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.一、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N

发布时间:2020-08-01 09:59:36

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.
一、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________;在操作2中,除要用到铁架台(带铁圈)、烧杯、滤纸、玻璃棒外,还需补充的玻璃仪器是________.
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.
二、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.

实验数据记录如下: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:________;________.
(2)试通过分析表中数据计算出试样中各成份的质量分数.
三、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):________.

网友回答

解:一、成分的确定
由于久置的氢氧化钠可能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.因此能作出题干中的三种猜想.
(1)由于碳酸钠与稀盐酸反应时有气泡产生,因此向固体中加入稀盐酸,若观察到有气泡产生,就能说明固体中含有碳酸钠.若固体中含有碳酸钠,就能说明猜想①是错误的.
(2)溶液中存在Na2CO3也会使酚酞变红,因此无色酚酞试液变红时,不能说明一定含有氢氧化钠.说明小军的结论不确切,甚至有可能是错误的.
(3)向白色粉末中加水,粉末会溶解,为加速溶解,可以用玻璃棒搅拌,从而得到溶液A.因此操作1是溶解,在该操作中玻璃棒所起的作用是“搅拌,加速溶解”.
向溶液A中加入澄清石灰水至完全反应后,经操作2得到了沉淀B和溶液C,符合过滤操作的特点,因此操作2是过滤.在过滤操作中除了需要题干中提供的仪器外,还需要漏斗.
由于粉末中的物质至多有氢氧化钠和碳酸钠,其中氢氧化钠与石灰水不反应,碳酸钠能与石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙,因此通过这一操作和现象,可以确定粉末中一定含有碳酸钠,沉淀B一定是碳酸钙.碳酸钙的化学式为CaCO3.
由于Na2CO3与Ca(OH)2反应后也有NaOH生成,因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH.
改进方案:将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl2(或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2或BaCl2)即可.
二、各成分含量的确定
(1)通过以上的分析可知:白色粉末中含有氢氧化钠和碳酸钠.
稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水.
该反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O.
稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳.
该反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑.
(2)设样品中碳酸钠的质量分数为x.
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106??????????????????? 44
10.00g×x-----241.20g+10.00g-249.00g=2.20g
=,
x=53%
样品中NaOH的质量分数为1-53%=47%
【实验反思】CO2密度比空气大,会有CO2残留在装置中,造成最终称得的质量偏大,使计算出的CO2质量偏小(或浓硫酸会吸收空气中的水分,造成最终称得的质量偏大,使计算出的CO2质量偏小).
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!