Question

（10分）在學習鹽的性質(zhì)時，某組同學將碳酸鈉溶液和一瓶標簽破損的溶液M（如圖）

進行反應(yīng)，有白色沉淀產(chǎn)生，過濾后得到澄清濾液。同學們對該實驗進行了一系列的探究。

Ⅰ．定性探究：

探究一：M溶液中的溶質(zhì)是什么？

（1）【提出猜想】該組同學認為M溶液的溶質(zhì)有兩種可能：

①是 ，

②是CaCl2.

【收集資料】CaCl2水溶液呈中性。

（2）【設(shè)計實驗】同學們設(shè)計了如下方案并進行實驗：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量M溶液于試管中，向其中滴加		猜想①正確。碳酸鈉與其反應(yīng)的化學方程式為

 

探究二過濾后澄清濾液中會有哪些溶質(zhì)？

【提出猜想】猜想一：NaOH 和Na2CO3 ；

猜想二： ；

猜想三：NaOH 。

（3）【實驗驗證】同學們經(jīng)過交流討論，設(shè)計以下實驗方案確定濾液中溶質(zhì)的組成：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
分別取少量濾液于A、B兩支試管中，A中加入CaCl2溶液， B中加入 溶液	若A中產(chǎn)生白色沉淀，B中沒有沉淀	“猜想一”成立
	“猜想二”成立
	“猜想三”成立

 

Ⅱ．定量探究：

【提出問題】過濾后澄清濾液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)是多少？

【設(shè)計實驗】

小明同學取100g過濾后澄清濾液于燒杯中，向燒杯中逐滴加入過量的稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體與所加入稀鹽酸質(zhì)量關(guān)系如下圖所示：計算過濾后澄清濾液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)是多少？（請列出計算過程）

 

 

Answer 1

Ⅰ．定性探究：

（1）氫氧化鈣 （2）無色酚酞 溶液變紅 Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH

探究二：猜想二 NaOH和Ca(OH)2 （3）Na2CO3 若A中沒有沉淀，B中產(chǎn)生白色沉淀

若A、B兩支試管中都沒有沉淀產(chǎn)生

Ⅱ．定量探究： 7.3% 8%

【解析】

試題分析Ⅰ．定性探究：（1）根據(jù)殘缺標簽，以及將碳酸鈉溶液和一瓶標簽破損的溶液M進行反應(yīng)，有白色沉淀產(chǎn)生，可猜想溶液M是氫氧化鈣

（2）如果猜想①正確，氫氧化鈣溶液顯堿性，所以取少量M溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞，可觀察到溶液變紅，說明是氫氧化鈣，那么發(fā)生的反應(yīng)是：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

探究二：要探究反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分，反應(yīng)后的生成物一定有，反應(yīng)物可能有，即可能過量，所以猜想二是：NaOH和Ca(OH)2，

（3）分別取少量濾液于A、B兩支試管中，A中加入CaCl2溶液，B中加入Na2CO3溶液，若A中產(chǎn)生白色沉淀，B中沒有沉淀，“猜想一”成立；若A中沒有沉淀，B中產(chǎn)生白色沉淀，“猜想二”成立；若A、B兩支試管中都沒有沉淀產(chǎn)生，“猜想三”成

【解析】
設(shè)所用鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為X

Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H2O + CO2↑

73 44

50g·X 2.2g

X = 7.3% (1分)

 

設(shè)濾液中NaOH的質(zhì)量為Y

NaOH + HCl = NaCl + H2O

40 36.5

Y 100g×7.3%

Y = 8g

 

NaOH% = ×100% = 8% （1分）

考點：NaOH和Na2CO3的化學性質(zhì)，根據(jù)化學方程式進行計算