Question

6．小剛、小紅對一久置的NaOH白色粉末的成分進行探究．二位同學都作出以下的猜想：
Ⅰ．①可能是NaOH； ②可能是Na₂CO₃； ③可能是NaOH與Na₂CO₃的混合物．做出②③猜想的依據是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）．
Ⅱ．為了驗證①②③猜想，他們分別做了下面的實驗．
（1）小剛取少量白色粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產生，由此可推出白色粉末中一定含有Na₂CO₃，可肯定猜想①（填序號）是錯誤的．
（2）為探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設計了如圖實驗方案：
①沉淀B的化學式為CaCO₃．
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是攪拌；在操作2中，除要用到鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒外，還需補充的玻璃儀器是漏斗．
III．①小剛認為小紅的這個方案有問題，理由是滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別．
但只要將上述的澄清石灰水換成過量的CaCl₂（填化學式）溶液，就可以證明粉末中還含有NaOH．
②小剛對小紅的實驗作了正確的改進后進行了實驗，實驗現(xiàn)象和小紅的一致，由此確定猜想③（填序號）是正確的．
③已知小剛取5.0g白色粉末進行試驗，生成的沉淀B經過洗滌、干燥、稱量，質量為3.0g，則白色固體中NaOH的質量分數(shù)為36.4%．（假設白色固體中不含其它雜質）如何判斷沉淀B已經洗滌干凈？取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

Answer 1

分析 Ⅰ．做出②③猜想的依據是氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
Ⅱ．（1）碳酸鈉能與酸反應生成二氧化碳氣體，根據實驗現(xiàn)象可知白色粉末中一定含有碳酸鈉；
（2）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣；
②操作1加水溶解，玻璃棒的作用是攪拌使其充分溶解，操作2是將沉淀和溶液分開，為過濾，要用到鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒，漏斗；
Ⅲ．①滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別；將氫氧化鈣換成氯化鈣即可；
②加入過量的氯化鈣溶液將碳酸根沉淀完全，得到沉淀B（碳酸鈣），向濾液中滴加酚酞顯紅色，則證明粉末中含碳酸鈉和氫氧化鈉；
③沉淀B為碳酸鈣，質量為3.0g，物質的量為$\frac{3.0g}{100g/mol}$=0.03mol，根據原子守恒可知白色固體中碳酸鈉的物質的量為0.03mol，得出碳酸鈉的質量，據此計算氫氧化鈉的質量分數(shù)：$\frac{氫氧化鈉的質量}{樣品總質量}$×100%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

解答 解：Ⅰ．做出②③猜想的依據是氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
Ⅱ．（1）碳酸鈉能與酸反應生成二氧化碳氣體，根據實驗現(xiàn)象可知白色粉末中一定含有碳酸鈉，說明猜想①是錯誤的，
故答案為：Na₂CO₃；①；
（2）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，則沉淀B是碳酸鈣，
故答案為：CaCO₃；
②操作1加水溶解，玻璃棒的作用是攪拌使其充分溶解，操作2是將沉淀和溶液分開，為過濾，要用到鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒，漏斗，
故答案為：攪拌；漏斗；
Ⅲ．①當碳酸鈉和氫氧化鈉同時存在需要證明時，首先需要加入過量的氯化鈣溶液檢驗并除去碳酸鈉，滴加澄清石灰水雖能除碳酸根，但是引入OH^-，干擾NaOH的鑒別，所以此方案不行，將氫氧化鈣換成氯化鈣即可，
故答案為：滴加澄清石灰水引入OH^-，干擾NaOH的鑒別；CaCl₂；
②加入過量的氯化鈣溶液將碳酸根沉淀完全，得到沉淀B（碳酸鈣），向濾液中滴加酚酞顯紅色，則證明粉末中含碳酸鈉和氫氧化鈉，說明猜想③正確，
故答案為：③；
③沉淀B為碳酸鈣，質量為3.0g，物質的量為$\frac{3.0g}{100g/mol}$=0.03mol，根據原子守恒可知白色固體中碳酸鈉的物質的量為0.03mol，則碳酸鈉的質量為：0.03mol×106g/mol=3.18g，氫氧化鈉的質量為：5.0g-3.18g=1.82g，氫氧化鈉的質量分數(shù)為：$\frac{氫氧化鈉的質量}{樣品總質量}$×100%=$\frac{1.82g}{5.0g}$×100%=36.4%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈，
故答案為：36.4%；取最后一次的洗滌液，滴入AgNO₃溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若無則沉淀洗滌干凈．

點評 本題是探究物質的組成和測量物質的含量，通過提出問題、猜想與假設、實驗設計，最后證實猜想，側重考查學生對知識的遷移應用，難度中等．