Question

12．實(shí)驗(yàn)室中有一瓶長(zhǎng)期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品的成分及含量進(jìn)行探究．
【提出問(wèn)題】該樣品中含有那些物質(zhì)？
【查閱資料】①NaOH在空氣中不會(huì)轉(zhuǎn)化成NaHCO₃．
②BaCl₂溶液呈中性，Ba（OH）₂是可溶性堿．
③CO₂在飽和的NaHCO₃溶液中幾乎不溶解．
【做出猜想】猜想Ⅰ：NaOH．
猜想Ⅱ：Na₂CO₃．
猜想Ⅲ：NaOH和Na₂CO₃．
【試驗(yàn)設(shè)計(jì)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	步驟①：樣品全部溶解 步驟②：觀察到現(xiàn)象A

【收集證據(jù)】
（1）若現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ（填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．
（2）若X溶液為BaCl₂溶液，現(xiàn)象A是有白色沉淀生成，則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)方程式是BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．取反應(yīng)后的上層清液，測(cè)定其pH，當(dāng)pH＞7（填“＞”“＜”或“=”），則證明猜想Ⅲ成立．
【實(shí)驗(yàn)分析】為進(jìn)一步確定部分變質(zhì)樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：
①按圖連接好裝置，并檢查氣密性；
②準(zhǔn)確稱取該樣品1.0g，放入試管內(nèi)；
③打開(kāi)活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過(guò)量，關(guān)閉活塞；
④反應(yīng)結(jié)束后，根據(jù)量筒內(nèi)液體的體積分?jǐn)?shù)，通過(guò)計(jì)算得出變質(zhì)樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）在該實(shí)驗(yàn)中，B裝置中的飽和NaHCO₃溶液不能用水代替，其理由是二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，會(huì)使所測(cè)CO₂體積偏小，會(huì)使計(jì)算樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果偏小．
（2）在上述試驗(yàn)中，30.0%的稀硫酸能否用鹽酸代替？說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 【收集證據(jù)】（1）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氯化鋇和碳酸鈉會(huì)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，以及猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉進(jìn)行分析；
【定量分析】（1）根據(jù)二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，易溶于水進(jìn)行分析；（2）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性進(jìn)行分析；

解答 解：【收集證據(jù)】（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以現(xiàn)象A是有氣泡產(chǎn)生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ成立；
（2）氯化鋇和碳酸鈉會(huì)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉，所以取反應(yīng)后的上層清液，測(cè)定其pH＞7；
【定量分析】（1）二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，易溶于水，所以飽和NaHCO₃溶液如果用水代替，則所測(cè)CO₂體積偏��；
（2）如果用鹽酸代替，鹽酸具有揮發(fā)性，會(huì)揮發(fā)出氯化氫氣體，當(dāng)進(jìn)入B裝置中時(shí)，與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使氣體變多，會(huì)使計(jì)算樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果偏大．
故答案為：【收集證據(jù)】（1）稀鹽酸，猜想Ⅰ；
（2）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，＞；
【定量分析】（1）二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，會(huì)使所測(cè)CO₂體積偏小，會(huì)使計(jì)算樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果偏�。唬�2）不能；會(huì)使所測(cè)CO₂體積偏大，會(huì)使計(jì)算樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果偏大．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問(wèn)題，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．