Question

3．酸、堿、鹽在我們的生活中有著重要作用．
（1）用一種試劑分別與稀硫酸、氫氧化鈉溶液、食鹽水作用，就能把它們直接鑒別出來，這種試劑是石蕊溶液（或（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃ 等）．
（2）稀鹽酸與Ca（OH）₂溶液能發(fā)生中和反應，取二者反應后的溶液，再滴加Na₂CO₃溶液，溶液pH的變化如圖所示（NaCl、CaCl₂的水溶液呈中性）．
①a點對應的溶液顯酸性的原因是鹽酸與Ca（OH）₂溶液反應后鹽酸有剩余．
②c點對應的溶液中的溶質是NaCl、CaCl₂（填化學式）．
③寫出一個上述實驗中反應的化學方程式2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
（3）食鹽是一種重要的化工原料．粗鹽中常含有少量的CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等雜質，將粗鹽進行精制的流程如下圖：

①加入稍過量的Na₂CO₃溶液除了能除去粗鹽中的CaCl₂外，還有一個作用除去多余的氯化鋇．
②操作Ⅱ得到的沉淀的成分有CaCO₃、BaCO₃和Mg（OH）₂、BaSO₄．
③在操作Ⅲ中玻璃棒的作用是什么？攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺
（4）現有21.2g久置于空氣中的氫氧化鈉樣品，為測定該樣品變質的程度，將其配制成500mL溶液，取出50mL，滴入足量稀硫酸，測得產生CO₂氣體0.44g．請計算樣品中氫氧化鈉的質量分數．

Answer 1

分析 （1）稀硫酸、氫氧化鈉溶液、食鹽水作用，三種物質分別為酸堿鹽，根據性質差異選擇可能的試劑就能把它們直接鑒別出來；
（2）稀鹽酸與Ca（OH）₂溶液能發(fā)生中和反應，取二者反應后的溶液，存在可能鹽酸剩余或者碳酸鈉剩余，或者兩者恰好完全反應，根據給出的圖進行分析解答；
（3）根據除雜的注意事項分析；
（4）根據生成的二氧化碳的質量和對應的化學方程式求算碳酸鈉的質量，進而求算其質量分數．

解答 解：
（1）稀硫酸、氫氧化鈉溶液、食鹽水，分別為酸、堿和中性的鹽溶液，所以可以借助石蕊溶液來鑒別．也可以借助其他試劑，如 （NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃  等．
（2）①a點對應的溶液顯酸性，說明先前的反應中有酸剩余，即鹽酸與Ca（OH）₂溶液反應后鹽酸有剩余．
②c點是碳酸鈉和氯化鈣反應的過程，此時有生成的氯化鈉和剩余的氯化鈣，所以對應的溶液中的溶質是 NaCl、CaCl₂．
③寫出一個上述實驗中反應的化學方程式 2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O（之前的中和反應）或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑（a--b段）或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl（b---d段）．
（3）
①由于先前加入氯化鋇除去硫酸鈉時加入的氯化鋇是過量的，所以在加入碳酸鈉時應該稍過量的，這樣在除去氯化鈣的同時，將先前過量的氯化鋇也除去．
②由于有生成的碳酸鈣和碳酸鋇、氫氧化鎂和硫酸鋇，所以一次性過濾操作Ⅱ時，得到的沉淀的成分有CaCO₃、BaCO₃和 Mg（OH）₂、BaSO₄．
③在操作Ⅲ是蒸發(fā)操作，在這個過程中玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺．
（4）解：設50 mL溶液中含Na₂CO₃的質量為x．
       Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑    
        106                                        44
         X                                         0.44 g
       $\frac{100}{44}$=$\frac{x}{0.44g}$
           x=1.06 g               
     則500 mL溶液中含Na₂CO₃的質量為10.6 g
   樣品中氫氧化鈉的質量分數為：$\frac{21.2g-10.6g}{21.2g}$×100%=50% 
答：樣品中氫氧化鈉的質量分數為50%．
故答案為：
（1）石蕊溶液（或（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃  等）；
（2）①鹽酸與Ca（OH）₂溶液反應后鹽酸有剩余； ②NaCl、CaCl₂；
   ③2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑ 或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）①除去多余的氯化鋇； ②Mg（OH）₂、BaSO₄；   ③攪拌，防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺．
（4）50%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．