Question

某化學(xué)實驗活動小組的同學(xué)為了探究實驗室中久置氫氧化鈉固體的成分，進行了有關(guān)實驗，請你參與他們進行的探究活動：
【猜想與假設(shè)】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；
猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃
猜想Ⅲ：

 

．
【實驗與探究】
（1）實驗如下：

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及解釋
步驟一：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后加入足量的稀鹽酸．	實驗過程中始終沒有氣泡產(chǎn)生．	則證明猜想成立．
步驟二：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加氫氧化鋇溶液．	實驗過程中產(chǎn)生   ．	則證明猜想Ⅱ或Ⅲ成立，此過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為   ．

（2）為了進一步的驗證猜想結(jié)果，小明同學(xué)提出了如下實驗方案：繼續(xù)步驟二的實驗，過濾，然后向濾液中滴加無色酚酞試液，若酚酞變紅，則猜想Ⅲ成立；若酚酞不變紅，則猜想Ⅱ成立．
小華同學(xué)立即對小明同學(xué)的方案提出了質(zhì)疑，通過查閱資料知道，氯化鋇溶液程中性，不能使無色酚酞試液變紅，但碳酸鈉溶液呈

 

性（填“酸”或“減”）能使酚酞變紅．因此，他認為該方案的操作步驟中應(yīng)該改進的是

 

．
【反思與交流】久置固體氫氧化鈉變質(zhì)的原因是（用化學(xué)方程式表示）

 

．
【拓展與延伸】
（3）取10g已變質(zhì)的氫氧化鈉固體于干燥的燒杯中，并向其中加入100g一定質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)后稱得溶液的質(zhì)量為107.8g，請你計算：
①沒有發(fā)生變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量；
②鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想與假設(shè)】
固體可能全部是NaOH，也可能全部是Na₂CO₃，也可能是NaOH和Na₂CO₃．
【實驗與探究】
（1）碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
碳酸鈉和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉；
（2）碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能夠使酚酞試液變紅色；
氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉能夠吸收空氣中的二氧化碳，并且能和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算碳酸鈉的質(zhì)量和氯化氫的質(zhì)量，進一步可以計算沒有發(fā)生變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量和鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：【猜想與假設(shè)】
固體可能全部是NaOH，也可能全部是Na₂CO₃，也可能是NaOH和Na₂CO₃．
故填：NaOH和Na₂CO₃．
【實驗與探究】
（1）取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加氫氧化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則證明猜想Ⅱ或Ⅲ成立；
碳酸鈉和氫氧化鋇反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH．
故填：白色沉淀；Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH．
（2）碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞變紅，因此，該方案的操作步驟中應(yīng)該改進的是：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加足量的氯化鋇溶液．
故填：堿；取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加足量的氯化鋇溶液．
【反思與交流】
氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【拓展與延伸】
（3）①設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，氯化氫的質(zhì)量為y，
生成二氧化碳的質(zhì)量為：10g+100g-107.8g=2.2g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106    73             44
  x     y             2.2g

106

x

=

73

y

=

44

2.2g

，
x=5.3g，y=3.65g，
沒有發(fā)生變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為：10g-5.3g=4.7g，
答：沒有發(fā)生變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為4.7g．
②鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

3.65g

100g

×100%=3.65%，
答：鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為3.65%．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．