Question

3．同學(xué)們多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致．有同學(xué)提出分析第10min時(shí)溶液中溶質(zhì)的組成，于是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)步驟①中，“操作1”是過濾，實(shí)驗(yàn)步驟③中，為保證測(cè)量稀鹽酸質(zhì)量的準(zhǔn)確，則應(yīng)預(yù)先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是濾液中應(yīng)預(yù)先滴加無色酚酞；
（2）通過數(shù)據(jù)分析，通入10min二氧化碳時(shí)溶液中溶質(zhì)至少有Na₂CO₃、NaHCO₃；實(shí)驗(yàn)中“固體質(zhì)量a克”，a的最大值是12.6g．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案結(jié)合流程進(jìn)行分析解答，操作Ⅰ得到的是固體和液體，故是過濾操作；要判斷氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的程度，可以加入酚酞試液；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解答即可．

解答 解：（1）“操作1”得到的是固體和濾液，故是過濾操作，要保證測(cè)量稀鹽酸質(zhì)量的準(zhǔn)確，則應(yīng)預(yù)先在濾液中應(yīng)預(yù)先滴加無色酚酞，故填：過濾；濾液中應(yīng)預(yù)先滴加無色酚酞；
（2）假設(shè)全部產(chǎn)生的是碳酸氫鈉，則生成二氧化碳的質(zhì)量為：
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
                36.5                   44
                3.65g                  4.4g
假設(shè)全部產(chǎn)生的是碳酸鈉，則生成二氧化碳的質(zhì)量為：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
               73                         44
               3.65g                     2.2g
因?yàn)楫a(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量為4.11g，說明含有碳酸鈉和碳酸氫鈉；
設(shè)生成的碳酸鈉的氫氧化鈉的質(zhì)量為x，生成碳酸鈉的二氧化碳與碳酸鈉生成的二氧化碳的質(zhì)量相等，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O      Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
則有：
2NaOH--2HCl--CO₂↑
80             73      44
 x             $\frac{73x}{80}$     $\frac{44x}{80}$
同理，設(shè)生成濾液中碳酸氫鈉的氫氧化鈉的質(zhì)量為y
NaOH--HCl--CO₂↑
  40     36.5        44
  y     $\frac{36.5y}{40}$      $\frac{44y}{40}$
$\frac{73x}{80}+\frac{36.5y}{40}=3.65g$
$\frac{44x}{80}+\frac{44y}{40}=4.11g$
x=0.5g
y=3.5g
因?yàn)樵谑覝叵绿妓釟溻c的溶解度小于碳酸鈉，假設(shè)固體a全部是碳酸氫鈉，則生成固體a的氫氧化鈉的質(zhì)量為10g-3.5g-0.5g=6g，則有：
NaOH--NaHCO₃
40               84             
6g               a
$\frac{40}{84}=\frac{6g}{a}$
a=12.6g
故填：Na₂CO₃、NaHCO₃；12.6g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是常見的堿的性質(zhì)以及物質(zhì)成分和質(zhì)量的確定，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．