Question

1．酸、堿、鹽是有廣泛用途的重要化合物．某化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)圍繞這兩類化合物進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)．
（1）同學(xué)們打開(kāi)盛濃鹽酸和濃硫酸試劑瓶的瓶蓋，立即就能把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)，這是為什么？
（2）如圖是某試劑瓶標(biāo)簽上的內(nèi)容．要把10 g這種濃硫酸稀釋為20%的硫酸，需要水的質(zhì)量為39g．
稀釋濃硫酸時(shí)，不可將水倒進(jìn)濃硫酸里，請(qǐng)解釋其原因．
（3）氫氧化鈉暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)，寫出氫氧化鈉變質(zhì)的化學(xué)方程式：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
①取少量該固體樣品置于試管中，向其中加入一種無(wú)色溶液，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明該樣品中含有碳酸鈉，由此可確定該固體已發(fā)生變質(zhì)．則無(wú)色溶液可能是鹽酸．
②為探究該固體中是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉，同學(xué)們又進(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)．已知碳酸鈉的水溶液呈堿性，它的存在會(huì)對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾．請(qǐng)根據(jù)如圖部分物質(zhì)的溶解性表（20℃）所提供的信息，將如表填寫完整．

陽(yáng)離子	OH	N03-	C1-	SO42-	C03-
H+		溶、揮	溶、揮	溶	溶、揮
Na+	溶	溶	溶	溶	溶
Ba2+	溶	溶	溶	不溶	不溶

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
除去碳酸鈉	取少量該固體樣品溶于水配成溶液，滴加適量的氯化鋇溶液 充分反應(yīng)后過(guò)濾	有白色沉淀生成	有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
檢驗(yàn)是否含有氫氧化鈉	在濾液中滴加酚酞溶液	溶液變紅色	該樣品中含有氫氧化鈉

（4）若73 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸與127g氫氧化鈉溶液恰好完全中和，試計(jì)算反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，而濃硫酸沒(méi)有揮發(fā)性，可以據(jù)此解答；
（2）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)硫酸質(zhì)量不變計(jì)算稀釋時(shí)所需要水的量；根據(jù)濃硫酸的密度和水的密度比較及濃硫酸溶解放出大量的熱來(lái)分析不能將水注入濃硫酸的原因；
（3）氫氧化鈉固體暴露在空氣中，能吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉和水；利用碳酸鹽的性質(zhì)，檢驗(yàn)碳酸鈉的存在，證明氫氧化鈉變質(zhì)；選擇合適的試液檢驗(yàn)氫氧化鈉是否存在；碳酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)形成白色沉淀，可以判斷出反應(yīng)產(chǎn)生現(xiàn)象，然后利用氫氧化鈉能使酚酞變紅的性質(zhì)，再向反應(yīng)后溶液中滴加酚酞試液，觀察溶液顏色，以確定溶液的組成，從而判斷氫氧化鈉變質(zhì)情況；
（4）反應(yīng)后所得溶液是氯化鈉溶液，根據(jù)化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O和鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量可以計(jì)算出生成氯化鈉的質(zhì)量，最后用氯化鈉的質(zhì)量除以所得溶液的質(zhì)量乘以百分之百便可得反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出來(lái)的氯化氫氣體能夠溶于空氣中的水蒸氣，而形成鹽酸的小液滴，形成白霧，而濃硫酸不會(huì)有明顯現(xiàn)象，故打開(kāi)瓶蓋即可分開(kāi)這兩種物質(zhì)；故填：濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫氣體能夠溶于空氣中的水蒸氣而形成白霧，濃硫酸沒(méi)有明顯現(xiàn)象產(chǎn)生；
（2）據(jù)標(biāo)簽，瓶?jī)?nèi)濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，設(shè)需要水的質(zhì)量為W
10g×98%=（W+10g）×20%
解之得 W=39g
故答：39；
由于濃硫酸的密度比水的大，并且濃硫酸在溶解的時(shí)候要放出大量的熱，放出的熱足以使水沸騰，而引起酸液的迸濺，所以為了防止酸液迸濺引起危險(xiǎn)，而應(yīng)該將濃硫酸慢慢注入水中，并不斷攪拌；故填：濃硫酸的密度比水的大，并且濃硫酸在溶解的時(shí)候要放出大量的熱，放出的熱足以使水沸騰，而引起酸液的迸濺，所以為了防止酸液迸濺引起危險(xiǎn)，而應(yīng)該將濃硫酸慢慢注入水中，并不斷攪拌；
（3）氫氧化鈉固體暴露在空氣中，能吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
①碳酸鹽可以與酸反應(yīng)放出能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳?xì)怏w；所以無(wú)色溶液可能是：鹽酸；故填：鹽酸；
②氯化鋇溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所以根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以知道能觀察到的現(xiàn)象為：有白色沉淀生成，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，而氯化鈉、氯化鋇溶液都呈中性；故在反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞，溶液變紅色，則一定是氫氧化鈉溶液使酚酞變紅，所以氫氧化鈉沒(méi)有完全變質(zhì)；故答案為：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
除去碳酸鈉	取少量該固體樣品溶于水配成溶液，滴加適量的 氯化鋇溶液， 充分反應(yīng)后過(guò)濾	有白色沉淀生成	有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
檢驗(yàn)是否含有氫氧化鈉	在濾液中滴加酚酞溶液	溶液變紅色	該樣品中含有氫氧化鈉

（4）解：鹽酸中HCl的質(zhì)量為73g×20%=14.6g；設(shè)反應(yīng)生成的NaCl的質(zhì)量為x．
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
           36.5   58.5
           14.6g    x
$\frac{36.5}{14.6g}=\frac{58.5}{x}$
解得x=23.4g
以反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{23.4g}{73g+127g}$×100%=11.7%
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.7%．

點(diǎn)評(píng) 檢驗(yàn)氫氧化鈉與碳酸鈉的混合物時(shí)，可先把碳酸鈉變成沉淀并且不生成影響氫氧化鈉檢驗(yàn)的堿性物質(zhì)，然后使用酚酞檢驗(yàn)氫氧化鈉．本題主要考查根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，難度不大．