Question

【題目】(1)在化學課上，甲同學將燃燒的鈉迅速伸人到盛有CO2的集氣瓶中,鈉在其中繼續燃燒,反應后冷卻,瓶底附著黑色顆粒,瓶壁上粘附著白色物質。

[提出問題]黑色顆粒和白色物質是什么?

[進行猜想]甲認為黑色顆粒是碳,白色物質可能是Na2O或Na2O和Na2CO3或____________________，乙同學還認為白色物質是氫氧化鈉。

甲同學立刻認為乙同學的猜想是錯誤的,其理由是____________________________________。

[查閱資料]氧化鈉為白色粉末,溶于水生成氫氧化鈉: ;常溫下飽和Na2CO3溶液的PH值約為12。

[實驗探究]甲同學對白色物質進行實驗探究。

實驗方案	實驗操作	實驗現象	結論
方案1	取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質為Na2O
方案2	① 取樣品少量于試管中,加入適量水，振蕩,樣品全部溶于水,向其中加入過量的CaCl2 溶液	出現白色沉淀	白色物質是Na2CO3
	② 靜置片刻,取上層清液于試管中,滴加無色酚酞試液	無明顯現象

[反思評價]丙同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是___________________________。

[得出結論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為__________________________。

(2)某研究性學習小組設計了用沉淀法測定純堿( Na2CO3)樣品(只含NaCl雜質)中Na2CO3質量分數的實驗方案

[實驗原理]利用碳酸根離子與鈣離子結合生成沉淀,通過沉淀的質量而得出碳酸鈉的質量分數

[實驗步驟]

①托盤天平稱取樣品22.0g放人燒杯中,加水使其完全溶解

②驗證Na2CO3已完全反應的方法是:靜置,向上層清液中滴加____________溶液,如果沒有白色沉淀生成,即可證明;

③過濾、操作X、干燥、稱量沉淀的質量為20.0g,操作X的名稱是___________，如果缺少此操作會造成碳酸鈉質量分數___________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

④通過以上提供的數據計算出樣品中碳酸鈉的質量分數為多少?_____

Answer 1

【答案】Na2CO3 反應物中不含氫元素, 因此不能生成氫氧化鈉 Na2CO3溶液顯堿性,也能使酚酞試液變成紅色 CaCl2 洗滌 偏高 96.4%

【解析】

（1）[進行猜想]
甲認為黑色顆粒是碳，白色物質可能是Na2O或Na2O和Na2CO3或Na2CO3，乙同學還認為白色物質是氫氧化鈉；
甲同學立刻認為乙同學的猜想是錯誤的，其理由是反應物中不含有氫元素，不能生成氫氧化鈉。
故填：Na2CO3；反應物中不含有氫元素，不能生成氫氧化鈉。
[實驗探究]
取樣品少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液，溶液變紅色，說明溶液顯堿性；
取樣品少量白色物質于試管中，加入適量水，樣品全部溶于水向其中加入過量的CaCl2溶液，產生白色沉淀，是因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀，靜置一會后，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液，無明顯現象，說明溶液中不含有氫氧化鈉，即樣品中不含有氧化鈉。
[反思評價]
丙同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。
故填：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。
[得出結論]
鈉在二氧化碳中燃燒生成碳酸鈉和碳，反應的化學方程式為：4Na+3CO22Na2CO3+C。
故填：4Na+3CO22Na2CO3+C。

（2）②驗證Na2CO3已完全反應的方法是：靜置，向上層清液中滴加氯化鈣溶液，如果沒有白色沉淀生成，即可證明。
故填：氯化鈣。
③過濾、操作X、干燥、稱量沉淀的質量為20.0g，操作X的名稱是洗滌，如果缺少此操作，會導致沉淀質量偏大，從而會造成碳酸鈉質量分數偏高。
故填：洗滌；偏高。
④設碳酸鈉質量為x，

x=21.2g，
樣品中碳酸鈉的質量分數為： ×100%96.4%，
答：樣品中碳酸鈉的質量分數為96.4%。