Question

某興趣小組同學(xué)為了探究實(shí)驗(yàn)室中久置的氫氧化鈉固體的成分，并進(jìn)行中和反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你與他們一起完成以下探究活動(dòng)：
[對(duì)固體猜想]
猜想I：全部是Na₂CO₃，猜想的依據(jù)是______；
猜想Ⅱ：全部是NaOH　
猜想Ⅲ：部分是NaOH，部分是Na₂CO₃．
[實(shí)驗(yàn)和推斷]
（1）若現(xiàn)象A為有氣泡產(chǎn)生，則加入的X溶液是______，說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，有氣泡產(chǎn)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是______．
（2）若X是Ca（OH）₂溶液，現(xiàn)象A有白色沉淀，現(xiàn)象B為無(wú)色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為______（填化學(xué)式），該實(shí)驗(yàn)______ （填“能”或“不能”）說(shuō)明樣品中有NaOH．
（3）如圖是向凈化后的氫氧化鈉溶液中逐滴加入鹽酸時(shí)溶液溫度與鹽酸溶液體積之間的變化關(guān)系圖．圖中M點(diǎn)的意義是______，此時(shí)反應(yīng)中氫氧化鈉和氯化氫的質(zhì)量比是______，氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng)是______反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．當(dāng)所加鹽酸的體積大于v mL時(shí)，溶液中存在的溶質(zhì)是______．
（4）為從定量角度認(rèn)識(shí)中和反應(yīng)，小明同學(xué)自行設(shè)計(jì)并進(jìn)行了下面實(shí)驗(yàn)：
①在小燒杯中倒入8%的氫氧化鈉溶液l0g，滴入2滴酚酞試劑后，溶液呈紅色；
②另取10%的稀鹽酸逐滴滴加到氫氧化鈉溶液中，邊滴邊振蕩，隨鹽酸滴入，溶液顏色逐漸變淺；
③在溶液紅色消失瞬間，停止實(shí)驗(yàn)．
若停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，兩溶液恰好反應(yīng)．請(qǐng)分析小明實(shí)驗(yàn)后回答：實(shí)驗(yàn)中酚酞試劑的作用是______；計(jì)算出這時(shí)所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（精確到0.1%）

Answer 1

解：[對(duì)固體猜想]氫氧化鈉在保存期間可能吸收空氣二氧化碳而全部變質(zhì)為碳酸鈉，也可能部分吸收二氧化碳而部分變質(zhì)為碳酸鈉，也可能因保存較為完善而未變質(zhì)；
[實(shí)驗(yàn)和推斷]碳酸鈉與鹽酸等酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳有氣泡產(chǎn)生，因此有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，反應(yīng)的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑（與所選的酸對(duì)應(yīng)，合理均可）；
（2）由于氫氧化鈉與氫氧化鈣不反應(yīng)，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以滴加氫氧化鈣溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明含有碳酸鈉；因?yàn)樘妓徕c雖然屬于鹽，但顯堿性也能使酚酞試液變紅，且碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)也產(chǎn)生氫氧化鈉，再加入酚酞變紅不能說(shuō)明含有氫氧化鈉；
（3）根據(jù)坐標(biāo)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)放出熱量，等二者恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出的熱量最多，所以M點(diǎn)的意義是：氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應(yīng)；根據(jù)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式意義計(jì)算可知：每40份質(zhì)量的氫氧化鈉和36.5份質(zhì)量的鹽酸恰好完全反應(yīng)，因此反應(yīng)中氫氧化鈉和氯化氫的質(zhì)量比是80：73；當(dāng)所加鹽酸的體積大于v mL時(shí)，說(shuō)明鹽酸過(guò)量．溶液中除了有反應(yīng)生成的氯化鈉外，還有過(guò)量的鹽酸，因此溶液中存在的溶質(zhì)是：NaCl、HCl；
（4）氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，通過(guò)無(wú)色的酚酞試液的變色和褪色可以間接幫助判斷二者的反應(yīng)及反應(yīng)的程度；
解：設(shè)共用去稀鹽酸的質(zhì)量為x，生成NaCl的質(zhì)量為y
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
36.5 40 58.5
10% x 10g×8% y
= x=7.3g

= y=1.17g

NaCl%=×100%=6.8%
答：所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.8%．
故答案為：猜想Ⅰ：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O（或空氣中的CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃）
【實(shí)驗(yàn)和推斷】（1）稀鹽酸（或稀硫酸等）
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑（與所選的酸對(duì)應(yīng)，合理均可）
（2）CaCO₃ 不能
（3）氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應(yīng) 80：73 放熱 NaCl、HCl
（4）判斷反應(yīng)進(jìn)行和進(jìn)行的程度
解：設(shè)共用去稀鹽酸的質(zhì)量為x，生成NaCl的質(zhì)量為y
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
36.5 40 58.5
10% x 10g×8% y
= x=7.3g

= y=1.17g

NaCl%=×100%=6.8%
答：所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.8%．
分析：[對(duì)固體猜想]根據(jù)氫氧化鈉在保存期間可能吸收空氣二氧化碳而全部變質(zhì)為碳酸鈉，也可能部分吸收二氧化碳而部分變質(zhì)為碳酸鈉，也可能因保存較為完善而未變質(zhì)回答；
[實(shí)驗(yàn)和推斷]（1）根據(jù)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的性質(zhì)回答．并寫出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)及碳酸鈉的堿性及反應(yīng)的產(chǎn)物分析；
（3）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)伴隨著放熱現(xiàn)象，且二者恰好中和時(shí)放熱最多分析M點(diǎn)的意義及恰好反應(yīng)的質(zhì)量比；當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí)除了有反應(yīng)的產(chǎn)物外還有過(guò)量的酸；
（4）根據(jù)氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，通過(guò)無(wú)色的酚酞試液可以間接幫助判斷二者的反應(yīng)及反應(yīng)的程度；根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出氯化鈉和氯化氫的質(zhì)量，再利用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算氯化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)氫氧化鈉變質(zhì)及酸堿中和反應(yīng)的問(wèn)題，解答本類題的關(guān)鍵是要知道碳酸鈉顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，只有先把碳酸鈉除掉才能再加入酚酞試液，驗(yàn)證是否含有氫氧化鈉．