Question

17．端午陽節(jié)后，小麗帶著快樂的心情返回學(xué)校．當(dāng)她來到實(shí)驗(yàn)室時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有瓶敞口放置已久的NaOH固體，由此，激發(fā)了她的探究欲望
【提出問題】這瓶NaOH固體一定變質(zhì)了，其變質(zhì)程度如何呢？
【提出猜想】小麗的猜想：NaOH固體全部變質(zhì)
你的猜想：NaOH固體部分變質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)和推斷】取少量該溶液于試管中，加入過量的氯化鈣溶液，靜置后，在上層清液中，滴加2～3滴無色酚酞，觀察現(xiàn)象．經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明你的猜想正確，則實(shí)驗(yàn)中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，酚酞試液變紅．
【定量研究】通過上述實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉固體是部分變質(zhì)，那么變質(zhì)程度又是怎樣的呢，小麗同學(xué)又進(jìn)行了探究：先稱取13.3g的NaOH樣品，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸，根據(jù)生成CO₂的質(zhì)量測(cè)定Na₂CO₃的質(zhì)量．從而進(jìn)一步確定樣品中NaOH的變質(zhì)程度．
（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)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．填寫下表：（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）

Na2CO3的質(zhì)量/g	5.3
變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量/g	4.0
NaOH的變質(zhì)程度（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）	33.3%

（2）求實(shí)驗(yàn)過程中與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量．（寫出計(jì)算過程）
（3）根據(jù)“與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量”，對(duì)照?qǐng)D象，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？

Answer 1

分析 【提出猜想】根據(jù)氫氧化鈉可能部分變質(zhì)，可能全部變質(zhì)進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)就是含有碳酸鈉，檢驗(yàn)變質(zhì)也就是檢驗(yàn)碳酸根離子，檢驗(yàn)部分變質(zhì)，那么有碳酸鈉也有氫氧化鈉，所以在檢驗(yàn)時(shí)只需檢驗(yàn)碳酸根，用所選試劑除去碳酸根，再檢驗(yàn)溶液顯堿性即可；
【定量研究】在變質(zhì)的氫氧化鈉中滴加鹽酸，鹽酸與碳酸鈉產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量可確定碳酸鈉的質(zhì)量．通過圖示我們發(fā)現(xiàn)剛滴加鹽酸時(shí)并沒有產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w．

解答 解：【提出猜想】氫氧化鈉可能部分變質(zhì)，可能全部變質(zhì)，所以我的猜想是：NaOH固體部分變質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】在檢驗(yàn)部分變質(zhì)時(shí)，不但檢驗(yàn)有碳酸鈉還要檢驗(yàn)有氫氧化鈉，所以滴加氯化鈣有白色沉淀，滴加酚酞試液，溶液變紅色；
【定量研究】解：由圖示可知產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，
設(shè)生成2.2g二氧化碳時(shí)需要的碳酸鈉質(zhì)量是x
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                     2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
由碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g，設(shè)反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為z
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80         106
z          5.3g
$\frac{80}{z}$=$\frac{106}{5.3g}$
z=4g
則氫氧化鈉的變質(zhì)程度為：$\frac{4g}{13.3-5.3g+4g}$×100%=33.3%，所以

Na2CO3的質(zhì)量/g	5.3
變質(zhì)NaOH的質(zhì)量/g	4.0
NaOH的變質(zhì)程度（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）	33.3%

沒變質(zhì)氫氧化鈉質(zhì)量為13.3g-5.3g=8g
設(shè)參加反應(yīng)氯化氫的質(zhì)量為m
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5
8g    m
$\frac{40}{8g}$=$\frac{36.5}{m}$
m=7.3g
鹽酸的質(zhì)量=$\frac{7.3g}{14.6%}$=50g．
根據(jù)圖形可以看出，NaOH被完全中和后，滴加鹽酸，為什么沒有立即產(chǎn)生CO₂氣體．
故答案為：【提出猜想】NaOH固體部分變質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)和推斷】過量氯化鈣溶液或氯化鋇溶液；無色酚酞或紫色石蕊；白色沉淀產(chǎn)生，上層清液變紅；
【定量研究】（1）

Na2CO3的質(zhì)量/g	5.3
變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量/g	4.0
NaOH的變質(zhì)程度（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）	33.3%

（2）50g；
（3）NaOH被中和后，滴加鹽酸，為什么沒有立即產(chǎn)生CO₂氣體．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，主要考查了通過圖象分析有價(jià)值的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)量的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決問題的能力．