Question

某興趣小組同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：
【對固體猜想】
猜想I：全部是NaOH
猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃
猜想Ⅲ：部分是NaOH，部分是Na₂CO₃．
【實驗和推斷】

實驗步驟	實驗現象
①取少量白色固體于試管中，加水至全部溶解．	無色溶液
②向溶液中滴加適量物質X的溶液．	現象A
③再向試管中滴加幾滴酚酞試液．	現象B

（1）若現象A為有氣泡產生，則加入的X溶液是

 

，說明氫氧化鈉已經變質，有氣泡產生的反應的化學方程式是

 

．
（2）若X是Ca（OH）₂溶液，現象A有白色沉淀，現象B為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為

 

（填化學式），該實驗

 

 （填“能”或“不能”）說明樣品中有NaOH，原因是

 

．
（3）若猜想Ⅲ成立，則X是

 

溶液．
【反思應用】
（4）保存NaOH溶液的方法是

 

．
【拓展計算】
（5）取一定質量的該久置固體，加水充分溶解，向其中逐滴加入稀鹽酸，并振蕩．下圖表示反應過程中氣體質量隨加入鹽酸質量的變化情況．
①計算樣品中Na₂CO₃的質量；
②計算所加鹽酸的溶質質量分數； 
③計算該樣品變質前的質量．（不考慮其他雜質）

Answer 1

分析：【實驗和推斷】
（1）根據酸和碳酸根離子會生成二氧化碳進行分析；
（2）根據鈣離子和碳酸根離子會生成碳酸鈣沉淀，酚酞遇到氫氧根離子會變成紅色進行分析；
（3）根據加入的物質會與碳酸根離子生成沉淀，還不能引入氫氧根離子，進行分析；
【反思應用】
（4）根據氫氧化鈉在溶液中會變成碳酸鈉進行分析；
【拓展計算】
（5）根據圖象中的轉折點和二氧化碳的質量找出各種物質之間的等聯關系進行解答．

解答：解：【實驗和推斷】
（1）碳酸鹽和酸反應會生成二氧化碳氣體，鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，故答案為：稀鹽酸；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）氫氧化鈣和碳酸鈉反應會生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，要檢驗氫氧化鈉，就不能引入氫氧根離子，故答案為：CaCO₃；不能；氫氧化鈣中引入氫氧根離子，反應會生成氫氧化鈉；
（3）碳酸根離子和鈣離子會生成碳酸鈣沉淀，不能引入氫氧根離子，故答案為：CaCl₂ ；
【反思應用】
（4）氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳會生成碳酸鈉，故答案為：密封；
【拓展計算】
（5）解：從圖象中可以看出，加入的鹽酸50克時開始生成氧氣，說明前面的鹽酸中和氫氧化鈉，后面的鹽酸才開始生成二氧化碳2.2克，
設生成2.2克二氧化碳需要碳酸鈉為x，消耗的鹽酸是50克，質量分數為y，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73            44
x       y×50         2.2g

106

x

=

44

2.2

=

73

50y

x=5.3g，
y=7.3%，
根據鈉元素守恒進行解答，設變質前的氫氧化鈉是z，與氯離子結合的鈉元素的質量是m，
Na～～～Cl
23     35.5
m     100×7.3%×

35.5

36.5

23

m

=

35.5

7.1

m=4.6g，
z×

23

40

=4.6
z=8g，
故答案為：
①5.3克；
②7.3%；
③8克．

點評：在即此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答．