Question

【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)用實(shí)驗(yàn)室中一瓶久置的NaOH固體做了以下實(shí)驗(yàn):先稱取13.3 g NaOH樣品(雜質(zhì)為Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，再根據(jù)生成CO2的體積計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量，從而進(jìn)一步計(jì)算出樣品中變質(zhì)NaOH的質(zhì)量

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是_________________

（2）已知20 ℃時(shí)，Na2CO3溶解度為21.7 g ，NaOH溶解度為108.3 g若要將所稱取的樣品恰好溶解，最多需要蒸餾水____________g，溶解樣品所需的儀器是________________

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示:

則13.3 g 該樣品中未變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量為____________；NaOH的變質(zhì)程度為_________(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)；與NaOH反應(yīng)消耗的鹽酸體積為________mL

（4）根據(jù)“與NaOH反應(yīng)消耗鹽酸的體積”，并對(duì)照上述圖像，他們從實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題?_____________________，并由此得出了什么結(jié)論?____________________________

Answer 1

【答案】測(cè)定NaOH的變質(zhì)程度 61.3 燒杯玻璃棒量筒 8.00g 33.3% 50.0 NaOH被鹽酸中和后繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體 CO32－與鹽酸的反應(yīng)分步進(jìn)行的

【解析】

(1)依據(jù)題干：計(jì)算出樣品中變質(zhì)NaOH的質(zhì)量可知實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

(2)已知20℃時(shí)，Na2CO3溶解度為21.7g，NaOH溶解度為108.3g，所以依據(jù)碳酸鈉的溶解度計(jì)算需要水的質(zhì)量；溶解固體需要的儀器：燒杯、玻璃杯、量筒；

(3)根據(jù)鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的二氧化碳的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量和變質(zhì)程度；

(4)依據(jù)圖象可知，NaOH被鹽酸中和后繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體，可知碳酸根離子與鹽酸反應(yīng)，先生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子再與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，據(jù)此分析。

(1)依據(jù)題干可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋簻y(cè)定NaOH的變質(zhì)程度；

(2)已知20℃時(shí)，Na2CO3溶解度為21.7g，NaOH溶解度為108.3g；若要將所稱取的樣品恰好溶解，設(shè)最多需要蒸餾水mg，則：21.7：100=13.3：m，解得m=61.3g；溶解固體需要的儀器：燒杯、玻璃杯、量筒；

(3)設(shè)該樣品中Na2CO3的質(zhì)量是x，

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

x 2.2g

∴106：44=x：2.2g，

解之得：x=5.3g，則NaOH的質(zhì)量=13.3g-5.3g=8g；

則由碳酸鈉的質(zhì)量為5.3g，設(shè)反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為z；

2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

80 106

z 5.3g

=，解：z=4g，變質(zhì)程度為：×100%=33.3%；

氫氧化鈉物質(zhì)的量為：=0.2mol，依據(jù)HCl～NaOH，可知消耗鹽酸的物質(zhì)的量為：0.2mol，與NaOH反應(yīng)消耗的鹽酸體積為：=0.05L，即50mL；

(4)依據(jù)圖象可知，NaOH被鹽酸中和后繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體，可知碳酸根離子與鹽酸反應(yīng)，先生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子再與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，得出結(jié)論：碳酸根離子與鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的。