Question

【題目】NaCl是重要的工業原料，工業上可用電解飽和食鹽水的方法獲取燒堿、氯氣、氫氣等物質。實驗小組的同學現欲對一份久置的工業燒堿的成分進行探究。

（查閱資料）電解飽和食鹽水的化學方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。

（提出問題）小組同學根據相關信息，對工業燒堿的成分作了如下猜想：

猜想一：NaOH、NaCl

猜想二：Na2CO3、NaCl

猜想三：_________________；

（實驗探究）

為了驗證猜想，小組同學進行了實驗探究。首先取工業燒堿樣品少許，配成溶液，待用。

（1）取樣品溶液少許，滴加足量稀鹽酸，有氣泡產生，說明樣品中含有________（填化學式），寫出產生氣泡的化學反應的方程式_________________；工業燒堿中含有該物質的原因是________（用化學方程式表示）。

（2）為了證明樣品中含有NaCl，小組同學設計實驗方案如下：先取樣品溶液少量，向其中滴加足量的稀鹽酸至不再產生氣泡時，再向溶液中滴加AgNO3溶液，出現白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀不溶解，則樣品中一定含有氯化鈉。老師指出上述方案不合理，請說明理由_____；

（3）小組同學為進一步確認樣品是否還含有氫氯化鈉，設計了如下實驗方案，請你將其補充完整。

實驗操作步驟	實驗現象	實驗結論
①取樣品溶液少許，加入足量氯化鈣溶液,充分反應后靜置 ②取反應后的溶液適量,滴加無色酚酞試液	①___________ ②____________	該樣品中一定含有NaOH

（反思與評價）

經過研究，小組同學認為，上述方案中，除了使用氯化鈣以外，利用下列物質也可得到同樣的效果，你認為下列哪些試劑是可行的_________（填序號）。

A Ca（OH）2 B Ca（NO3）2 C Ba（NO3）2 D Ba（OH）2

（數據處理）

最終實驗證實，該久置工業燒堿樣品中含有氫氧化鈉、氯化鈉和碳酸鈉。為了進一步確定該混合物中Na2CO3的質量分數,實驗小組的同學取了10克該工業燒堿樣品，加入足量的溶質質量分數為7.3%稀鹽酸，實驗測得生成CO2氣體的質量與所加鹽酸質量關系如圖所示，請據圖計算：

（1）該樣品與稀鹽酸完全反應時產生CO2的質量是____g。

（2）該樣品中Na2CO3的質量分數____。

Answer 1

【答案】NaOH、Na2CO3、NaCl Na2CO3 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 過量的稀鹽酸、生成的氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀 沒有產生白色沉淀 溶液變紅 BC 2.2 53%

【解析】

[提出問題]根據猜想一：NaOH、NaCl和猜想二：Na2CO3、NaCl，可推出猜想三是：NaOH、Na2CO3、NaCl；

（1）取樣品溶液少許，滴加足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，說明樣品中含有碳酸鈉，這是因為碳酸鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學反應的方程式；氫氧化鈉必須密封保存，否則和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）老師對該結論提出了質疑，認為不一定含有氯化鈉，理由是過量的稀鹽酸、生成的氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀；

（3）①取樣品溶液少許，加入足量氯化鈣溶液，充分反應后靜置，沒有產生白色沉淀，說明沒有碳酸鈉；②取反應后的溶液適量，滴加無色酚酞試液，溶液變紅，說明有氫氧化鈉；

[反思與評價]硝酸鈣、硝酸鋇溶液顯中性，不能和氫氧化鈉溶液反應，能和碳酸鈉反應生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀和硝酸鈉，硝酸鈉溶液顯中性，所以硝酸鈣或硝酸鋇溶液能代替步驟①中的氯化鈣溶液；加入氫氧化鈣溶液時，因為氫氧化鈣或氫氧化鋇溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，不能用來驗證氫氧化鈉是否存在；

[數據處理]（1）由圖中數據可知，生成二氧化碳的質量是2.2g，

（2）設參加反應的碳酸鈉的質量為x，

x=5.3g，

該樣品中Na2CO3的質量分數。