Question

某實驗小組為檢驗露置在空氣中的NaOH固體是否變質并確定其組成，開展了一下探究活動．

【討論與交流】

（1）NaOH能與空氣中的　       　（填化學式）發生反應生成Na₂CO₃．

（2）Na₂CO₃的水溶液呈堿性．

【查閱資料】

（3）NaOH在空氣中不會轉化成NaHCO₃；

（4）CaCl₂、NaCl的水溶液均呈中性．

【猜想假設】猜想一：固體全部為NaOH．

猜想一：固體全部為　         　．

猜想一：固體為NaOH和Na₂CO₃的混合物．

【實驗探究】將待檢固體溶于水配成溶液．按以下兩種方案進行實驗：

方案一：用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測得pH　  　（填“＞”、“＜”或“=”），說明猜想一成立．、

方案二：取該溶液少許，往其中加入足量CaCl₂溶液，有白色沉淀產生；待沉淀不再產生，過濾，再往濾液中滴入酚酞試液，溶液變成　   　色，說明猜想三成立．

【歸納與總結】很明顯，方案一的結論　  　（填“正確”或“錯誤”），理由是　       　．

【探究與拓展】為進一步確定原固體的組成，該實驗小組的同學稱取26.6g待檢固體，按如圖所示過程實驗（步驟②產生的氣體全部逸出），請參照圖中提供的數據計算：

（5）26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質量．

（6）所用稀鹽酸中溶質的質量分數．

（7）實驗最終所得351g溶液中溶質的質量分數．

 

Answer 1

【答案】

【討論與交流】CO₂

【猜想假設】Na₂CO₃；

【實驗探究】＞；紅；

【歸納與總結】錯誤；Na₂CO₃溶液也呈堿性；

【探究與拓展】

（5）26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質量為10.6g；

（6）所用稀鹽酸中溶質的質量分數為14.6%；

（7）實驗最終所得351g溶液中氯化鈉的質量分數為10%．

【解析】

試題分析：【討論與交流】NaOH的變質原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃；

【猜想假設】氫氧化鈉可能沒有變質，固體全部為NaOH；氫氧化鈉可能部分變質，固體為NaOH和Na₂CO₃的混合物；因此也可能是氫氧化鈉完全變質，固體為Na₂CO₃；

【實驗探究】方案一：猜想一固體全部為NaOH若成立，則溶液呈現堿性，所以測定的溶液的pH＞7；

方案二：由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此先用氯化鈣溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液變成紅色證明氫氧化鈉的存在，猜想三成立；

【歸納與總結】由于碳酸鈉溶液也呈堿性無法判斷判斷猜想一是否成立，因此方案一的結論錯誤；

【探究與拓展】根據質量守恒定律反應前后的質量差就是生成CO₂的質量：26.6g+178.8g+150g﹣351g=4.4g

設26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質量為x，反應需要氯化氫的質量為y，生成氯化鈉的質量為z

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑

106     73   117      44

x        y    z       4.4g

=    x=10.6g

=    y=7.3g

=  z=11.7g

26.6g混合物中含有氫氧化鈉的質量為：26.6g﹣10.6g=16g

則16g氫氧化鈉完全反應需要氯化氫的質量為a，生成氯化鈉的質量為b

NaOH+HCl=NaCl+H₂O

40     36.5  58.5

16g    a    b

=   a=14.6g

=   b=23.4g

∴所用稀鹽酸中溶質的質量分數=×100%=14.6%

實驗最終所得351g溶液中氯化鈉的質量分數=×100%=10%

答：26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質量為10.6g；所用稀鹽酸中溶質的質量分數為14.6%；實驗最終所得351g溶液中氯化鈉的質量分數為10%．

考點：藥品是否變質的探究；溶液的酸堿度測定；有關溶質質量分數的簡單計算；堿的化學性質；鹽的化學性質；根據化學反應方程式的計算．

點評：本題考查了氫氧化鈉的變質的探究及有關的計算，這是氫氧化鈉這一知識點的常考題型，具有典型的代表性，注意碳酸鈉堿性對氫氧化鈉的干擾的探究：先除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，然后再證明剩余溶液顯堿性，才能說明氫氧化鈉部分變質．