Question

12．實(shí)驗(yàn)室處理一批過期的化學(xué)藥品，興趣小組同學(xué)決定對(duì)一瓶已經(jīng)結(jié)塊的氫氧化鈉樣品展開探究，請(qǐng)你參與．【探究活動(dòng)一】證明變質(zhì)的樣品仍然有氫氧化鈉存在
資料摘要：碳酸鈉的水溶液呈堿性，氯化鈉、氯化鈣的水溶液呈中性．
（1）氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
同學(xué)們按照如下所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（2）步驟②中加入過量的氯化鈣溶液的目的是除去碳酸鈉，避免對(duì)氫氧化鈉的驗(yàn)證產(chǎn)生干擾； 固體 A 必定含有的物質(zhì)是CaCO₃（寫化學(xué)式）．
（3）“后續(xù)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，請(qǐng)你簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟和產(chǎn)生的現(xiàn)象：向?yàn)V液B中滴加2-3滴酚酞試液，無(wú)色變紅色，說明有氫氧化鈉
【探究活動(dòng)二】測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
取 5.3g 樣品與足量的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)量生成二氧化碳的體積，從而計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖（不考慮其他因素的影響，裝置的氣密性良好）：
（4）傾斜錐形瓶使樣品與稀硫酸充分接觸．寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（5）量氣管中水面上要加一層植物油（二氧化碳 不溶于該油層），目的是防止二氧化碳溶于水并與水反應(yīng)
（6）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
量氣管內(nèi)液面對(duì)應(yīng)的刻度	42ML	262mL

根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)生成的二氧化碳體積為220mL，已知在實(shí)驗(yàn)條件下，二氧化碳的密度為 2g•L^-1，則生成二氧化碳的質(zhì)量為0.44g
（7）通過計(jì)算，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

Answer 1

分析 本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過程，通過實(shí)驗(yàn)分析可知：氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)的原因是：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；步驟②中加入過量的氯化鈣溶液的目的是：除去碳酸鈉，避免對(duì)氫氧化鈉的驗(yàn)證產(chǎn)生干擾；固體A中必定含有的物質(zhì)是CaCO₃，因?yàn)樘妓徕c與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉；“后續(xù)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，實(shí)驗(yàn)步驟和產(chǎn)生的現(xiàn)象是：向?yàn)V液B中滴加2-3滴酚酞試液，無(wú)色變紅色，說明有氫氧化鈉；量氣管中水面上要加一層植物油（二氧化碳 不溶于該油層），目的是：防止二氧化碳溶于水并與水反應(yīng)；根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)生成的二氧化碳體積為220mL，根據(jù)m=ρv=2g•L^-1×0.22L=0.44g；有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算要準(zhǔn)確．

解答 解：（1）通過實(shí)驗(yàn)分析可知：氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)的原因是：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）步驟②中加入過量的氯化鈣溶液的目的是：除去碳酸鈉，避免對(duì)氫氧化鈉的驗(yàn)證產(chǎn)生干擾；固體A中必定含有的物質(zhì)是CaCO₃，因?yàn)樘妓徕c與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉；故答案為：除去碳酸鈉，避免對(duì)氫氧化鈉的驗(yàn)證產(chǎn)生干擾；CaCO₃；
（3）“后續(xù)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，實(shí)驗(yàn)步驟和產(chǎn)生的現(xiàn)象是：向?yàn)V液B中滴加2-3滴酚酞試液，無(wú)色變紅色，說明有氫氧化鈉；故答案為：向?yàn)V液B中滴加2-3滴酚酞試液，無(wú)色變紅色，說明有氫氧化鈉；
（4）碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水和二氧化碳，配平即可，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（5）量氣管中水面上要加一層植物油（二氧化碳 不溶于該油層），目的是：防止二氧化碳溶于水并與水反應(yīng)；故答案為：防止二氧化碳溶于水并與水反應(yīng)；
（6）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)生成的二氧化碳體積為220mL，根據(jù)m=ρv=2g•L^-1×0.22L=0.44g；故答案為：220；0.44；
（7）設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
5.3g•x                0.44g      $\frac{106}{44}=\frac{5.3g•x}{0.44g}$    x=20%；答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%；
故答案為：20%；

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究，有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．