Question

某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一包因敞口放置已部分變質(zhì)的氫氧化鈉產(chǎn)生了興趣，想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)你參與他們的探究過程。

【提出問題】：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

【知識(shí)準(zhǔn)備】：

（1）氫氧化鈉不能敞口放置的原因是：                                               ；

（2）判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的方法之一是向樣品中加鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：

_________________________________________、______________________________________；

（3）判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的另一種方法是將樣品溶于水，再向樣品中加澄清石灰水，看是否變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：__________________________________________________.

（4）向氫氧化鈉和碳酸鈉混合物中加入鹽酸時(shí)，鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，再與碳酸鈉反應(yīng)；

【設(shè)計(jì)方案】：

甲組同學(xué)：稱取16.40g樣品，放入足量的鹽酸直到反應(yīng)停止，共收集到4.40g二氧化碳。（設(shè)計(jì)思路：根據(jù)樣品與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。）

乙組同學(xué)：稱取16.40g樣品，加水配成溶液，再溶液中加入過量的澄清石灰水。過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀10.00g。（設(shè)計(jì)思路：根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量，先求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。）

【解決問題】：

   （1）乙組同學(xué)判斷石灰水是否過量的方法是_______________________________________；

   （2）根據(jù)兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

甲組同學(xué)：

乙組同學(xué)：

【交流與反思】：

在交流時(shí)，老師問同學(xué)們“能否用上述實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”，甲乙兩組的同學(xué)都一致認(rèn)為可以。但小明思考后，覺得甲、乙兩種方案都不妥，理由是：_______________________________________________；

小明又重新設(shè)計(jì)新方案：

【設(shè)計(jì)方案】：

先用電子秤準(zhǔn)確稱取16.40g變質(zhì)的NaOH樣品放入錐形瓶中，用電子秤秤得錐形瓶及樣品的總質(zhì)量為51.40g，再把175.00g 濃度為7.3%稀鹽酸平均分成4份依次加入樣品中，每次充分反應(yīng)用電子秤秤得錐形瓶及所盛物質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

加入鹽酸的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次
錐形瓶及所盛物質(zhì)的總質(zhì)量	76.40	101.40	126.40	151.40	174.20	197.00	222.00

【解決問題】：

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________。（不要求寫計(jì)算過程）

Answer 1

（1）（1分）既防止氫氧化鈉吸水而潮解，又防止氫氧化鈉吸收二氧化碳而變質(zhì)。

  （2）（2分）NaOH + HCl = NaCl + H₂O、Na₂CO₃ + 2HCl= 2NaCl+ H₂O + CO₂↑

       (1分)  Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ =CaCO₃↓+ 2NaOH

  （3）(1分) 靜置后，向上層清液中加石灰水，看是否變渾濁

（4）(2分)甲組：設(shè)碳酸的質(zhì)量為x

           106 ：44 =  x ：4.4g    x = 10.6g  

Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6g÷16.4g×100% = 64.6%

    (2分) 乙組：設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x

          106 ：100 = x ：10.0g    x = 10.6g    

Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6g÷16.4g×100% = 64.6%

   (5)(1分)樣品中有水，無法測(cè)出樣品的氫氧化鈉的質(zhì)量。

   (6)(2分)24.4%

解：m(CO₂) = 150g ＋ 51.4g－197.00g = 4.4g

設(shè)與樣品中碳酸鈉反應(yīng)消耗鹽酸的質(zhì)量x

         73：44 = x×7.3% ：4.4 g   x =100 g 

則與樣品中NaOH反應(yīng)消耗HCl的質(zhì)量為 150g－100g= 50g

         設(shè)樣品中NaOH的質(zhì)量為y

         40：36.5 = y：50g×7.3%  y = 4.0g

         樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 4. 0g ÷16.40g×100%=24.4%