Question

小亮同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)探究某企業(yè)采用的氨堿法制的的純堿樣品的成分及含量。

【提出問題】該純堿樣品中含有哪些物質(zhì)？

【猜想與假設(shè)】通過分析，小亮做出如下假設(shè)：

（1）只含有Na₂CO₃  ；      （2）含有Na₂CO₃和NaHCO₃

【查閱資料】

	NaHCO3	Na2CO3
加入稀鹽酸	現(xiàn)象Ⅰ	產(chǎn)生氣泡
加入飽和石灰水	溶液變渾濁	現(xiàn)象Ⅱ
加入CaCl2溶液	無明顯現(xiàn)象	溶液變渾濁
加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化

 

（1）表中的現(xiàn)象Ⅰ為                                    ；

（2）現(xiàn)象Ⅱ?qū)��?yīng)的化學(xué)方程式為                                                          。

【實(shí)驗(yàn)探究】為了確定純堿樣品的成分，小亮設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你一起完成小列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取少量樣品溶于水，加入過量的CaCl2溶液。	；	該反應(yīng)的方程式：                                          。
②將上述反應(yīng)后的混合液過濾，取濾液                         。	；	證明猜想②成立。

 

【實(shí)驗(yàn)反思】

實(shí)驗(yàn)步驟①中，氯化鈣溶液過量的目的是                                     。

【提出問題2】如何測(cè)量該純堿樣品中各物質(zhì)的含量？

（1）為測(cè)量該純堿樣品各成分的含量，小亮設(shè)計(jì)了下圖裝置，通過稱量B裝置懂得質(zhì)量變化來確定樣品中各成分的含量。該裝置氣密性良好，稀硫酸與樣品、進(jìn)入裝置B的CO₂與NaOH均完全反應(yīng)，操作無誤，但多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，測(cè)定結(jié)果有偏差。造成偏差的原因有

 

①                                                                            ；

②                                                                            。

（2）小亮在老師的指導(dǎo)下重新設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)有以下操作步驟：

①檢查裝置氣密性，將w g 干燥的樣品放入錐形瓶中；

②稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的B瓶質(zhì)量；

③打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b；

④向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡

⑤再次稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的B瓶質(zhì)量；

⑥打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b；

⑦根據(jù)B瓶增加的質(zhì)量，計(jì)算樣品中各成分的含量。

該實(shí)驗(yàn)的正確步驟是                                             。

 

Answer 1

【答案】

 

【查閱資料】（1）產(chǎn)生氣泡（1分）

（2）Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaOH（1分）

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
	有白色沉淀生成（1分）	Na2CO3 + CaCl2 =CaCO3↓+ 2NaCl（1分）
滴加稀鹽酸（或加入澄清石灰水；或加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水，1分）	有氣泡產(chǎn)生（或溶液變渾濁，1分）

 

【實(shí)驗(yàn)反思】除盡樣品溶液中的Na₂CO₃（或避免干擾NaHCO₃的檢驗(yàn)，1分）

【提出問題2】（1）①空氣中的CO₂進(jìn)入裝置B被氫氧化鈉吸收（1分）

②裝置A中殘留的CO₂未被裝置B中的氫氧化鈉吸收（1分）

（2）①③②④⑥⑤⑦（1分）

【解析】碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)也生成二氧化碳，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為有氣泡產(chǎn)生，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，純堿樣品中含有碳酸鈉，所以能與氯化鈣反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣，現(xiàn)象為有白色沉淀生成，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，猜想②成立，說明固體中有碳酸氫鈉，即上述反應(yīng)完成后濾液的溶質(zhì)為碳酸氫鈉、氯化鈉和氯化鈣，根據(jù)資料可知，可利用稀鹽酸或氫氧化鈣溶液檢驗(yàn)碳酸氫鈉的存在，或?qū)⑷芤杭訜幔�利用碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)，步驟①中加入過量的氯化鈣是使碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，不影響碳酸氫鈉的檢驗(yàn)，對(duì)比改進(jìn)前后實(shí)驗(yàn)，小亮方案中引起誤差的原因一是空氣中的二氧化碳也會(huì)被氫氧化鈉溶液吸收，二是反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳無法被氫氧化鈉溶液完全吸收；利用改進(jìn)后裝置進(jìn)行純度測(cè)定的操作，由于實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定氣體的質(zhì)量，所以必需先檢查裝置的氣密性，然后再加入一定量的樣品，然后通過入除去二氧化碳后的空氣將裝置中的空氣排出，充分吸收其中的二氧化碳，再黍量B的質(zhì)量，然后加入稀硫酸與樣品反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，再通入除去二氧化碳的空氣，將裝置中的二氧化碳全部排出，全部被氫氧化鈉溶液吸收，然后現(xiàn)次稱量B的質(zhì)量，根據(jù)B裝置質(zhì)量變化確定反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，求出樣品中各成分的質(zhì)量。