Question

小剛、小軍、小紅對一久置的NaOH白色粉末的成分進(jìn)行探究并測定其成分的含量．
（一）成分的確定
三位同學(xué)都作出以下的猜想：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(jù)是

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

（用化學(xué)方程式表示）．
為了驗證①②③猜想，他們分別做了下面的實驗．
（1）小剛?cè)∩倭堪咨�粉末于試管中，再滴加足量的稀HCl，有氣泡產(chǎn)生，由此可肯定猜想

①

（填序號）是錯誤的．
（2）小軍又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色．由此小軍結(jié)合小剛的實驗，認(rèn)為猜想③是正確的．小紅卻認(rèn)為小軍的所得結(jié)論不確切，因為

碳酸鈉也顯堿性

．
（3）為探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設(shè)計了如下實驗方案：

①沉淀B的化學(xué)式為

CaCO₃

；在操作1中要用到玻璃棒，其作用是

攪拌作用，加速固體的溶解

．
②小剛認(rèn)為小紅的這個方案也有問題，理由是

碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉

． 但只要稍加改進(jìn)，就可以證明粉末中還含有NaOH，則小剛改進(jìn)的方法是：

把氫氧化鈣改為過量的氯化鈣

． 小剛對小紅的實驗作了正確的改進(jìn)后進(jìn)行了實驗，實驗現(xiàn)象和小紅的一致，由此確定猜想③是正確的．
（二）各成分含量的測定
三位同學(xué)利用電子天平共同作了以下測定實驗．實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

稱   量   項   目	稱   量  時 間	質(zhì)量（g）
試樣		10.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量		241.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后15秒	249.20
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后35秒	249.00
裝置+稀硫酸質(zhì)量+試樣	反應(yīng)開始后55秒	249.00

試通過分析表中數(shù)據(jù)計算出試樣中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：由于久置的氫氧化鈉可能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，根據(jù)題設(shè)條件，按步分析，邏輯推理，層層推進(jìn)，“對號入座”，得出結(jié)論．解題時注意：（1）思維過程展示注意邏輯性；（2）發(fā)散性結(jié)論（幾種可能組合）按序排列分析，防止遺漏或重復(fù)；（3）有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．

解答：解：（一）由于久置的氫氧化鈉可能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，配平即可；故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（1）由于碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)時有氣泡產(chǎn)生，因此向固體中加入稀鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，就能說明固體中含有碳酸鈉．若固體中含有碳酸鈉，就能說明猜想①是錯誤的．故答案為：①
（2）溶液中存在Na₂CO₃也會使酚酞變紅，因此無色酚酞試液變紅時，不能說明一定含有氫氧化鈉，說明小軍的結(jié)論不確切，甚至有可能是錯誤的．故答案為：碳酸鈉也顯堿性
（3）向白色粉末中加水，粉末會溶解，為加速溶解，可以用玻璃棒攪拌，從而得到溶液A．因此操作1是溶解，在該操作中玻璃棒所起的作用是“攪拌，加速溶解”．碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉和白色沉淀碳酸鈣，因此沉淀B是碳酸鈣；由于Na₂CO₃與Ca（OH）₂反應(yīng)后也有NaOH生成，因此這個方案不能證明白色粉末中是否含有NaOH；改進(jìn)方案：將滴加澄清石灰水改為過量的CaCl₂（或Ba（NO₃）₂或Ca（NO₃）₂或BaCl₂）即可．故答案為：①CaCO₃；攪拌作用，加速固體的溶解；②碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成了氫氧化鈉；把氫氧化鈣改為過量的氯化鈣；
（二）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
10g?x           241.20g+10.00g-249.00g=2.20g 
 

106

10g?x

=

44

2.20g

      
          x=53% 
答：試樣中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是53%；
故答案為：53%

點評：本題主要考查利用氫氧化鈉和碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)確定久置的氫氧化鈉的成分、利用稀硫酸的性質(zhì)計算久置氫氧化鈉中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，難度較大．有關(guān)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．