Question

【題目】小蘇打和食鹽是廚房中常見物質(zhì)。現(xiàn)有一包白色固體，可能由碳酸氫鈉、氯化鈉中的一種或兩種物質(zhì)組成。某科學小組同學展開了系列研究。

（一）定性分析

（實驗目的）確定白色固體的組成

（實驗方案）：如圖1所示

（實驗結(jié)論）小明同學經(jīng)過上述實驗得出結(jié)論：該白色固體由碳酸氫鈉、氯化鈉兩種物質(zhì)組成。

（1）步驟①發(fā)生反應的化學方程式是_____；

（2）步驟②中的澄清石灰水也可以用其它堿溶液代替，如_____；

（3）科學小組認真研究討論后認為，此方案不能得出小明同學的結(jié)論。一致認為將上述方案中使用的一種試劑進行調(diào)換，如仍出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則小明同學的結(jié)論正確。調(diào)換措施是_____。

（二）定量分析

（實驗目的）測定該白色固體中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)

（實驗方案）該小組利用圖2所示的實驗裝置（固定裝置已略去，裝置氣密性良好）進行實驗，每一步反應均完全進行。

（1）首先稱取a克該樣品放入裝置甲中，然后進行有關(guān)實驗操作，正確的順序是_____（填序號，可重復選擇）

a．稱量裝置丙的質(zhì)量

b．打開彈簧夾，通入足量的氮氣，關(guān)閉彈簧夾

c．打開分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，關(guān)閉活塞

（2）如果沒有裝置乙，會造成測定結(jié)果_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）；

（3）裝置丁的作用是_____。

（三）拓展交流

經(jīng)査閱材料：將二氧化碳氣體持續(xù)通入一定量的氫氧化鈉溶液中會先后發(fā)生以下兩個化學反應：

①2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O ②Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3

小明同學將5g二氧化碳氣體通入100g 5%的氫氧化鈉溶液中，充分反應后，所得溶液的溶質(zhì)是_____（填化學式）。

Answer 1

【答案】NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ 氫氧化鋇溶液 把稀鹽酸改為稀硝酸 b、a、c、b、a 偏大 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入丙裝置 Na2CO3、NaHCO3

【解析】

碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，和稀硝酸反應生成硝酸鈉、水和二氧化碳；氯離子能和銀離子結(jié)合生成白色沉淀氯化銀；氫氧化鈉能夠吸收水蒸氣和二氧化碳；二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水。

（一）定性分析

[實驗結(jié)論]

（1）步驟①中，碳酸氫鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，發(fā)生反應的化學方程式是：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。故填：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑

（2）步驟②中的澄清石灰水也可以用其它堿溶液代替，如氫氧化鋇溶液，這是因為氫氧化鋇能和二氧化碳反應生成白色沉淀碳酸鋇和水。故填：氫氧化鋇溶液

（3）調(diào)換措施是把稀鹽酸改為稀硝酸，這樣能夠防止過量鹽酸或反應生成的氯化鈉對實驗產(chǎn)生影響。故填：把稀鹽酸改為稀硝酸

（二）定量分析

[實驗方案]

（1）首先稱取a克該樣品放入裝置甲中，然后進行有關(guān)實驗操作，正確的順序：b、a、c、b、a。故填：b、a、c、b、a

（2）如果沒有裝置乙，導致水蒸氣被丙裝置吸收，從而會造成測定結(jié)果偏大。故填：偏大

（3）裝置丁的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入丙裝置。故填：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入丙裝置

（三）拓展交流

反應的化學方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：

由以上質(zhì)量關(guān)系可知，5g氫氧化鈉恰好和2.75g二氧化碳反應生成6.625g碳酸鈉，6.625g碳酸鈉和二氧化碳、水反應生成碳酸氫鈉時，消耗二氧化碳質(zhì)量是2.75g，而和氫氧化鈉反應后剩余二氧化碳質(zhì)量是2.25g，因此二氧化碳不足，所得溶液的溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3。故填：Na2CO3、NaHCO3