题目

题型：不详难度：来源：

小亮同学想通过实验探究某企业采用的氨碱法制的的纯碱样品的成分及含量。
【提出问题】该纯碱样品中含有哪些物质？
【猜想与假设】通过分析，小亮做出如下假设：
（1）只含有Na₂CO₃ ；     （2）含有Na₂CO₃和NaHCO₃
【查阅资料】

	NaHCO3	Na2CO3
加入稀盐酸	现象Ⅰ	产生气泡
加入饱和石灰水	溶液变浑浊	现象Ⅱ
加入CaCl2溶液	无明显现象	溶液变浑浊
加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水	澄清石灰水变浑浊	澄清石灰水无明显变化

 
（1）表中的现象Ⅰ为                                   ；
（2）现象Ⅱ对应的化学方程式为                                                         。
【实验探究】为了确定纯碱样品的成分，小亮设计如下实验方案，请你一起完成小列实验报告。

实验步骤	实验现象
①取少量样品溶于水，加入过量的CaCl2溶液。	；	该反应的方程式：                                         。
②将上述反应后的混合液过滤，取滤液                        。	；	证明猜想②成立。

 
【实验反思】
实验步骤①中，氯化钙溶液过量的目的是                                    。
【提出问题2】如何测量该纯碱样品中各物质的含量？
（1）为测量该纯碱样品各成分的含量，小亮设计了下图装置，通过称量B装置懂得质量变化来确定样品中各成分的含量。该装置气密性良好，稀硫酸与样品、进入装置B的CO₂与NaOH均完全反应，操作无误，但多次实验发现，测定结果有偏差。造成偏差的原因有
①                                                                           ；
②                                                                           。
（2）小亮在老师的指导下重新设计了如下的实验装置。该实验有以下操作步骤：

①检查装置气密性，将w g 干燥的样品放入锥形瓶中；
②称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
③打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡
⑤再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的B瓶质量；
⑥打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
⑦根据B瓶增加的质量，计算样品中各成分的含量。
该实验的正确步骤是                                            。

答案

【查阅资料】（1）产生气泡（1分）
（2）Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaOH（1分）
【实验探究】

实验操作	实验现象	实验结论
	有白色沉淀生成（1分）	Na2CO3 + CaCl2 =CaCO3↓+ 2NaCl（1分）
滴加稀盐酸（或加入澄清石灰水；或加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水，1分）	有气泡产生（或溶液变浑浊，1分）

 
【实验反思】除尽样品溶液中的Na₂CO₃（或避免干扰NaHCO₃的检验，1分）
【提出问题2】（1）①空气中的CO₂进入装置B被氢氧化钠吸收（1分）
②装置A中残留的CO₂未被装置B中的氢氧化钠吸收（1分）
（2）①③②④⑥⑤⑦（1分）

解析

碳酸氢钠与盐酸反应也生成二氧化碳，所以实验现象为有气泡产生，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，纯碱样品中含有碳酸钠，所以能与氯化钙反应生成难溶性的碳酸钙，现象为有白色沉淀生成，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，猜想②成立，说明固体中有碳酸氢钠，即上述反应完成后滤液的溶质为碳酸氢钠、氯化钠和氯化钙，根据资料可知，可利用稀盐酸或氢氧化钙溶液检验碳酸氢钠的存在，或将溶液加热，利用碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳进行检验，步骤①中加入过量的氯化钙是使碳酸钠全部转化为碳酸钙，不影响碳酸氢钠的检验，对比改进前后实验，小亮方案中引起误差的原因一是空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，二是反应产生的二氧化碳无法被氢氧化钠溶液完全吸收；利用改进后装置进行纯度测定的操作，由于实验中需测定气体的质量，所以必需先检查装置的气密性，然后再加入一定量的样品，然后通过入除去二氧化碳后的空气将装置中的空气排出，充分吸收其中的二氧化碳，再黍量B的质量，然后加入稀硫酸与样品反应，反应结束后，再通入除去二氧化碳的空气，将装置中的二氧化碳全部排出，全部被氢氧化钠溶液吸收，然后现次称量B的质量，根据B装置质量变化确定反应产生二氧化碳的质量，求出样品中各成分的质量。