Question

19．某校研究性學(xué)習(xí)小組進行了一個有趣的實驗探究：
【提出問題】實驗室有一瓶久置的NaOH，變質(zhì)程度怎樣？
【設(shè)計方案】先稱取21.2g 的NaOH樣品（雜質(zhì)為Na₂CO₃），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸直至過量，根據(jù)生成CO₂的質(zhì)量計算出Na₂CO₃的質(zhì)量，從而進一步確定樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)．
【進行實驗】實驗測得加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．
【數(shù)據(jù)處理】寫出以下計算過程：
（1）該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為多少？
（2）該樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為多少？
【反思與交流】①從圖中O～A點說明：在NaOH 與Na₂CO₃的混合溶液中，加入強酸，首先反應(yīng)的物質(zhì)是
氫氧化鈉；②根據(jù)反應(yīng)方程式分析，NaOH部分變質(zhì)或全部變質(zhì)，與沒有變質(zhì)的NaOH相比，中和反應(yīng)時消耗強酸的量相同．

Answer 1

分析 本題結(jié)合圖象進行有關(guān)問題的探究，題目選擇易與二氧化碳反應(yīng)的堿性物質(zhì)氫氧化鈉的變質(zhì)程度，并能計算樣品的物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，解決此類問題關(guān)鍵是看明白圖象的含義，注意圖象中特殊的點的意義，然后結(jié)合題目條件，解答此類問題．

解答 解：由圖象可知，在檢驗樣品中的雜質(zhì)時加入稀硫酸，并無二氧化碳氣體產(chǎn)生，原因是在堿性溶液中，硫酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體，當(dāng)加入的硫酸的質(zhì)量為50g時，開始與樣品中的碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳氣體，并隨著反應(yīng)的進行，當(dāng)繼續(xù)滴加硫酸時，產(chǎn)生的氣體為2.2g，并且不再變化，說明樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)完畢，由此可根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出樣品的碳酸鈉的質(zhì)量，同時也可計算出原樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，從而得出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．過程如下：
【數(shù)據(jù)處理】從圖中得知：產(chǎn)生CO₂的最大量為2.2g，
（1）設(shè)該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為x，則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                      2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
（2）則樣品中NaOH質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{21.2g-5.3g}{21.2g}$×100%=75.0%；
答：樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量為5.3g；NaOH的質(zhì)量分數(shù)為75.0%．
【反思與交流】假設(shè)碳酸鈉先與酸反應(yīng)，反應(yīng)時生成二氧化碳，但是生成的二氧化碳接著被氫氧化鈉吸收變?yōu)樘妓徕c，所以推出酸先與氫氧化鈉反應(yīng)；由于變質(zhì)過程中鈉元素不損失也不增加，并且鈉元素最終都變?yōu)榱蛩徕c，所以可以推出消耗酸的質(zhì)量相同．
故答案為：【數(shù)據(jù)處理】（1）5.3g；
（2）NaOH的質(zhì)量分數(shù)為75.0%；
【反思與交流】氫氧化鈉，相同．

點評 本題綜合考查了學(xué)生對圖象問題的識別能力，近幾年中考題中對此類問題的考查越來越多，解題關(guān)鍵還是要看明確圖象所表示的意義，綜合性較強，易出錯．