Question

小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究并测定其成分的含量。

【成分的确定】

三位同学都作出以下的猜想：

① 可能是NaOH；② 可能是Na₂CO₃；③ 可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物。

做出②③猜想的依据是                    （用化学方程式表示）。

为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。

（1）小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有              ，肯定猜想        （填序号）是错误的。

（2）小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为                                       。

（3）为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案：

①沉淀B的化学式为               。

②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是                        。

③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是_                 ，但只要稍加改进，就可以证明粉末中还含有NaOH，则小刚改进的方法是          。

小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了实验，实验现象和小红的一致，由此确定猜想③是正确的。

【各成分含量的测定】

三位同学利用电子天平共同作了以下测定实验，并记录如下实验数据。

称量项目	称量时间	质量（g）
试样	————	10.00
装置+稀硫酸质量	————	241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	249.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	249.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	249.00

 

（1）写出锥形瓶中发生反应化学方程式：

①                                          ；

②                                          。

（2）试通过分析表中数据计算试样中碳酸钠的质量分数。

【实验反思】

有同学提出按上述实验所测得试样中Na₂CO₃质量分数会偏小，该同学的理由是（实验操作均正确）：                         （答一条即可）。

Answer

作出②③猜想的依据是CO2+NaOH=Na2CO3+H2O （1）Na2CO3 ① （2）Na2CO3的水溶液也是碱性 （3） ① 沉淀B是CaCO3 ② 玻璃棒的作用搅拌 ③Na2CO3和Ca(OH)2反应有NaOH生成，改进方法是将澄清石灰水换成氯化钙锥形瓶中发生的反应为①HCl+NaOH=NaCl+H2O ②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

质量分数为53%，Na2CO3质量分数会偏小的原因可能是二氧化碳有少量残留在仪器中，或者浓硫酸吸收了空气中的水蒸气。

【解析】

试题分析：作出②③猜想的依据是CO2+NaOH=Na2CO3+H2O，滴加稀HCl，有气泡产生，则一定有碳酸钠，猜想①是错误的，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色，说明溶液呈碱性，碳酸钠溶液也呈碱性，所以②也可能成立，澄清石灰水与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀，沉淀B是CaCO3，此步操作是溶解所以玻璃棒作用为搅拌，加速溶解，澄清石灰水与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀的同时也生成了氢氧化钠，无法确定原来是否有氢氧化钠，改进方法是将澄清石灰水换成氯化钙。

锥形瓶中发生的反应为①HCl+NaOH=NaCl+H2O ②Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 有表格数据可得到，总质量减少了2.2g，反应中产生了二氧化碳气体所以质量会减少，减少的质量即为二氧化碳的质量，所以二氧化碳为2.2g，根据化学方程式可算得碳酸钠的质量为5.3g，质量分数为53%，Na2CO3质量分数会偏小的原因可能是二氧化碳有少量残留在仪器中，或者浓硫酸吸收了空气中的水蒸气，两种情况都使得到的二氧化碳质量减少，由此求出碳酸钠质量分数就偏少。

考点：物质间反应的推断。