8.
实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色的粉末\(\rm{.}\)某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究.
【提出问题\(\rm{1}\)】该样品中含有哪些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\);
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有\(\rm{NaOH}\)和\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\).
则变质反应的化学方程式为 ______ .
【查阅资料】
\(\rm{①}\)碱性的\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液可以与中性的\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液发生复分解反应;
\(\rm{②CO_{2}}\)在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解.
【实验探究\(\rm{1}\)】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告.
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
\(\rm{(1)}\)取少量样品溶于水,加入 ______ ; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: ______ |
\(\rm{(2)}\)将上述反应后的混合液过滤, 取滤液加入 ______ . | ______ | 证明猜想Ⅱ成立 |
【提出问题\(\rm{2}\)】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究\(\rm{2}\)】小红同学设计如图\(\rm{1}\)所示装置\(\rm{(}\)铁架台略去\(\rm{)}\),实验在\(\rm{27℃}\),\(\rm{101kPa}\)下进行,步骤如下:\(\rm{①}\)按图连接好装置;\(\rm{②}\)用托盘天平准确称取该样品\(\rm{2.0g}\),放入\(\rm{A}\)中试管内,向\(\rm{B}\)中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;\(\rm{③}\)向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞\(\rm{.}\)反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢氧化钠溶液\(\rm{220mL.}\)请回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)在实验步骤\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ______ ;
\(\rm{(2)B}\)中集气瓶盛装的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是 ______ ;
\(\rm{(3)}\)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 ______ \(\rm{.(}\)在\(\rm{27℃}\),\(\rm{101kPa}\)时二氧化碳的密度为\(\rm{1.8g/L)(}\)计算结果精确至\(\rm{1\%)}\)
【研究与讨论】小明同学认这小红的设计方案过于繁杂,他认为用托盘天平准确称取该样品\(\rm{2.0g}\)后,只需要再称量装置\(\rm{A}\)反应前的总质量\(\rm{(mA_{前})}\)和完全反应后装置\(\rm{A}\)的总质量\(\rm{(mA_{后})}\),就能测量出该部分变质样品中碳酸钠的质量分数.
\(\rm{(1)}\)小明认为反应中产生二氧化碳的质量等于 ______ \(\rm{(}\)填数学表达式\(\rm{)}\),从而轻易的计算出该部分变质样品中碳酸钠的质量分数.
\(\rm{(2)}\)小明计算出该部分变质样品中碳酸钠的质量分数的结果数据偏大,请你帮助他分析分析,原因可能是 ______ .
【提出问题\(\rm{3}\)】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究\(\rm{3}\)】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如图\(\rm{2}\)所示的实验流程.
请回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)操作\(\rm{②}\)中加入的适量某种试剂是 ______ \(\rm{(}\)只写一种\(\rm{)}\);
\(\rm{(2)}\)最终所得氢氧化钠固体质量 ______ 变质后样品中氢氧化钠的质量\(\rm{(}\)填“小于”、“等于”或“大于”\(\rm{)}\).
【实验反思】
实验探究\(\rm{1}\)中的检验和实验探究\(\rm{3}\)中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,请说出其中一个目的: ______ .