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第二部分 专题五 类型三
1．(2018·泰安)某化学兴趣小组的同学，通过咨询老师，准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2[Na2SO3＋H2SO4(浓)=== Na2SO4＋SO2↑＋H2O] 。老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长，不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。
【提出问题】①该瓶溶液中溶质的成分是什么？
②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少？
【查阅资料】
(1)Na2SO3有较强还原性，在空气中易被氧气氧化：2Na2SO3＋O2=== 2Na2SO4；
(2)Na2SO3能与酸反应产生SO2气体；
(3)SO、SO均能与Ba2＋反应产生白色沉淀，BaSO3可溶于稀盐酸。
【做出猜想】
猜想1：没有变质，成分是Na2SO3；
猜想2：完全变质，成分是Na2SO4；
你认为还可能有的猜想3：部分变质，成分是Na2SO3和Na2SO4。
【实验探究Ⅰ】甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质：
小组
实验操作
现象
结论
甲组
取少量样品于试管中加入过量稀盐酸
产生气泡
没有变质，还是Na2SO3
乙组
取少量样品于试管中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸
产生白色沉淀，沉淀部分溶解，产生气泡
已部分变质
【评价】有同学质疑甲组方案不合理，理由是含有硫酸钠和亚硫酸钠的溶液也能和稀盐酸反应生成气体。
【实验探究Ⅱ】
甲组同学设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。(注：空气中二氧化碳的影响忽略不计)
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(1)连好装置并检查装置气密性，在锥形瓶中放入126 g该样品；
(2)实验前称量C装置的质量；
(3)关闭活塞K，用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡；
(4)打开活塞K，缓缓鼓入一定量的氮气，关闭活塞K；
(5)再次称量C装置的质量发现比反应前增重6.4 g。
由此，计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为10%。
【解释】若没有进行第4步操作，则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的偏小(填“偏小”或“偏大”)。
乙组仍使用第一次实验的原理，进行如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。
第一步：称取试样a g；
第二步：在溶液中加入过量氯化钡溶液和足量稀盐酸；
第三步：过滤、洗涤、烘干沉淀；
第四步：称量沉淀的质量为b g；
第五步：计算溶液中Na2SO3的溶质质量分数＝(1－)×100%。
试回答下列问题：
(1)加入氯化钡溶液过量的目的是使硫酸钠完全转化成沉淀。
(2)第三步操作要洗涤沉淀的原因是除去沉淀表面的附着物，以防止影响实验结果。
【反思】由此可得出，保存亚硫酸钠时应密封保存。
2．小明在帮老师整理实验室时，发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并在老师的指导下进行实验探究。
【查阅资料】：①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是2KOH＋CO2=== K2CO3＋H2O。
②K2CO3溶液呈碱性，BaCl2溶液、KCl溶液呈中性。
【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH
假设Ⅱ：含KOH和K2CO3
假设Ⅲ：只含K2CO3
【进行实验】
实验操作步骤
实验现象
实验结论
①取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸
有气泡产生
假设Ⅰ
不正确
②另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置
有沉淀产生
假设Ⅲ正确
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③取②中上层清液，滴加无色酚酞溶液
溶液不变色
【问题讨论】步骤②中加入过量BaCl2溶液的作用是完全除去溶液中的碳酸钾(合理即可)。
【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，这瓶变质的试剂在农业上的用途是作钾肥。
3．碱石灰是实验室常用的干燥剂，新制的碱石灰是CaO和NaOH的混合物。
【提出问题】敞口放置一段时间的碱石灰样品中的成分是什么？
【猜想问题】碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、CaCO3、Na2CO3和Ca(OH)2等五种物质。
【查阅资料】BaCl2溶液显中性。
【实验探究】实验小组进行了以下实验探究
实验步骤
过程或现象
结论
Ⅰ.取少量样品于试管中，加入适量水
试管壁发热
样品中CaO、NaOH至少含一种
Ⅱ.向上述试管中继续加入足量的水，振荡、静置并过滤
得到溶液A
和固体B
样品中一定含有CaCO3
Ⅲ.向溶液A中加入过量的BaCl2溶液，振荡、静置并过滤
得到溶液C
和固体D
A溶液中含有CO
Ⅳ.向溶液C中滴加无色酚酞溶液
溶液变红色
C溶液显碱性
【思考分析】(1)有同学认为步骤Ⅱ的结论不准确，原因是CaCO3也可能为样品中氢氧化钙与碳酸钠反应生成的。
(2)判断溶液A中加入过量的BaCl2溶液的方法是不再产生白色沉淀。
(3)写出步骤Ⅲ中相关的化学反应方程式：BaCl2＋Na2CO3=== BaCO3↓＋2NaCl。
(4)溶液C中所含阳离子的符号为Na＋。
【实验结论】通过以上实验探究，该碱石灰样品中能确定肯定含有的成分是Na2CO3。
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