Question

【題目】宏宏發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉溶液忘記蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質，宏宏等同學進行了探究。請你一起完成下列實驗報告。

(1) [提出問題1]該溶液是否變質?

[實驗探究1]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結論
取少量該溶液放于試管中，滴加足量稀鹽酸	有_________產生	說明該溶液已變質。變質的原因是_______(請用化學方程式表示)。

(2) [提出問題2]該溶液變質程度怎樣?

[提出猜想]

猜想一:已完全變質，該溶液中溶質只含Na2CO3

猜想二:部分變質，該溶液中溶質含有___________。

[查閱資料]氯化鋇溶液呈中性。

[實驗探究2]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
先取少量該溶液放于試管中，加入過量氯化鋇溶液	有________生成	猜想__________成立
靜置，取上層清液于另一支試管中，加入2- 3滴酚酞溶液	上層清液變紅

(3) [提出問題3]怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體。

[實驗探究3]為得到純凈的氫氧化鈉固體，同學們取該樣品并設計了如圖實驗方案。

請回答下列問題:

①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用為_____________.

②根據實驗流程可知，最終所得氫氧化鈉固體質量___________變質后樣品中氫氧化鈉的質量(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)[反思交流]在[實驗探究2]中加入過量的氯化鋇溶液的目的是_____________.

(5) [拓展提升]宏宏在完成實驗室制取CO2后，對回收的鹽酸和CaCl2混合溶液(不考慮其它雜質)進行以下實驗:取200g該溶液于燒杯中，向其中滴加溶質質量分數(shù)為10. 6%的Na2CO3溶液，滴入Na2CO3溶液與生成沉淀的質量關系如圖所示。

①回收液中HCl的質量分數(shù)是多少?___ (寫出計算過程)

②當Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應時，溶液中溶質的質量是多少g?___(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】氣泡 NaOH、Na2CO3 白色沉淀 二 引流 大于 將碳酸鈉完全除去 3.64% 23.4g

【解析】

（1）{提出問題}變質后得到氫氧化鈉中含有碳酸鈉，碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，觀察到的現(xiàn)象是產生氣泡，故填氣泡；

氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水而變質，故反應的化學方程式寫為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

（2）{提出猜想}如果氫氧化鈉部分變質，即一部分氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，則固體中含有剩余的氫氧化鈉和生成的碳酸鈉，故填NaOH、Na2CO3。

{實驗探究2}變質后的氫氧化鈉樣品中含有碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鋇在溶液中反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，觀察到的現(xiàn)象是產生白色沉淀，故填白色沉淀；

過量氯化鋇溶液能夠與全部的碳酸鈉反應而將碳酸鈉除去，再加入2- 3滴酚酞溶液后，溶液變紅，說明溶液中還存在氫氧化鈉，即溶液中含有碳酸鈉與氫氧化鈉，所以猜想二正確，故填二。

（3）{實驗探究3}①操作a將難溶性固體與液體進行了分離，則操作a是過濾，過濾時玻璃棒的作用是引流，故填引流；

②由圖可知，加入的澄清石灰水中的氫氧化鈣能與樣品中的碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以最終所得氫氧化鈉固體質量大于變質后樣品中氫氧化鈉的質量，故填大于。

（4）氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，在[實驗探究2]中加入過量的氯化鋇溶液的目的是完全除去樣品中的碳酸鈉，避免碳酸鈉對驗證氫氧化鈉的存在產生干擾，故填將碳酸鈉完全除去。

（5）解：①由圖中數(shù)據可知與HCl反應的碳酸鈉溶液的質量=100g×10.6%=10.6g

設回收液中HCl的質量為x、生成氯化鈉的質量為y

106：73=10.6g：x x=7.3g

106：117=10.6g：y y=11.7g

回收液中HCl的質量分數(shù)=×100%=3.65%

設碳酸鈉與氯化鈣反應生成的氯化鈉的質量為z

100：117=10g：z

z=11.7g

當Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應時，溶液中溶質的質量=11.7g+11.7g=23.4g

答: 當Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應時，溶液中溶質的質量是23.4g。