Question

5．一瓶久置的氫氧化鈉固體已經(jīng)發(fā)生了變質(zhì)．某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究變質(zhì)程度，作出如下猜想：可能部分變質(zhì)，固體是NaOH和 Na₂CO₃的混合物；可能全部變質(zhì)，固體是Na₂CO₃．
（1）首先對固體的成分進(jìn)行確定．取少量固體于試管中，加水充分溶解，先加入足量的BaCl₂ 溶液，產(chǎn)生白色沉淀，靜置后取上層清液，再加入CuSO₄ 溶液，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可確定該固體是NaOH和Na₂CO₃的混合物；
（2）稱取10.6g 該固體樣品于錐形瓶中，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，直至過量，得到數(shù)據(jù)如下表：

樣品質(zhì)量	反應(yīng)前總質(zhì)量	反應(yīng)后總質(zhì)量
10.6克	148.5克	146.3克

計算該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）再取固體樣品溶于水，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，直至過量．測出加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．從圖中可以判斷：在該樣品溶液中加入稀鹽酸，首先與之反應(yīng)的物質(zhì)是NaOH．
（4）請你分析，一定質(zhì)量的NaOH固體，變質(zhì)前后與相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸反應(yīng)，變質(zhì)前消耗鹽酸的量等于變質(zhì)后消耗鹽酸的量（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）加入足量的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀是BaCO₃，說明該固體成分中含有CO₃^2-；再加入CuSO₄溶液，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，該藍(lán)色絮狀沉淀是Cu（OH）₂，說明該固體成分中含有OH^-；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道反應(yīng)前后減少的質(zhì)量為生成的二氧化碳的質(zhì)量；根據(jù)生成的二氧化碳的質(zhì)量結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式可以求算出碳酸鈉的質(zhì)量，并求算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，而圖中曲線所示，開始加入稀鹽酸時并沒有氣體產(chǎn)生，可判斷此時鹽酸沒有和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)；
（4）根據(jù)化學(xué)變化前后元素的質(zhì)量不變，氫氧化鈉變質(zhì)生成碳酸鈉時物質(zhì)的質(zhì)量增加，但其中所含鈉元素的質(zhì)量不變，則充分反應(yīng)后生成氯化鈉的質(zhì)量相等，可得知消耗稀鹽酸的質(zhì)量也相等．

解答 解：（1）根據(jù)題意知，該固體溶液中含有CO₃^2-和OH^-，所以這瓶久置的氫氧化鈉固體是NaOH和Na₂CO₃的混合物．
故填：NaOH和Na₂CO₃的混合物；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道反應(yīng)前后減少的質(zhì)量為生成的二氧化碳的質(zhì)量，其質(zhì)量為：148.5g-146.3g=2.2g；
設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106                  44
  x                  2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
解得：x=5.3g
該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{5.3g}{10.6g}$×100%=50%
答：該樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%；
（3）根據(jù)加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生CO₂氣體的質(zhì)量關(guān)系圖可知，在一開始加入稀鹽酸時并沒有氣體產(chǎn)生，說明此時所加稀鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)；故填：NaOH；
（4）變質(zhì)前后鈉元素質(zhì)量不變，所以與鹽酸充分反應(yīng)后生成的氯化鈉的質(zhì)量一定相等，而相等的氯化鈉中氯離子的質(zhì)量相同，所以，變質(zhì)前后所消耗稀鹽酸的質(zhì)量相等．故填：等于

點(diǎn)評 要想解答類似于（2）題的題目，首先，要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識等．然后，根據(jù)所給的問題情景，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，細(xì)致地分析題意并細(xì)心地探究、推理后，按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可．