Question

3．同學們多次重復實驗，所得實驗結果基本一致．有同學提出分析第10min時溶液中溶質的組成，于是同學們設計如下實驗方案進行實驗．

（1）實驗步驟①中，“操作1”是過濾，實驗步驟③中，為保證測量稀鹽酸質量的準確，則應預先進行的實驗操作是濾液中應預先滴加無色酚酞；
（2）通過數(shù)據(jù)分析，通入10min二氧化碳時溶液中溶質至少有Na₂CO₃、NaHCO₃；實驗中“固體質量a克”，a的最大值是12.6g．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗方案結合流程進行分析解答，操作Ⅰ得到的是固體和液體，故是過濾操作；要判斷氫氧化鈉和鹽酸反應的程度，可以加入酚酞試液；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行分析解答即可．

解答 解：（1）“操作1”得到的是固體和濾液，故是過濾操作，要保證測量稀鹽酸質量的準確，則應預先在濾液中應預先滴加無色酚酞，故填：過濾；濾液中應預先滴加無色酚酞；
（2）假設全部產(chǎn)生的是碳酸氫鈉，則生成二氧化碳的質量為：
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；
                36.5                   44
                3.65g                  4.4g
假設全部產(chǎn)生的是碳酸鈉，則生成二氧化碳的質量為：
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
               73                         44
               3.65g                     2.2g
因為產(chǎn)生的二氧化碳的質量為4.11g，說明含有碳酸鈉和碳酸氫鈉；
設生成的碳酸鈉的氫氧化鈉的質量為x，生成碳酸鈉的二氧化碳與碳酸鈉生成的二氧化碳的質量相等，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O      Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
則有：
2NaOH--2HCl--CO₂↑
80             73      44
 x             $\frac{73x}{80}$     $\frac{44x}{80}$
同理，設生成濾液中碳酸氫鈉的氫氧化鈉的質量為y
NaOH--HCl--CO₂↑
  40     36.5        44
  y     $\frac{36.5y}{40}$      $\frac{44y}{40}$
$\frac{73x}{80}+\frac{36.5y}{40}=3.65g$
$\frac{44x}{80}+\frac{44y}{40}=4.11g$
x=0.5g
y=3.5g
因為在室溫下碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，假設固體a全部是碳酸氫鈉，則生成固體a的氫氧化鈉的質量為10g-3.5g-0.5g=6g，則有：
NaOH--NaHCO₃
40               84             
6g               a
$\frac{40}{84}=\frac{6g}{a}$
a=12.6g
故填：Na₂CO₃、NaHCO₃；12.6g．

點評 本題考查的是常見的堿的性質以及物質成分和質量的確定，完成此題，可以依據(jù)已有的物質的性質進行．