Question

5．一瓶久置的氫氧化鈉固體已經發(fā)生了變質．某研究性學習小組為了探究變質程度，作出如下猜想：可能部分變質，固體是NaOH和 Na₂CO₃的混合物；可能全部變質，固體是Na₂CO₃
（1）首先對固體的成分進行確定．取少量固體于試管中，加水充分溶解，先加入足量的BaCl₂ 溶液，產生白色沉淀，靜置后取上層清液，再加入CuSO₄ 溶液，產生藍色絮狀沉淀．根據實驗現象，可確定該固體是NaOH和Na₂CO₃的混合物．
（2）稱取14.6g 該固體樣品于錐形瓶中，加入質量分數為7.3%的稀鹽酸，加入a克時開始產生氣體，加入b克時氣體不再產生，得到數據如圖：請計算：
①該樣品中Na₂CO₃的質量
②該樣品中NaOH的變質程度（用百分比表示）
③求反應后溶液的質量分數．

Answer 1

分析 （1）加入足量的BaCl₂溶液，產生白色沉淀，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，產生藍色絮狀沉淀，該藍色絮狀沉淀是Cu（OH）₂，說明該固體成分中含有OH^-；
（2）根據圖示可知生成的二氧化碳的質量；根據生成的二氧化碳的質量結合反應的化學方程式可以求算出碳酸鈉的質量，并求算出氫氧化鈉的質量，可得生成氯化鈉的質量，求反應后溶液的質量分數；

解答 解：（1）根據題意知，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）①根據圖示可知生成的二氧化碳的質量為4.4g；
設樣品中碳酸鈉的質量為x，生成氯化鈉的質量為z，需要鹽酸的質量為w，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73    117       44
 x     w      z       4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
$\frac{117}{z}=\frac{44}{4.4g}$
z=11.7g
$\frac{73}{w}=\frac{44}{4.4g}$
w=7.3g
②設變質的氫氧化鈉的質量為y，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80          106
y           10.6g
$\frac{80}{y}$=$\frac{106}{10.6g}$
  y=8g
未變質的氫氧化鈉的質量為：14.6g-10.6g=4g，
該樣品中NaOH的變質程度為$\frac{8g}{8g+4g}$×100%=66.7%
③設4g氫氧化鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量為p，需要氯化氫質量為n
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5  58.5
4g    n    p
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{n}=\frac{58.5}{p}$
n=3.65g，p=5.85g
所以所用鹽酸的質量為$\frac{7.3g+3.65g}{7.3%}$=150g
反應后溶液的質量分數為$\frac{11.7g+5.85g}{150g+14.6g-4.4g}$×100%=11.0%
故答案為：①10.6g
②66.7%
③11.0%．

點評 要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據化學反應方程式的計算步驟和格式，以及與之相關的知識等．然后，根據所給的問題情景，結合所學的相關知識和技能，細致地分析題意并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．