像科学家一样“做科学”——探秘氢氧化钠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，样品表面出现了大量的白色粉末．某兴趣小组的同学对该样品进行了探究

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像科学家一样“做科学”——探秘氢氧化钠
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，样品表面出现了大量的白色粉末．某兴趣小组的同学对该样品进行了探究．请回答下列问题：
（1）实验证明，这份氢氧化钠已经变质，但不能确定是否完全变质．请你从下列药品中选择合适的试剂，探究氢氧化钠是否完全变质．
药品：蒸馏水、酚酞试液、稀盐酸、氯化钙溶液．
你的实验方案是
．
用化学方程式表示该实验中所依据的化学反应原理：　　．
（2）如果给你一份未知浓度的稀硫酸，要求通过定量实验，测定氢氧化钠变质的程度（即样品中氢氧化钠的含量），请你给出具体的实验方案．

实验方案	反应的化学方程式

（3）实验证明，氢氧化钠部分变质，请你设计一个提纯该样品的实验方案，以得到纯净的氢氧化钠固体．
提纯样品应采用的试剂是　　．

实验方案	反应的化学方程式

答案

（1）取少量待测液于试管，加入足量氯化钙或氯化钡溶液至不再产生白色沉淀；再向静置后的上述试管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红，则说明氢氧化钠部分变质；如果溶液没有变红，则说明氢氧化钠完全变质．
（2）

实验方案	反应的化学方程式
（1）称出空烧杯的质量；（2）称出烧杯和氢氧化钠样品的总质量；（3）用试管取出足量的稀硫酸，称出烧杯和氢氧化钠样品和盛有稀硫酸试管的总质量；（4）将试管中的稀硫酸倒入盛有氢氧化钠样品的烧杯里，充分反应后称量其总质量，记录数据；（5）根据实验测得的数据计算氢氧化钠的含量．	H₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

（3）

实验方案	反应的化学方程式
（1）将烧碱样品放入试管中，加水振荡，（2）向上述溶液中逐滴加入澄清石灰水至不再产生沉淀过滤，（3）然后将滤液蒸发至晶体析出	Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH

解析

试题分析：（1）氢氧化钠可能部分变质，也可能是全部变质，故设计的方案为：取少量待测液于试管，加入足量氯化钙或氯化钡溶液至不再产生白色沉淀；再向静置后的上述试管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红，则说明氢氧化钠部分变质；如果溶液没有变红，则说明氢氧化钠完全变质．
（2）由于硫酸的质量分数未知，故可以从氢氧化钠样品与足量的稀硫酸反应前后的质量差计算出产生二氧化碳的质量，再通过碳酸钠的质量知道氢氧化钠的质量，最后通过氢氧化钠的质量与样品质量的比值计算其含量.
（3）敞口放置于空气中会吸水并与二氧化碳反应生成碳酸钠，要得到纯净的氢氧化钠固体将碳酸根除掉是解题的关键，可加入适量的石灰水（或氢氧化钡溶液）可以除去碳酸钠又可以增加氢氧化钠，然后经过滤蒸发等操作即可得到较纯净的氢氧化钠．
点评：本题考查了氢氧化钠变质的检验、变质程度的测定及除杂的问题，综合性较强，难度较大，特别是语言的表达；解这类题目时，选择试剂很重要，要注意在检验和除杂的不同，在除去杂质的同时，原物质不能减少，但可以增多，且反应后不能生成新的杂质．

举一反三

某无土栽培营养液的配方中可能含有氯化钾、硫酸铵、碳酸氢氨中的一种或几种物质，为确定配方的成分，化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动：
（1）【实验探究一】取少量固体样品在研体中与熟石灰混合研磨，有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变色，写出可能发生该反应的一个化学方程式．
（2）【实验探究二】另取少量固体样品溶于水得到溶液A，按下图所示进行实验，现象如图所述（设发生的反应都恰好完全进行）．请你回答下列问题：

①白色沉淀E是．
②小明认为由实验探究二可以确定该化肥中一定含有氯化钾和硫酸铵，一定没有碳酸氢铵．小强认为这个结论不正确，他的理由．为了使小明的结论正确，小强对上述实验进行了改动，他的做法是．

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一男孩在排污井盖上燃放鞭炮，点燃了排污井内的气体，井盖被炸飞，男孩被井盖击伤．
【提出问题】排污井内气体的主要成分是什么？
【查阅资料】排污井内的有机物在一定的条件下发酵产生了气体，其成分可能含有CO、CO₂、CH₄等．
【提出猜想】某兴趣小组同学对排污井内气体含有上述气体中最少2种成分的猜想如下：
猜想Ⅰ：有CO₂、CH₄ 猜想Ⅱ：有CO、CH₄
猜想Ⅲ：有CO、CO₂ 猜想Ⅳ：有CO、CO₂、CH₄
【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并经行探究．

【问题讨论】
（1）装置A出现浑浊，证明猜想       不正确．
（2）小明通过装置C处           的现象，证明猜想Ⅲ不成立．小芳对此提出了疑义，小芳认为要在            位置，再增加一个上图中       （填序号）装置，才能证明猜想Ⅲ不成立．
（3）为了进一步确认气体中是否含有一氧化碳，小明将装置C处气体完全燃烧后的产物依次通过装置D、E，经实验测定装置D增重1.8g，装置E增重2.2g，由此证明猜想     成立．
（4）小明认为要证明排污井内气体是否含有CO，可以不用装置B，小芳则认为需要使用装置B，你认为装置B的作用是                           ．

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某热电厂用脱硫得到的石膏（CaSO₄•2H₂O）生产K₂SO₄肥料的流程如下．

请回答下列问题：
（1）石膏中S的化合价是    ．脱硫过程的化学方程式为2CaCO₃+2SO₂+O₂+4H₂O=2CaSO₄•2H₂O+2       ．
（2）石膏与饱和（NH₄）₂CO₃溶液相混合，发生反应Ⅰ时需不断搅拌，其目的是        ．
（3）实验室完成过滤操作所需要的仪器有铁架台、玻璃棒以及         （填字母序号），玻璃棒的作用是           ．

（4）（NH₄）₂SO₄与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K₂SO₄晶体．此反应的基本类型是，浓氨水的作用是，反应Ⅱ需在密闭容器中进行的原因是．
（5）该工艺可以循环利用的物质有（写一种），副产品NH₄Cl与NaOH溶液混合微热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变色．

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某同学将光亮的镁条放入滴有酚酞的NaHCO₃饱和溶液中，产生大量气泡和白色固体，溶液红色加深．
（一）溶液红色加深，则反应后溶液的碱性       （填“增强”、“不变”或“减弱”）．
（二）为确定气体和固体的成分，该同学进行了如下的探究．
（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象．则该气体为  （写化学式）．
（2）对白色固体做出如下猜测并进行实验：
【猜测】
查阅资料1：Mg（HCO₃）₂能溶于水．
①白色固体可能是MgCO₃；
②白色固体可能是             ；
③白色固体可能是MgCO₃和Mg（OH）₂．
【实验】
①取洗净后的白色固体，加入足量的          溶液，观察到             ，则白色固体一定含有MgCO₃．
查阅资料2：MgCO₃、Mg（OH）₂加热易分解，分别生成两种氧化物．
②为进一步确定白色固体的组成，该同学进行了定量实验：
称取干燥的白色固体22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部先通过浓硫酸，浓硫酸增重1.8g，则白色固体中含有         ，再通过碱石灰，碱石灰增重8.8g，则固体中各成分的质量比为                     ．

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工业烧碱具有较好的***菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠．某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究．
利用Na₂CO₃与稀H₂SO₄反应产生CO₂，通过CO₂质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度．
（1）小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略），图中仪器A的名称是．

（2）小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差，如装置内空气中的CO₂没有排出、反应产生的CO₂未被完全吸收等．为减小误差，使CO₂质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）

图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的开闭情况是                                          ．
（3）若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将   （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（4）已知Na₂CO₃溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO₃，当Na₂CO₃全部转化为NaHCO₃后，生成的NaHCO₃能继续与稀硫酸反应生成CO₂．
现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液．请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成                                   ．

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