Question

12．實驗室中有一瓶長期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行探究．
【提出問題】該樣品中含有那些物質？
【查閱資料】①NaOH在空氣中不會轉化成NaHCO₃．
②BaCl₂溶液呈中性，Ba（OH）₂是可溶性堿．
③CO₂在飽和的NaHCO₃溶液中幾乎不溶解．
【做出猜想】猜想Ⅰ：NaOH．
猜想Ⅱ：Na₂CO₃．
猜想Ⅲ：NaOH和Na₂CO₃．
【試驗設計】

實驗操作	實驗現象
	步驟①：樣品全部溶解 步驟②：觀察到現象A

【收集證據】
（1）若現象A是有氣泡產生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ（填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）不成立．
（2）若X溶液為BaCl₂溶液，現象A是有白色沉淀生成，則產生沉淀的化學方程式是BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．取反應后的上層清液，測定其pH，當pH＞7（填“＞”“＜”或“=”），則證明猜想Ⅲ成立．
【實驗分析】為進一步確定部分變質樣品中Na₂CO₃的質量分數，某興趣小組的同學用如圖所示裝置進行實驗，步驟如下：
①按圖連接好裝置，并檢查氣密性；
②準確稱取該樣品1.0g，放入試管內；
③打開活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過量，關閉活塞；
④反應結束后，根據量筒內液體的體積分數，通過計算得出變質樣品中Na₂CO₃的質量分數．
【實驗反思】（1）在該實驗中，B裝置中的飽和NaHCO₃溶液不能用水代替，其理由是二氧化碳會與水反應，會使所測CO₂體積偏小，會使計算樣品中Na₂CO₃的質量分數的結果偏小．
（2）在上述試驗中，30.0%的稀硫酸能否用鹽酸代替？說明理由．

Answer 1

分析 【收集證據】（1）根據碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析；
（2）根據氯化鋇和碳酸鈉會生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，以及猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉進行分析；
【定量分析】（1）根據二氧化碳會與水反應，易溶于水進行分析；（2）根據鹽酸的揮發性進行分析；

解答 解：【收集證據】（1）碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以現象A是有氣泡產生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ成立；
（2）氯化鋇和碳酸鈉會生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉，所以取反應后的上層清液，測定其pH＞7；
【定量分析】（1）二氧化碳會與水反應，易溶于水，所以飽和NaHCO₃溶液如果用水代替，則所測CO₂體積偏小；
（2）如果用鹽酸代替，鹽酸具有揮發性，會揮發出氯化氫氣體，當進入B裝置中時，與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，使氣體變多，會使計算樣品中Na₂CO₃的質量分數的結果偏大．
故答案為：【收集證據】（1）稀鹽酸，猜想Ⅰ；
（2）BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，＞；
【定量分析】（1）二氧化碳會與水反應，會使所測CO₂體積偏小，會使計算樣品中Na₂CO₃的質量分數的結果偏小；（2）不能；會使所測CO₂體積偏大，會使計算樣品中Na₂CO₃的質量分數的結果偏大．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中所給的知識進行解答．