Question

某實(shí)驗(yàn)小組為檢驗(yàn)露置在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)并確定其組成，開(kāi)展了一下探究活動(dòng)．

【討論與交流】

（1）NaOH能與空氣中的　（填化學(xué)式）發(fā)生反應(yīng)生成Na₂CO₃．

（2）Na₂CO₃的水溶液呈堿性．

【查閱資料】

（3）NaOH在空氣中不會(huì)轉(zhuǎn)化成NaHCO₃；

（4）CaCl₂、NaCl的水溶液均呈中性．

【猜想假設(shè)】猜想一：固體全部為NaOH．

猜想一：固體全部為　　．

猜想一：固體為NaOH和Na₂CO₃的混合物．

【實(shí)驗(yàn)探究】將待檢固體溶于水配成溶液．按以下兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

方案一：用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上，測(cè)得pH　　（填“＞”、“＜”或“=”），說(shuō)明猜想一成立．、

方案二：取該溶液少許，往其中加入足量CaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；待沉淀不再產(chǎn)生，過(guò)濾，再往濾液中滴入酚酞試液，溶液變成　　色，說(shuō)明猜想三成立．

【歸納與總結(jié)】很明顯，方案一的結(jié)論　　（填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是　　．

【探究與拓展】為進(jìn)一步確定原固體的組成，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)稱取26.6g待檢固體，按如圖所示過(guò)程實(shí)驗(yàn)（步驟②產(chǎn)生的氣體全部逸出），請(qǐng)參照?qǐng)D中提供的數(shù)據(jù)計(jì)算：

（5）26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量．

（6）所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

（7）實(shí)驗(yàn)最終所得351g溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：

【討論與交流】NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO2，生成了Na2CO3； 【猜想假設(shè)】根據(jù)氫氧化鈉可能沒(méi)有變質(zhì)，固體全部為NaOH；氫氧化鈉可能部分變質(zhì)，固體為NaOH和Na2CO3的混合物；氫氧化鈉完全變質(zhì)，固體為Na2CO3進(jìn)行猜想； 【實(shí)驗(yàn)探究】方案一：猜想一固體全部為NaOH若成立，則溶液呈現(xiàn)堿性，判斷測(cè)定的溶液的pH； 方案二：由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，因此先用氯化鈣溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液證明氫氧化鈉的存在； 【歸納與總結(jié)】根據(jù)碳酸鈉溶液呈堿性可判斷猜想一是否成立； 【探究與拓展】根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是生成CO2的質(zhì)量計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量，從而進(jìn)一步確定樣品中NaOH的質(zhì)量、氯化氫的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)及反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：

解：【討論與交流】NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO2，生成了Na2CO3； 【猜想假設(shè)】氫氧化鈉可能沒(méi)有變質(zhì)，固體全部為NaOH；氫氧化鈉可能部分變質(zhì)，固體為NaOH和Na2CO3的混合物；因此也可能是氫氧化鈉完全變質(zhì)，固體為Na2CO3； 【實(shí)驗(yàn)探究】方案一：猜想一固體全部為NaOH若成立，則溶液呈現(xiàn)堿性，所以測(cè)定的溶液的pH＞7； 方案二：由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此先用氯化鈣溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液變成紅色證明氫氧化鈉的存在，猜想三成立； 【歸納與總結(jié)】由于碳酸鈉溶液也呈堿性無(wú)法判斷判斷猜想一是否成立，因此方案一的結(jié)論錯(cuò)誤； 【探究與拓展】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是生成CO2的質(zhì)量：26.6g+178.8g+150g﹣351g=4.4g 設(shè)26.6g固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x，反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)量為y，生成氯化鈉的質(zhì)量為z Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106     73   117      44 x        y    z       4.4g =    x=10.6g =    y=7.3g =  z=11.7g 26.6g混合物中含有氫氧化鈉的質(zhì)量為：26.6g﹣10.6g=16g 則16g氫氧化鈉完全反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)量為a，生成氯化鈉的質(zhì)量為b NaOH+HCl=NaCl+H2O 40     36.5  58.5 16g    a    b =   a=14.6g =   b=23.4g ∴所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=14.6% 實(shí)驗(yàn)最終所得351g溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=10% 答：26.6g固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量為10.6g；所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%；實(shí)驗(yàn)最終所得351g溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%． 故答案為：【討論與交流】CO2 【猜想假設(shè)】Na2CO3； 【實(shí)驗(yàn)探究】＞；紅； 【歸納與總結(jié)】錯(cuò)誤；Na2CO3溶液也呈堿性； 【探究與拓展】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是生成CO2的質(zhì)量：26.6g+178.8g+150g﹣351g=4.4g 設(shè)26.6g固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x，反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)量為y，生成氯化鈉的質(zhì)量為z Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 106     73   117      44 x        y    z       4.4g =    x=10.6g =    y=7.3g =  z=11.7g 26.6g混合物中含有氫氧化鈉的質(zhì)量為：26.6g﹣10.6g=16g 則16g氫氧化鈉完全反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)量為a，生成氯化鈉的質(zhì)量為b NaOH+HCl=NaCl+H2O 40     36.5  58.5 16g    a    b =   a=14.6g =   b=23.4g ∴所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=14.6% 實(shí)驗(yàn)最終所得351g溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=10% 答：26.6g固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量為10.6g；所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%；實(shí)驗(yàn)最終所得351g溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．