Question

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

陽離子	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

實驗目的	實驗操作	現象	結論或化學方程式
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 充分反應后過濾	有白色沉淀生成	有關反應的化學方程式為 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
檢驗是否含有氫氧化鈉	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質量分數為20%的鹽酸與127g氫氧化鈉溶液恰好完全中和，試計算反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，而濃硫酸沒有揮發(fā)性，可以據此解答；
（2）根據稀釋前后溶質硫酸質量不變計算稀釋時所需要水的量；根據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，檢驗碳酸鈉的存在，證明氫氧化鈉變質；選擇合適的試液檢驗氫氧化鈉是否存在；碳酸鈉能與氯化鋇反應形成白色沉淀，可以判斷出反應產生現象，然后利用氫氧化鈉能使酚酞變紅的性質，再向反應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情況；
（4）反應后所得溶液是氯化鈉溶液，根據化學方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O和鹽酸中溶質的質量可以計算出生成氯化鈉的質量，最后用氯化鈉的質量除以所得溶液的質量乘以百分之百便可得反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出來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，而濃硫酸不會有明顯現象，故打開瓶蓋即可分開這兩種物質；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，濃硫酸沒有明顯現象產生；
（2）據標簽，瓶內濃硫酸質量分數為98%，設需要水的質量為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，而應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，而應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，反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
①碳酸鹽可以與酸反應放出能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳氣體；所以無色溶液可能是：鹽酸；故填：鹽酸；
②氯化鋇溶液與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所以根據題中的實驗結論可以知道能觀察到的現象為：有白色沉淀生成，有關反應的化學方程式為：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，所以氫氧化鈉沒有完全變質；故答案為：

實驗目的	實驗操作	現象	結論或化學方程式
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， 充分反應后過濾	有白色沉淀生成	有關反應的化學方程式為 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
檢驗是否含有氫氧化鈉	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的質量為73g×20%=14.6g；設反應生成的NaCl的質量為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
以反應后所得溶液中溶質的質量分數為$\frac{23.4g}{73g+127g}$×100%=11.7%
答：反應后所得溶液中溶質的質量分數為11.7%．

點評 檢驗氫氧化鈉與碳酸鈉的混合物時，可先把碳酸鈉變成沉淀并且不生成影響氫氧化鈉檢驗的堿性物質，然后使用酚酞檢驗氫氧化鈉．本題主要考查根據化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度不大．