Question

某工廠用電解飽和食鹽水的方法生產氯氣、燒堿、氫氣等化工產品（反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑），這種工業稱為“氯堿工業”．某研究性學習小組對該廠生產的燒堿樣品進行如下探究．
Ⅰ．定性探究
[提出問題]燒堿樣品中可能含有哪些雜質？
[猜  想]猜想一：可能含有Na₂C0₃，作出此猜想的依據是

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

 （用化學方程式表示）．
猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依據是

可能有少量的氯化鈉沒有反應

（用簡潔的文字表述）．
[設計實驗]

實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
①取適量燒堿樣品置于試管中，加水溶解，并用手觸摸試管外壁．	試管外壁發熱	原因是 氫氧化鈉固體溶于水放熱
②向①所得的溶液中逐滴加入稀硝酸至過量	一開始無明顯現象，一段時間后產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．	樣品中含有的雜質是 碳酸鈉
③向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液	產生白色沉淀	樣品中還含有的雜質是 氯化鈉

[交流與討論]小明同學提出：“上述實驗中稀硝酸也可以用稀鹽酸代替”．你認為他的觀點

不正確

（填“正確”或“不正確”）．
Ⅱ．定量探究
[提出問題]燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數是多少呢？
[設計實驗]小婉同學設計探究方案后進行實驗并測得數據如下：

請你利用小婉同學測得的數據計算燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數（請列出計算過程）．
[交流與反思]小強同學認為小婉同學設計的探究方案不夠嚴密，其理由是：
（1）探究方案中未考慮氫氧化鈉的吸水性．
（2）探究方案中因缺少

洗滌

 （填操作名稱），導致測得的氫氧化鈉的質量分數偏小．

Answer 1

分析：Ⅰ．定性探究
二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此可能有碳酸鈉；如果氯化鈉沒有全部反應的話，溶液中可能含有NaCl．氫氧化鈉固體溶于水放熱；向①所得的溶液中逐漸加入稀硝酸至過量，反應物中產生能使澄清石灰水渾濁的二氧化碳氣體，因此樣品中含有的雜質是碳酸鈉；向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液，產生白色沉淀氯化銀，說明樣品中還含有的雜質是氯化鈉；上述實驗中稀硝酸不可以用稀鹽酸代替，因為鹽酸中有氯離子，影響氯化鈉中氯離子的檢驗．
Ⅱ．定量探究

解答：解：Ⅰ．定性探究：（1）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此可能有碳酸鈉；氯化鈉可能沒有全部反應，因此可能有氯化鈉；
故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；可能有少量的氯化鈉沒有反應；
（2）加水溶解，試管外壁發熱，原因是氫氧化鈉固體溶于水放熱；向①所得的溶液中逐漸加入稀硝酸至過量，一開始無明顯現象，一段時間后產生能使澄清石灰水渾濁的二氧化碳氣體，因此樣品中含有的雜質是碳酸鈉；向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液，產生白色沉淀氯化銀，說明樣品中還含有氯離子（Cl^-），即含有氯化鈉；上述實驗中稀硝酸不可以用稀鹽酸代替，因為鹽酸中有氯離子，影響氯化鈉中氯離子的檢驗．
故答案為：氫氧化鈉固體溶于水放熱；碳酸鈉；氯化鈉；不正確
Ⅱ．定量探究
設20g樣品中含有碳酸鈉的質量為x，氯化鈉的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑    
106                   44
x                     0.22g

106

x

=

44

0.22g

，解得 x=0.53g

NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃
58.5       143.5
y          2.87g

58.5

y

=

143.5

2.87g

，解得y=1.17g
氫氧化鈉的質量分數=

20g-(0.53g+1.17g)

20g

×100%=91.5%，
答：氫氧化鈉的質量分數是91.5%．
故答案為：91.5%；洗滌

點評：本考點屬于實驗探究題，既有物質性質的檢驗，又有化學方程式的書寫，綜合性比較強．本題根據題目提供的信息，結合實驗探究的一般步驟和堿的性質等知識來解決，還要注意化學方程式的書寫和配平，有關的計算要準確．