Question

小林同學(xué)想在家里制取一些氫氧化鈉溶液，他向盛有澄清石灰水的燒杯中隨意地加入了一些碳酸鈉溶液，生成白色沉淀，過濾后得到無色溶液，他說：“我制得了氫氧化鈉溶液！”并做了以下實驗證明他的觀點
（1）實驗?zāi)康模河胮H試紙測定該溶液的酸堿性
操作步驟：

 

．
實驗結(jié)果：pH＞7
實驗結(jié)論：因為氫氧化鈉溶液是強堿性，當濾液的pH＞7時，說明該溶液一定是氫氧化鈉．
寫出生成氫氧化鈉的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
（2）小歡同學(xué)卻認為碳酸鈉溶液和澄清石灰水都是強堿性，所以小林制得的無色溶液極可能含有氫氧化鈣或碳酸鈉，因此她設(shè)計了如下兩個實驗加以驗證：
實驗（一）：為鑒定小林制得的無色溶液中是否含有氫氧化鈣

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量所得溶液，向其中滴加適量的碳酸鈉溶液	無白色沉淀出現(xiàn)

實驗（二）：小歡另取少量所得溶液，向其中滴加適量鹽酸溶液，觀察到有無色氣體產(chǎn)生，則小歡做該實驗的目的是

 

．實驗（二）過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；

 

．
（3）計算：小歡取小林所制得的溶液樣品100克（假設(shè)雜質(zhì)只有碳酸鈉），為測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，向其中滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸，當稀鹽酸滴加到100克時開始有二氧化碳氣體產(chǎn)生，當稀鹽酸滴加到120克時，二氧化碳氣體的質(zhì)量達到最大值為0.88克．試完成下例各小題（計算保留兩位小數(shù)）：
①樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)？
②試在下邊的座標中畫出加入稀鹽酸的質(zhì)量與放出二氧化碳氣體質(zhì)量的關(guān)系圖．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)pH的測定方法和步驟回答．
（2）實驗（一）根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)能生成碳酸鈣沉淀的性質(zhì)回答；實驗（二）根據(jù)碳酸鈉能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體的性質(zhì)回答．
（3）①利用方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，根據(jù)0.88克二氧化碳的質(zhì)量計算出完全反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量，再進一步求其質(zhì)量分數(shù)．
②開始時加入的100克鹽酸是和氫氧化鈉反應(yīng)，不生成二氧化碳；100克～120克鹽酸才是和碳酸鈉反應(yīng)，這時生成二氧化碳．根據(jù)化學(xué)方程式計算可知，加入的鹽酸質(zhì)量與生成二氧化碳的質(zhì)量是一直線方程，所以圖象有幾個關(guān)鍵點：（0，0）（100，0）（120，0.88），據(jù)此畫出曲線．

解答：解：（1）在測定時要注意：一、不能把試紙潤濕，二、不能把試紙直接浸入待測液中．正確方法：用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液于干燥的pH試紙上，與標準比色卡對照讀出讀數(shù)．
（2）實驗（一）碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)能生成碳酸鈣沉淀，如無沉淀，則說明無氫氧化鈣；實驗（二）根據(jù)碳酸鈉能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，加入鹽酸就是為了通過有無氣泡產(chǎn)生，來判斷是否含有碳酸鈉．
（3）①設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為X
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
106                    44
X                      0.88克

106

44

=

X

0.88克

X=2.12克

2.12克

100克

×100%=2.12%
②開始時加入的100克鹽酸是和氫氧化鈉反應(yīng)，不生成二氧化碳，曲線在橫軸是；100克～120克鹽酸才是和碳酸鈉反應(yīng)，這時生成二氧化碳，根據(jù)化學(xué)方程式計算可知，加入的鹽酸質(zhì)量與生成二氧化碳的質(zhì)量的關(guān)系圖象是一直線，起點：（0，0）第二段起點：（100，0），最高點：（120，0.88），以后為水平線．
故答案為：（1）用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液于干燥的pH試紙上，與標準比色卡對照讀出讀數(shù)；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═2NaOH+CaCO₃↓；小林制得的無色溶液中不含有氫氧化鈣；
為鑒定小林制得的無色溶液中是否含有碳酸鈉；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，HCl+NaOH═NaCl+H₂O
（3）①2.12%  ②

點評：該題目集實驗和計算于一體，是考查的重點題型，要求學(xué)生解題過程中要注意知識間的聯(lián)系．