量为0.22g,样品中碳酸钠的质量分数为88.3%.
(5)实验过程中,操作正确,装置气密性良好,Na2CO3质量分数仍将偏大(填“偏大”或“偏小”),理由是加入硫酸溶液的体积也将计入二氧化碳的体积,造成碳酸钠偏多,所以碳酸钠的质量分数偏大.
【实验探究3】为了得到较纯净的氢氧化钠固体,杨明同学设计了如图所示的实验流程.

(6)加入适量X溶液是Ca(OH)2溶液.
(7)最终所得氢氧化钠固体的质量大于变质样品中氢氧化钠的质量(选填“大于”、“等于”或“小于”).

分析 (1)根据碳酸钠、氢氧化钠在溶液中都显碱性,检验氢氧化钠用酚酞,需要先将碳酸钠检验并除去,不能引入氢氧根离子进行分析;
(2)根据硫酸会与碳酸钠、氢氧化钠反应进行分析;
(3)根据氢氧化钠和硫酸发生的中和反应会放出热量,使气体体积膨胀进行分析;
(4)根据二氧化碳的密度和体积,求出二氧化碳的质量,然后结合化学方程式计算出碳酸钠的质量;
(5)根据加入的稀硫酸会排出一定的气体体积,而使测出的二氧化碳体积偏大,碳酸钠的质量分数也会偏大进行分析;
(6)根据氢氧化钠变质生成碳酸钠,除去碳酸钠可以加入适量的氢氧化钙溶液;
(7)根据碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析.

解答 解:(1)碳酸钠、氢氧化钠在溶液中都显碱性,检验氢氧化钠用酚酞,需要先将碳酸钠检验并除去,不能引入氢氧根离子,所以

实验操作实验现象实验结论
(a)取少量样品于试管中,加水溶解后,加入过量的氯化钙溶液;有白色沉淀产生样品中含有碳酸钠
(b)静置,取上层清液于试管中,滴加酚酞试液.溶液变成红色样品中含有氢氧化钠
(2)氢氧化钠和硫酸会生成硫酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(3)氢氧化钠和硫酸发生的中和反应会放出热量,使气体体积膨胀,所以样品用量过多,造成的后果是:样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)生成二氧化碳的质量为:$\frac{110mL}{1000}$×2g•L-1=0.22g,
设参加反应的碳酸钠的质量为x,
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
106                                          44
 x                                         0.22g
    $\frac{106}{x}$=$\frac{44}{0.22g}$
      x=0.53g
所以样品中碳酸钠的质量分数为:$\frac{0.53g}{6g}$×100%≈8.83%;
(5)加入的稀硫酸会排出一定的气体体积,而使测出的二氧化碳体积偏大,碳酸钠的质量分数也会偏大;
(6)氢氧化钠变质生成碳酸钠,除去碳酸钠可以加入适量的氢氧化钙溶液,所以X是氢氧化钙溶液;
(7)碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,所以最终所得氢氧化钠固体的质量大于变质样品中氢氧化钠的质量.
故答案为:(1)
实验操作实验现象实验结论
过量的氯化钙溶液
酚酞试液.溶液变成红色
(2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(3)样品过多,中和反应放热太多使得气体膨胀,测量误差偏大;
(4)0.22g,8.83%;
(5)偏大,加入硫酸溶液的体积也将计入二氧化碳的体积,造成碳酸钠偏多,所以碳酸钠的质量分数偏大;
(6)氢氧化钙溶液;
(7)大于.

点评 在解此类题时,首先分析题中考查的问题,然后结合学过的知识和题中所给的提示进行解答.

练习册系列答案
相关题目
13.碱式碳酸盐广泛应用于工农业生产.
Ⅰ、某碱式碳酸盐样品M(OH)2•MCO3    其中M表示某金属元素.碱式碳酸盐M(OH)2•MCO3在加热条件下可分解生成M的氧化物,水和二氧化碳.为确定金属M的相对原子质量,某研究小组设计如下实验装置及步骤(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响).

(1)请将下列实验步骤补充完整.
①连接装置并检查装置的气密性;      ②准确称量样品的质量;
③装药品,调节量气装置两边液面相平,读数;    ④加热至样品质量不再减少;
⑤冷却到室温;         ⑥调节量气装置两边液面相平,读数、列式计算
(2)装置B的作用是干燥CO2气体,D中少量植物油的作用是防止CO2溶于水,C中盛放的药品为c(填序号).
a、碱石灰    b、浓硫酸    c、白色无水硫酸铜
(3)若其它操作均正确,仅因下列因素可使M相对原子质量的测定结果偏大的是a(填字母序号).
a、反应前量气管水面到0刻度处,反应后仰视读数
b、样品未分解完全即停止实验
c、量气管中未加植物油
Ⅱ、实际生产中用到了碱式碳酸铜,它可表示为Cu(OH)2•xCuCO3,其中x表示个数.
某研究小组仍使用上述装置测定x的值. 测得3组数据如下表所示,已知常温常压下CO2的密度为1.964g/L,取3组数据的平均值得到CO2的质量为0.044g,
又据此计算x的值.(写出计算x的过程,计算结果保留两位小数) 
组别样品质量CO2的体积
第1组0.21g22.39mL
第2组0.21g22.41mL
第3组0.21g22.40mL

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网