28.(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
[提出问题]该样品中含有那些物质?
[提出猜想]通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
[查阅资料]
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
[实验探究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。
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实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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(1)取少量样品溶于水,加入
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白色沉淀产生 |
该反应的化学方程 式: ; |
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(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入
。 |
。 |
证明猜想Ⅱ正确 |
[提出问题2]如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
[实验探究
2]小红同学设计如右下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,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,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由
是 ;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为
。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
[提出问题3]怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
[实验探究3]为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。
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请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 ;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 ;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量
变质后样品中氢氧化钠的质量(
填“小于
”、“等于”或“大于”)。
[实验反思]
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定
量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是 。