Question

小剛、小軍、小紅對(duì)一久置的NaOH白色粉末的成分進(jìn)行探究并測定其成分的含量。
【成分的確定】
三位同學(xué)都作出以下的猜想：
① 可能是NaOH；② 可能是Na₂CO₃；③ 可能是NaOH與Na₂CO₃的混合物。
做出②③猜想的依據(jù)是                   （用化學(xué)方程式表示）。
為了驗(yàn)證①②③猜想，他們分別做了下面的實(shí)驗(yàn)。
（1）小剛?cè)∩倭堪咨�粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產(chǎn)生，由此可推出白色粉末中一定含有             ，肯定猜想       （填序號(hào)）是錯(cuò)誤的。
（2）小軍又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色。由此小軍結(jié)合小剛的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為猜想③是正確的。小紅卻認(rèn)為小軍的所得結(jié)論不確切，因?yàn)?u>                                      。
（3）為探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

①沉淀B的化學(xué)式為              。
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是                       。
③小剛認(rèn)為小紅的這個(gè)方案也有問題，理由是_                ，但只要稍加改進(jìn)，就可以證明粉末中還含有NaOH，則小剛改進(jìn)的方法是         。
小剛對(duì)小紅的實(shí)驗(yàn)作了正確的改進(jìn)后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和小紅的一致，由此確定猜想③是正確的。
【各成分含量的測定】
三位同學(xué)利用電子天平共同作了以下測定實(shí)驗(yàn)，并記錄如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

稱量項(xiàng)目	稱量時(shí)間	質(zhì)量（g）
試樣	————	10.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量	————	241.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后15秒	249.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后35秒	249.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后55秒	249.00

 

（1）寫出錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式：
①                                         ；
②                                         。
（2）試通過分析表中數(shù)據(jù)計(jì)算試樣中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【實(shí)驗(yàn)反思】
有同學(xué)提出按上述實(shí)驗(yàn)所測得試樣中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小，該同學(xué)的理由是（實(shí)驗(yàn)操作均正確）：                        （答一條即可）。

Answer 1

作出②③猜想的依據(jù)是CO₂+NaOH=Na₂CO₃+H₂O  （1）Na₂CO₃     ①  （2）Na₂CO₃的水溶液也是堿性 （3） ① 沉淀B是CaCO₃    ② 玻璃棒的作用攪拌  ③Na₂CO₃和Ca(OH)₂反應(yīng)有NaOH生成，改進(jìn)方法是將澄清石灰水換成氯化鈣錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)為①HCl+NaOH=NaCl+H₂O ②Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53%，Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小的原因可能是二氧化碳有少量殘留在儀器中，或者濃硫酸吸收了空氣中的水蒸氣。

試題分析：作出②③猜想的依據(jù)是CO₂+NaOH=Na₂CO₃+H₂O，滴加稀HCl，有氣泡產(chǎn)生，則一定有碳酸鈉，猜想①是錯(cuò)誤的，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液呈堿性，碳酸鈉溶液也呈堿性，所以②也可能成立，澄清石灰水與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀，沉淀B是CaCO₃，此步操作是溶解所以玻璃棒作用為攪拌，加速溶解，澄清石灰水與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀的同時(shí)也生成了氫氧化鈉，無法確定原來是否有氫氧化鈉，改進(jìn)方法是將澄清石灰水換成氯化鈣。
錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)為①HCl+NaOH=NaCl+H₂O ②Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ 有表格數(shù)據(jù)可得到，總質(zhì)量減少了2.2g，反應(yīng)中產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w所以質(zhì)量會(huì)減少，減少的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，所以二氧化碳為2.2g，根據(jù)化學(xué)方程式可算得碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53%，Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小的原因可能是二氧化碳有少量殘留在儀器中，或者濃硫酸吸收了空氣中的水蒸氣，兩種情況都使得到的二氧化碳質(zhì)量減少，由此求出碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)就偏少。