某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O
 通电 
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2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业成为“氯碱工业”,某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究.
(1)定性探究
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质?
[猜想]猜想一:可能含有Na2CO3,作出此猜想的依据是
 
(用化学方程式表示).
猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据是
 
( 用简洁的文字表述).
【设计实验】
实验步骤 实验现象 解释或结论
①取适量烧碱样品置于试管中,加水溶解,并用手触摸试管外壁 试管外壁发热
原因是
 
②向①所得的溶液中逐渐加入稀硝酸至过量 一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水浑浊的气体
样品中含有的杂质是
 
③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液 产生白色沉淀 样品中还含有的杂质是
 
【交流与讨论】
小明同学提出:“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”,你认为他的观点
 
(填“正确”或“不正确”),请说明理由
 
(若上问回答“正确”则不作答.)
(2)定量探究
【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢?
【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下:
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请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数(请列出计算过程).
【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密,其理由是:
(1)探究方案中没考虑
 

(2)探究方案中因缺少
 
(填操作名称),导致测得的氯化钠的质量分数偏大.
一天,李老师将一瓶氢氧化钠溶液带到教室中,并告诉学生这瓶试剂是他在两年前配制的,同学们听后立刻产生了两种猜想:
【猜想一】Na0H溶液易与空气中的CO2反应,变质生成了Na2CO3
【猜想二】Na0H溶液盖有胶塞,不可能与CO2反应,没有变质.
【提出问题】怎样确定这瓶氢氧化钠溶液是否变质呢?
【解决问题】取少量的试液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,同学们发现有大量的气泡生成,说明猜想一正确,请写出产生此现象的化学方程式:
 

【引出新问题】NaOH溶液是部分变质还是全部变质?同学们经过思考设计了如下方案:已知BaCO3为不溶于水的白色固体.
【方案一】向集满CO2的塑料瓶中倒入一定量的该试剂,拧紧瓶塞振荡,若瓶子变瘪则说明氢氧化钠溶液部分变质;
【方案二】取少量试剂于试管中,向其中滴加酚酞试液,若溶液变成红色则说明氢氧化钠溶液部分变质;
【方案三】取少量试剂于试管中,向其中滴加Ba(OH)2溶液,然后再滴加酚酞试液,若溶液变成红色,则说明氢氧化钠溶液部分变质;
【方案四】取少量试剂于试管中,滴加BaCl2溶液至刚好不产生沉淀为止,再向反应后的溶液中滴加酚酞试液,若溶液变成红色则说明氢氧化钠溶液部分变质.
【讨论与交流】你认为哪个方案合理?
 
,为什么?(若不合理也请说明理由)
方案一:
 

方案二:
 

方案三:
 

方案四:
 

【收获与启示】谈一谈你从该实验中获得的启示或收获(谈一点即可):
 
天然水中一般都溶有Ca(HCO32、Mg(HCO32等物质,在加热条件下,这些溶解的物质会变成溶解度更小的碱和碳酸盐等其它物质,所以热水壶中常会形成由碱和碳酸盐等组成的水垢.某研究性学习小组的同学对水垢的成分进行了如下研究.
【研究课题】探究热水壶底部水垢的主要成分
【查阅资料】该小组同学通过查阅资料知道,天然水中一般都含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子,在加热条件下,这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢(主要成分为碳酸盐、碱等的混合物).同时,他们还查阅到下列有关物质的溶解性:
物  质 Ca(HCO32 Mg(HCO32 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
溶解性 可溶 可溶 微溶 不溶 不溶 微溶
【提出猜想】水垢的主要成分一定含有Mg(OH)2和CaCO3,可能含有Ca(OH)2
 

【设计方案】(1)甲同学对是否含有Ca(OH)2进行了实验,请你帮他完成实验报告:
     实验操作 实例现象 实验结论
 
 
水垢中无Ca(OH)2
(2)乙同学设计如图1所示的装置,利用一定量的水垢与足量的稀盐酸反应,待产生气泡停止后,测量B装置增加的质量,从而推出混合物的组成.这种方案受到丙同学的反对,其反对的理由是
 

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(3)丁同学将装置进行了改进,采用图2所示装置进行实验.其主要实验步骤如下:
①按图组装仪器,将25g水垢试样放入烧瓶中,加入足量盐酸溶液;
②测量一定时间内C装置增加的质量;
③待锥形瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气;
④再次称量C装置增加的质量;
⑤重复③和④的操作,直至C装置中物质质量不变;
⑥测得C装置增加的质量为12g.
①B、E装置中所盛试剂分别为
 

②待烧瓶中不再产生气泡时,打开活塞b,从导管a处缓缓鼓入一定量的空气,其目的是
 

【实验结论】根据上述信息你认为该水垢的成分是
 
(写化学式)
 0  43847  43855  43861  43865  43871  43873  43877  43883  43885  43891  43897  43901  43903  43907  43913  43915  43921  43925  43927  43931  43933  43937  43939  43941  43942  43943  43945  43946  43947  43949  43951  43955  43957  43961  43963  43967  43973  43975  43981  43985  43987  43991  43997  44003  44005  44011  44015  44017  44023  44027  44033  44041  211419 

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