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17.某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn),上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了塞上瓶塞.這瓶溶液有沒有變質呢?同學們想一探究竟,請你和他們一起參與.
【查閱資料】氯化鋇溶液顯中性,且氯化鋇和碳酸鈉能反應生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉.
【提出猜想】假設一:該溶液沒有變質;
假設二:該溶液部分變質;
假設三:該溶液全部變質.
【實驗驗證】
實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論
①取少量該溶液于試管中,向其中滴加過量的氯化鋇溶液;生成白色沉淀假設一不成立
②靜置,向上層清液中滴加酚酞溶液.溶液變紅假設二成立
【討論交流】
(1)步驟①滴加過量的氯化鋇溶液的目的是除盡溶液中的碳酸鈉,避免對檢驗氫氧化鈉造成干擾;
(2)有同學提出用氫氧化鋇溶液代替氯化鋇溶液做同樣的實驗,也能看到相同的現(xiàn)象,得出相同的結論.你同意他的觀點嗎?為什么?不同意,因為加入氫氧化鋇溶液引入了OH-,對檢驗氫氧化鈉會造成干擾.
【反思】氫氧化鈉敞口放置變質的原因是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O(用化學方程式表示),因此氫氧化鈉應密封保存.
【定量研究】相對原子質量:C-12  O-16   Na-23  Ca-40   Cl-35.5
從該瓶已部分變質為碳酸鈉的氫氧化鈉溶液中取出100.0g溶液,向其中加入100.0g氯化鈣溶液,完全反應后過濾,測得濾液的質量為190.0g.
(計算結果精確到小數(shù)點后一位;有關化學方程式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl)
(1)反應生成的沉淀質量是10g.
(2)所取的溶液中含碳酸鈉的質量是多少克?
( 3)反應后濾液中氯化鈉溶質的質量分數(shù)?

分析 根據(jù)已有的知識進行分析,物質露置在空氣的情況是不變質、部分變質或是不變質,氫氧化鈉變質是因為與二氧化碳發(fā)生反應生成了碳酸鈉,要證明變質就是證明含有碳酸鈉,可以使用與鈣離子或鋇離子結合產(chǎn)生沉淀的方法,要證明氫氧化鈉的存在,需要除去碳酸鈉,但是加入的試劑不能反應生成氫氧化鈉,否則會對反應造成干擾.根據(jù)反應的化學方程式以及提供的數(shù)據(jù)即可進行有關的計算.

解答 解:[提出猜想]氫氧化鈉露置在空氣的情況是不變質、部分變質或是不變質,故填:全部;
[實驗驗證]氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀,加入氯化鋇后有白色沉淀生成,說明氫氧化鈉已經(jīng)變質,故假設一不正確;氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉,除去了顯堿性的碳酸鈉,向上層清液加入酚酞試液變紅,說明固體中含有氫氧化鈉,故氫氧化鈉是部分變質,故猜想二正確,故填:

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論
①取少量該溶液于試管中,向其中滴加過量的氯化鋇溶液;生成白色沉淀假設一不成立
②靜置,向上層清液中滴加酚酞溶液.溶液  變紅     假設二成立
[討論交流]
(1)氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉,除去了顯堿性的碳酸鈉,避免對氫氧化鈉的檢驗造成干擾,故填:除盡溶液中的碳酸鈉,避免對檢驗氫氧化鈉造成干擾;
(2)如果使用氫氧化鋇,則氫氧化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀的同時生成氫氧化鈉,引入了氫氧根離子,對氫氧化鈉的檢驗造成了干擾,故填:不同意,因為加入氫氧化鋇溶液引入了OH-,對檢驗氫氧化鈉會造成干擾;
[反思]氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而導致變質,所以氫氧化鈉需要密封保存,故填:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
[定量計算](1)反應生成的沉淀質量=100.0g+100.0g-190.0g=10g;故填:10;
(2)設生成10g碳酸鈣需要碳酸鈉的質量為x,生成氯化鈉的質量為y.則
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106          100      117
x            10g       y
106100=x10g
x=10.6g
10010g=117y
y=11.7g
答:所取的溶液中含碳酸鈉的質量是10.6g;
(3)反應后濾液中氯化鈉溶質的質量分數(shù)=11.7g190.0g×100%≈6.2%
答:反應后濾液中氯化鈉溶質的質量分數(shù)約為6.2%.

點評 本題為物質變質情況的實驗探究題,完成此題,可以依據(jù)已有的物質性質結合反應的實驗現(xiàn)象進行.書寫反應的化學方程式要注意配平.

練習冊系列答案
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(1)從環(huán)保角度考慮,該套實驗裝置的明顯缺陷是沒有處理尾氣.
(2)可選擇圖2實驗裝置中的乙(選填“甲”或“乙”)作為虛線中的“熱分解裝置”.
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(4)該興趣小組進行上述實驗時,先點燃熱分解裝置中的酒精燈,一段時間后再點燃E處的酒精燈,原因是將裝置中的空氣排盡,防止CO和空氣的混合氣體受熱爆炸.
(5)若通過F裝置中澄清石灰水變渾濁來證明草酸亞鐵晶體熱分解的氣體產(chǎn)物中有CO,則需在C和D裝置之間增加盛有NaOH溶液的洗氣瓶,該洗氣瓶的作用是NaOH.
【數(shù)據(jù)分析】
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