Question

4．酸、堿、鹽是有廣泛用途的重要化合物．某化學(xué)活動(dòng)小組的同學(xué)圍繞這幾類化合物進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)．
（1）同學(xué)們打開(kāi)盛濃鹽酸和濃硫酸試劑瓶的瓶蓋，立即就能把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)，這是為什么？
（2）如圖是某試劑瓶標(biāo)簽上的內(nèi)容．要把10 g這種濃硫酸稀釋為20%的硫酸，需要水的質(zhì)量為39g．稀釋濃硫酸時(shí)，不可將水倒進(jìn)濃硫酸里，請(qǐng)解釋其原因．
（3）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)圍繞：“澄清石灰水與碳酸鈉溶液的反應(yīng)”展開(kāi)了如下探究活動(dòng)．
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么？同學(xué)們一致認(rèn)為有以下三種情況：
A氫氧化鈉和氫氧化鈣； B氫氧化鈉和碳酸鈉；C氫氧化鈉．
③小新取少量溶液于試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明情況②（填序號(hào)）是不可能的
為了進(jìn)一步確定溶液的成分，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量溶液于試管中，加入少量Na2CO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	情況①正確

小紅選擇了另外一種不同類別的物質(zhì)CO₂（填化學(xué)式），也得出了同樣的結(jié)論．在同學(xué)們的合作下，他們順利完成了探究任務(wù)．
（4）小政同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，他猜想這瓶氫氧化鈉可能變質(zhì)，為了驗(yàn)證自己的猜想，和測(cè)出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他做了如下實(shí)驗(yàn)：取該樣品10克配成溶液，加入足量澄清石灰水，得到白色沉淀5克．請(qǐng)你幫助小政計(jì)算出該瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性，濃硫酸具有吸水性，進(jìn)行分析解答．
（2）根據(jù)溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，結(jié)合題意進(jìn)行分析解答．
（3）碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，根據(jù)反應(yīng)物的量分析反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)；根據(jù)碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)、氫氧化鈣與碳酸鈉、二氧化碳的反應(yīng)分析碳酸鈉、氫氧化鈣的存在情況；
（4）根據(jù)氫氧化鈉與碳酸鈉的性質(zhì)，氫氧化鈉與澄清石灰水不反應(yīng)，碳酸鈉與石灰水生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量計(jì)算出樣品中的碳酸鈉，然后在求出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，打開(kāi)盛濃鹽酸的瓶蓋有白霧出現(xiàn)；濃硫酸具有吸水性，打開(kāi)瓶蓋，無(wú)明顯變化；可以鑒別．
（2）設(shè)要加水的質(zhì)量為x，根據(jù)溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，則
10g×98%=（10g+x）×20%   解得：x=39g．
稀釋濃硫酸時(shí)，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時(shí)地?cái)U(kuò)散；切不可把水注入濃硫酸中，這是因?yàn)闈饬蛩岬拿芏缺人�大，如果添加順序顛倒，那么水�?huì)浮在水面上，又由于濃硫酸溶于水放出大量的熱，能使水沸騰，容易造成酸液飛濺．
（3）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②當(dāng)碳酸鈉與氫氧化鈣簽好反應(yīng)時(shí)．反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)只有氫氧化鈉，所以，同學(xué)們猜想C是溶液中只有氫氧化鈉．
③由于碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，所以小新取少量溶液于試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明情況②是不可能的
由于氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以，為了進(jìn)一步確定溶液的成分，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量溶液于試管中，加入少量Na2CO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	情況①正確

由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以小紅選擇了另外一種不同類別的物質(zhì)CO₂，也得出了同樣的結(jié)論．
（4）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106               100
 x                5.0g
$\frac{106}{100}=\frac{x}{5.0g}$ 解得：x=5.3g
樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{10.0g-5.3g}{10.0g}$×l00%=47.0%
故答案為：（1）濃鹽酸有揮發(fā)性，瓶口有白霧出現(xiàn)的是濃鹽酸；（2）39；濃硫酸的密度比水大，水會(huì)浮在水面上，濃硫酸溶于水放出大量的熱，能使水沸騰，容易造成酸液飛濺．（3）①Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．②氫氧化鈉．③，②，見(jiàn)上表；（4）該瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)位47.0%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握酸的物理性質(zhì)、溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變、稀釋濃硫酸的方法是正確解答本題的關(guān)鍵．