Question

9．某研究性學習小組現(xiàn)要對一種在倉庫中存放較長時間的燒堿樣品進行探究．
（1）工業(yè)上常用電解飽和氯化鈉溶液的方法制取燒堿，同時生成氯氣和電解水時負極產生的氣體，該反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（2）用這種方法得到的燒堿中可能含有氯化鈉等雜質，該小組的同學猜測除了氯化鈉外，樣品中還可能含有碳酸鈉，猜測的依據(jù)是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）
（3）欲證明該樣品是否完全變質，請設計實驗方案，寫出操作、現(xiàn)象、結論．
（4）該小組的同學欲證明部分變質燒堿溶液中是否含有氯化鈉，進行了如下實驗：（提示：氫氧化鈉、碳酸鈉均能與硝酸銀反應）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
向該樣品的水溶液中加入過量的①稀硝酸	②有氣泡產生	樣品中含有氯化鈉
向上述實驗所得的溶液中滴加少量硝酸銀溶液	③有白色沉淀產生

（5）取20g該樣品，加入100g的稀鹽酸，恰好完全反應，所得溶液的質量為117.8g．求該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)反應物和生成物以及反應條件書寫反應的化學方程式；根據(jù)氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉進行解答；證明氫氧化鈉是否完全變質就是證明是否含有氫氧化鈉；檢驗氯化鈉就是檢驗氯離子的存在，可以使用硝酸銀溶液，根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結合反應的化學方程式計算即可．

解答 解：（1）燒堿是氫氧化鈉，電解水時負極產生的氣體是氫氣，故電解飽和氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，該反應的化學方程式為 2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故填：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉，故樣品中還可能含有碳酸鈉，故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）要證明該樣品是否完全變質，就是證明是否含有氫氧化鈉，需要加入過量的氯化鈣溶液除去碳酸鈉，然后加入酚酞試液，根據(jù)是否變紅確定是否含有氫氧化鈉，故填：取樣品加入試管，加水溶解，加入足量的氯化鈣溶液至不再產生沉淀，取上層清液，加入酚酞試液，若變紅則部分變質，若不變色則完全變質；．
（4）要證明部分變質燒堿溶液中是否含有氯化鈉，就是檢驗氯離子的存在，需要先加入硝酸除去碳酸鈉和氫氧化鈉，然后加入硝酸銀溶液，產生白色沉淀則含有氯化鈉，故填：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
向該樣品的水溶液中加入過量的①稀硝酸	②有氣泡產生	樣品中含有氯化鈉
向上述實驗所得的溶液中滴加少量硝酸銀溶液	③有白色沉淀產生

（5）產生二氧化碳的質量為：20g+100g-117.8g=2.2g
設該樣品中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                                        44
x                                             2.2g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{2.2g}$
x=5.3g
該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為：$\frac{5.3g}{20g}×100%=26.5%$
答：該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為26.5%．

點評 本題通過實驗探究了物質的成分，熟悉常見的黑色物質、碳還原氧化銅的現(xiàn)象、生成物的性質是解答本題的基礎．