某氢氧化钠样品中可能混有Na2SO4和Na2CO3杂质，化学实验小组的同学们为了探究该氢氧...

某氢氧化钠样品中可能混有Na2SO4和Na2CO3杂质，化学实验小组的同学们为了探究该氢氧化钠样品中杂质的成分，并提纯样品，做了如下探究实验：取少 量氢氧化钠样品，加足量水溶解，待用。

（实验探究1）甲同学：如图所示，取一定量氢氧化钠样品溶液于试管中，向其中加入稀硫酸，观察到溶液中有气泡冒出，再向其中滴加硝酸钡溶液，观察到溶液中有白色沉淀产生

（1）请你写出该过程中，最先发生的化学反应的方程式：___________；

（2）根据实验现象，甲同学得出结论：样品中含有的杂质为碳酸钠和硫酸钠。 请你评价甲同学的实验结论：________。

（提出问题）将B试管中混合物过滤，测得滤液pH>7,则所得滤液中含有哪些离子？

猜想一：Na+、NO3-、OH-、Ba2+

猜想二：Na+、NO3-、OH-、SO42-

猜想三：Na+、NO3-、CO32-

（3）你的猜想是：________ (填离子符号）

（4）上述猜想中一定错误的是________。

（实验探究2）乙同学：另取少量氢氧化钠样品溶液于试管中，向其中先加入________，再加入硝酸钡溶液，观察到_________，则证明样品中含有两种杂质。

（表达与交流）同学们经过讨论后认为，要除去氢氧化钠样品中的杂质，只需要向样品的溶液中加入一种试剂，即_________溶液，充分搅拌后过滤，蒸发结晶即可得到纯净的氢氧化钠固体。

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（8分）在除杂质的操作中，为了将杂质完全去除，通常需加入过量的除杂试剂。为了除去NaCl样品中混有少量的Na2SO4和MgCl2，某校化学课外活动小组设计了提纯NaCl的流程图：

（1）加入过量的氢氧化钠可除去的阳离子　　　　　　　　 (写离子符号)，写出①的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）试剂X的化学式为　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）试剂Y的化学式是　　　　　　　 ，它的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）操作Ⅱ的名称是　　　　 ，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的同一种玻璃仪器是　　　　　　　　　 。

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（3分）某化学兴趣小组同学对含有Na2SO4杂质的Na2CO3固体样品进行了以下实验探究。请根据下图所示的实验过程和提供的数据，回答以下问题。

（1）过程②中产生气体的原因是______。

（2）计算溶液A的质量（写出计算过程，结果保留一位小数）。

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某实验小组的同学完成粗盐提纯的实验后，得到了白色固体。白色固体中除NaCl外，还可能含有MgCl2、CaCl2和Na2SO4中的一种或几种。为了确定其成分，同学们取少量白色固体配制成溶液(以下称为“样品溶液”)，进行了如下实验:

[提出问题]样品溶液中可能含有哪些离子?

[实验探究]

[收集证据]甲同学实验中发生反应的化学方程式为_____，由此可知，过滤后的滤液中一定含有的阴离子是_____(填离子符号)。

乙同学向甲同学实验后的滤液中滴加碳酸钠溶液，没有观察到任何现象。丙同学继续实验，观察到明显的实验现象，于是认为样品溶液中含有SO42-。

[交流与评价]大家一致认为，丙同学得出的实验结论不正确，理由是_____。

[反思与收获]若想得出正确结论，可以在丙同学实验的基础上，补充实验:取_____，加入____，观察到_____，则证明样品溶液中含有SO42-。

[总结与提升]通过上述探究可知，证明某一离子是否存在时，当加入的试剂与____，一定要在加入试剂前_______，以便得出正确的实验结论。

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某工业铁红(Fe2O3)样品中可能混有一种黑色的金属氧化物杂质。根据工业制取铁红的流程分析，该杂质可能是FeO或CuO。兴趣小组同学为探究样品中是否含有杂质及杂质的成分，进行如下实验。

（1）甲组同学分别取质量相等的样品和Fe2O3，加入试管Ⅰ、Ⅱ中，然后加入等体积稀硫酸进行如图对照实验，并得出结论：样品中不含杂质。你认为该结论_______（填“合理”或“不合理”）。

（2）乙组同学按下列步骤进行实验：

【收集资料】

①上述三种氧化物在加热条件下，都能与氢气反应得到相应的金属单质和水。

②三种氧化物中氧元素的质量分数由大到小的顺序为____________。

③铁粉中混有少量铜时，难以从金属颜色确定是否含有金属铜。

【设计方案进行实验】

乙组同学用下图装置进行实验（碱石灰是氧化钙与氢氧化钠固体混合物）。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→F→_____→_______→______→B。检验装置气密性后，向各装置中加入药品。装置F中试剂X是_____溶液，装置C的作用是___________。

②下列实验操作步骤的合理顺序是________（填写操作编号）。

a．加热装置D中反应管　　　　　　　　　　　　　　 b．检验H2的纯度

c．打开装置A中分液漏斗的活塞，向圆底烧瓶中加入稀盐酸

③该实验处理问起的方法是______________。

【实验分析与结论】

乙组同学的两次实验数据如下表：（两次实验工业铁红均与氢气完全反应）

①分析数据，你的实验结论是_________________。

②请帮助乙组同学设计实验方案确认该样品中杂质的成分________________。（写出操作、现象和结论，若该样品中不含杂质本题不必作答）

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实验室有一瓶在空气中露置的氢氧化钠固体样品，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：该样品中只含Na2CO3；

猜想Ⅱ：该样品中含有NaOH和Na2CO3；

猜想Ⅲ：__________________。

则NaOH变质原因的化学方程式为__________________。

（查阅资料）

①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应；

②CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。

（实验探究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。

（实验反思）

要除去NaOH中的Na2CO3应选择的化学试剂是_____________。

（提出问题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2）

小红同学设计如图所示的装置(铁架台略去)，实验在27℃，101kPa 下进行，步骤如下：

①按图连接好装置；

②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和的碳酸氢钠溶液至瓶颈处；

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。反应结束后，量筒中收集到饱和的碳酸氢钠溶液244mL。

请回答下列问题：

（1）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是_______________；

（2）B中集气瓶盛装的饱和的碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是_______________；

（3）试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？______________（填“有”或“没有”）。

（4）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为________________。（在27℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L）（计算结果精确至1%）

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在工业制得的烧碱中常常会混有三种杂质：氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。现有一份工业烧碱样品，为了研究它的组成，某小组同学将其配成溶液后，做如下探究，请你也参与其中。

【探究实验1】

根据实验现象，写出一个产生沉淀的化学方程式（1）_____________________；

【提出猜想】同学们根据上面实验猜测该烧碱样品中可能含有的杂质为：

小冰：碳酸钠

小城：硫酸钠

小美：碳酸钠和硫酸钠

【探究实验2】为了弄清组成，同学们进一步探究，

小冰对滤渣A展开探究，向滤渣A中滴加足量的稀盐酸，观察（2）_________________的现象，证明自己的猜想正确。

【评价与交流】小城提出若将盐酸替换成稀硫酸也可以对上述猜想做出正确判断，请你评价小城的观点（3）___________________________

【探究实验3】小美对滤液B展开探究，取样，向其中滴加酚酞试液，实验看到的现象是（4）__________________；她又向其中滴加（5）_______________，观察到了预测的现象，证明溶液中含有氯化钠。

【归纳与总结】回顾整个探究过程。大家认为在探究溶液中溶质的组成时，我们选择试剂要注意（6）_______________________。

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为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下的方案并进行实验。

（l）写出沉淀A的化学。

（2）加入CaC1₂溶液后，分离除去沉淀A的实验操作方法是________。

（3）同学继续探究后又提出新的方案：将混合物溶解，若滴加盐酸至不再产生气体为止。

则既能除去Na₂CO₃杂质，又能有效地防止新杂质的引人。写出有关反应的化学方程式：________。

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某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na2CO3）样品（只含NaCl杂质）中Na2CO3质量分数的实验方案．请回答下列问题：

小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物

（1）气体法。　　　　　　

【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）

【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如图1的实验装置。

图1

①实验装置乙中盛放的试剂为　　　　　　　 　　 　，

其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

装置丁中碱石灰的作用是　　　　　　 。（填字母）

A．吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2　

B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中

C．干燥二氧化碳

②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的

质量分数　　　　 　（填写“偏高”“偏低”或“不变”）．

③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你

认为他的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，应该将装置甲中双孔橡

胶塞换成三孔橡胶塞，并增加图2装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，

目的是　　　　　　　　　　　　　 ，其中NaOH溶液的作用是 　　　　　　　　　　　 。

　　　 图2

（2）沉淀法．

【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。

【实验步骤】①用托盘天平称取样品11．0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；

②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量（即Na2CO3已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加　　　　　　　　 溶液，如果没有白色沉淀生成，证明CaCl2过量；

③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10．0g，操作X的名称是　　　　　 ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数　　　　　　　 （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。　　

④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为　　　　　　 。（写出计算过程，结果保留至0．1%，共3分）

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