Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在做“探究純堿的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)。

探究一：同學(xué)們做了如圖所示的四組實(shí)驗(yàn)，并將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個(gè)干凈的大燒杯中�？荚嚱Y(jié)束后，某興趣小組發(fā)現(xiàn)大燒杯底部有沉淀，上層溶液呈紅色。為了探究上層溶液的成分，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。

（提出問題）大燒杯中的上層溶液中除了含有水和酚酞外，還含有哪些離子？（假設(shè)難溶物質(zhì)、水和酚酞均不會(huì)解離出離子）

（猜想假設(shè)）小明認(rèn)為上層溶液中一定含有Na+、CO32﹣、H+、Cl﹣、Ba2+、Ca2+、OH﹣七種離子，你認(rèn)為上層溶液中含有的離子最多可能有哪幾種，它們分別是_____（填離子符號(hào)）。

（分析討論）（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H+，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色。請(qǐng)你分析上層溶液中不含有H+的另外一個(gè)理由_____。

（2）小李取一定量的上層溶液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，認(rèn)為上層溶液中一定不含有CO32﹣．小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因是_____。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為進(jìn)一步確定上層溶液中是否含有CO32﹣，請(qǐng)你和小紅一起參與下列探究：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加_____，靜置	①_____ ②試管中的上層溶液仍是紅色	①大燒杯中上層溶液中一定含有CO32﹣ ②同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是_____（填離子符號(hào)）

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是_____（填離子符號(hào)）。

探究二：“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興趣小組欲對(duì)某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定。

（查閱資料）堿石灰是氧化鈣與氫氧化鈉固體的混合物，具有良好的吸水性還能吸收酸性氣體；

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）根據(jù)如圖的裝置，他們?cè)O(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)。

（1）如圖裝配好儀器，并檢查裝置氣密性，準(zhǔn)確稱量5.0g的純堿樣品加入A中的錐形瓶，并在各裝置中加入足量藥品。

（2）打開止水夾K，先對(duì)裝置A通入已除去氮?dú)庖粫?huì)兒，再連接上裝置B和C。

（3）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為_____。

（4）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置通入氮?dú)庖粫?huì)兒。

（5）將反應(yīng)后B裝置內(nèi)的混合物進(jìn)行過濾，把獲得的沉淀物進(jìn)行、稱量，利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（實(shí)驗(yàn)反思）

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中若沒有裝置C則本次測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）

（2）老師在查看小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后指出，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)即使各步驟實(shí)驗(yàn)過程操作規(guī)范，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但最后的結(jié)果也會(huì)偏小，請(qǐng)你分析原因。_____。

Answer 1

【答案】Na+、Cl﹣、Ba2+、Ca2+、OH﹣ 有沉淀存在，不可能有H+ 酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與CO32﹣反應(yīng) 過量的BaCl2溶液 有白色沉淀生成 OH﹣ Cl﹣、Na+、CO32﹣、OH﹣ Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ 偏大 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通入的氮?dú)鈺r(shí)間過短，沒有將生成的二氧化碳全部排出

【解析】

探究一：

猜想假設(shè)：將A、B、C、D四支試管中的廢液全部倒入一個(gè)干凈的大燒杯中，上層溶液呈紅色，說明溶液呈堿性，故一定含有氫氧根離子，不含有氫離子；大燒杯底部有沉淀，Ba2+、Ca2+與CO32﹣反應(yīng)能產(chǎn)生碳酸鋇、碳酸鈣沉淀，上層溶液中Ba2+、Ca2+與CO32﹣不能共存，故上層溶液中含有的離子最多可能有5中，它們分別是Na+、Cl﹣、Ba2+、Ca2+、OH﹣；

分析討論：

（1）小紅認(rèn)為上層溶液中一定不含有H+，因?yàn)樯蠈尤芤撼始t色。H+會(huì)和CaCO3或BaCO3沉淀反應(yīng)，生成氣體逸出，故上層溶液中不含有H+的另外一個(gè)理由有沉淀存在，不可能有H+；

（2）小李取一定量的上層溶液于試管中，滴加幾滴稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，認(rèn)為上層溶液中一定不含有CO32﹣．小紅認(rèn)為他的結(jié)論不正確，原因是：酸堿優(yōu)先反應(yīng)，如果所加鹽酸過少，被堿全部消耗，沒與CO32﹣反應(yīng)；

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀的是碳酸根離子和硫酸根離子，

取大燒杯中上層溶液少許于一支試管中，滴加過量的BaCl2溶液，靜置，①有白色沉淀生成，說明大燒杯中上層溶液中一定含有CO32﹣；

②試管中的上層溶液仍是紅色，說明溶液呈堿性，同時(shí)還能得出大燒杯中的上層溶液中一定含有離子是OH﹣；

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

大燒杯中的上層溶液中一定含有的離子是Cl﹣、Na+、CO32﹣、OH﹣；

探究二：

碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；

實(shí)驗(yàn)反思：

（1）裝置C中的堿石灰可以吸收空氣的二氧化碳，防止進(jìn)入裝置B造成生成沉淀的質(zhì)量偏大，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中若沒有裝置C則本次測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)偏大；

（2）老師在查看小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后指出，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)即使各步驟實(shí)驗(yàn)過程操作規(guī)范，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，但最后的結(jié)果也會(huì)偏小，其可能的原因是實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通入的氮?dú)鈺r(shí)間過短，沒有將生成的二氧化碳全部排出。