Question

5．一瓶久置的氫氧化鈉固體已經(jīng)發(fā)生了變質(zhì)．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究變質(zhì)程度，作出如下猜想：可能部分變質(zhì)，固體是NaOH和 Na₂CO₃的混合物；可能全部變質(zhì)，固體是Na₂CO₃
（1）首先對(duì)固體的成分進(jìn)行確定．取少量固體于試管中，加水充分溶解，先加入足量的BaCl₂ 溶液，產(chǎn)生白色沉淀，靜置后取上層清液，再加入CuSO₄ 溶液，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可確定該固體是NaOH和Na₂CO₃的混合物．
（2）稱取14.6g 該固體樣品于錐形瓶中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，加入a克時(shí)開始產(chǎn)生氣體，加入b克時(shí)氣體不再產(chǎn)生，得到數(shù)據(jù)如圖：請(qǐng)計(jì)算：
①該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量
②該樣品中NaOH的變質(zhì)程度（用百分比表示）
③求反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）加入足量的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀是BaCO₃，說明該固體成分中含有CO₃^2-；再加入CuSO₄溶液，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，該藍(lán)色絮狀沉淀是Cu（OH）₂，說明該固體成分中含有OH^-；
（2）根據(jù)圖示可知生成的二氧化碳的質(zhì)量；根據(jù)生成的二氧化碳的質(zhì)量結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式可以求算出碳酸鈉的質(zhì)量，并求算出氫氧化鈉的質(zhì)量，可得生成氯化鈉的質(zhì)量，求反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答 解：（1）根據(jù)題意知，該固體溶液中含有CO₃^2-和OH^-，所以這瓶久置的氫氧化鈉固體是NaOH和Na₂CO₃的混合物．
故填：NaOH和Na₂CO₃的混合物；
（2）①根據(jù)圖示可知生成的二氧化碳的質(zhì)量為4.4g；
設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為z，需要鹽酸的質(zhì)量為w，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73    117       44
 x     w      z       4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
$\frac{117}{z}=\frac{44}{4.4g}$
z=11.7g
$\frac{73}{w}=\frac{44}{4.4g}$
w=7.3g
②設(shè)變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為y，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80          106
y           10.6g
$\frac{80}{y}$=$\frac{106}{10.6g}$
  y=8g
未變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為：14.6g-10.6g=4g，
該樣品中NaOH的變質(zhì)程度為$\frac{8g}{8g+4g}$×100%=66.7%
③設(shè)4g氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為p，需要氯化氫質(zhì)量為n
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5  58.5
4g    n    p
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{n}=\frac{58.5}{p}$
n=3.65g，p=5.85g
所以所用鹽酸的質(zhì)量為$\frac{7.3g+3.65g}{7.3%}$=150g
反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{11.7g+5.85g}{150g+14.6g-4.4g}$×100%=11.0%
故答案為：①10.6g
②66.7%
③11.0%．

點(diǎn)評(píng) 要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識(shí)等．然后，根據(jù)所給的問題情景，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí)和技能，細(xì)致地分析題意并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可．