实验室处理一批过期的化学药品,兴趣小组同学决定对一癣已经结块的氢氧化钠样品展开探究,请你参与。
[探究活动一]证明变质的样品仍然有氢氧化钠存在
资料摘要:碳酸钠的水溶液呈碱性,氯化钠、氯化钙的水溶液呈中性。
(1)氢氧化钠暴露在空气中发生变质反应的化学方程式为 。
同学们按照如下所示的步骤进行实验:
(2)步骤②中加入过量的氯化钙溶液的目的是 ;固体A必定含有的物质是 (写化学式)。
(3)“后续实验”验证氢氧化钠的存在,请你简述实验步骤和产生的现象: 。
[探究活动二]测定样品中碳酸钠的质量分数
取5.3g样品与足量的稀硫酸反应,测量生成二氧化碳的体积,从而计算出碳酸钠的质量分数。实验装置如图(不考虑其他因素的影响,装置的气密性良好):
(4)倾斜锥形瓶使样品与稀硫酸充分接触。写出甲装置中发生反应的一个化学方程式: 。
(5)量气管中水面上要加一层植物油(二氧化碳不溶于该油层),目的是 。
(6)实验测得的部分数据如下表所示:
|
反应前 |
反应后 |
量气管内液面对应的刻度 |
42mL |
262mL |
根据表中的实验数据计算,反应生成的二氧化碳体积为 mL,已知在实验条件下,二氧化碳的密度为2g·L-1,则生成二氧化碳的质量为 g。
(7)通过计算,样品中碳酸钠的质量分数为 。
同学们用Na2CO3溶液和浓HCl来研究简易灭火器的反应原理时,对废液的成分进行探究。
【推理假设】上述两种物质发生反应的化学方程式为:,由此
推测出废液中一定有NaCl,可能有Na2CO3或盐酸。
【实验探究】(1)确定废液中是否含有盐酸:
①选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质X是酸碱指示剂中的溶液。
②实验验证:某同学向废液中加入少量的镁粉,观察到,确定废液中一定没有盐酸。
(2)确定废液中是否含有Na2CO3:某同学选用测出废液的pH=l0,确定废液中一定含有Na2CO3。
(3)处理废液,回收利用:欲从废液中得到纯净的NaCl,请完成如下实验方案设计。
方案 |
加入试剂 |
分离方法 |
方案评价 |
一 |
适量Ca(NO3)2溶液 |
过滤、蒸发结晶 |
不可行,理由是: |
二 |
稍过量的 |
可行 |
(4)拓展运用:
按如下图方案分离BaCl2和NaCl的固体混合物时,X溶液中溶质是。
酸、碱、盐是重要的化合物,它们之间能发生复分解反应。
(1)复分解反应发生的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有生成。
(2)某化学小组进行“酸和碱的中和反应”实验:将盐酸滴入一定量氢氧化钠溶液中,实验无明显现象。为确定反应后溶液中有哪些成分,同学们进行了实验探究。请填写下表:
实验操作 |
测定结果 |
溶液成分 |
①用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度,操作方法是 。 |
②若pH>7 |
|
③若 |
NaCl |
(3)实验反思:无明显现象的中和反应可借助判断反应终点。
(4)右边是某趣味实验装置图。挤压胶头滴管后,可观察到气球胀大的现象。请分析其原因,并写出化学方程式。
(5)某工厂利用铁屑与硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有稀硫酸49t,
与足量铁屑起反应,可生产7.6 t硫酸亚铁,试计算稀硫酸中溶质
的质量分数是多少?
有一瓶久置的氢氧化钠溶液。
(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式:。
变质后的产物俗称为。
(2)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红色,由此(填 “能”或“不能”)得出氢氧化钠溶液变质。请说明判断的理由。
(3)为探究氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质,设计如下表实验:
[提供信息]:a.在水中的溶解性:Ba(OH)2可溶、Ca(OH)2微溶、BaCO3难溶;
b.BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、NaNO3溶液均显中性。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
Ⅰ.取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的溶液,并不断振荡。 |
有生成。 |
说明原溶液中一定有碳酸钠。 |
Ⅱ.取步骤Ⅰ试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。 |
溶液变红色。 |
说明原溶液中一定有。 |
由以上实验可知,氢氧化钠溶液(填“部分”或“全部”)变质。
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)。
某化学探究小组的同学准备用碳酸钠溶液与石灰水反应来制取氢氧化钠。请你与他们一起踏上实验之旅。
(1)实验过程:①把石灰水加人盛有碳酸钠溶液的烧杯中充分搅拌,发生反应的化学方程式:。
②过滤后,对无色滤液蒸发结晶,得到白色固体。
(2)猜想:得到的白色固体是纯氢氧化钠吗?三位同学分别作出以下猜想:
小玲:是纯净的氢氧化钠!
佳佳:可能还含有碳酸钠!
小强:也可能含有。
(3)验证:我来验证佳佳的猜想。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量白色固体配成溶液,加入足量 ① |
② |
③ |