Question

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一瓶敞口放置的氫氧化鈉產(chǎn)生了興趣，甲乙兩組同學(xué)圍繞這瓶氫氧化鈉進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)。

【提出問題】①氫氧化鈉是否完全變質(zhì)②樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?

【查閱資料】①氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水

②向氫氧化鈉和碳酸鈉混合物中加入鹽酸時(shí)，鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，再與碳酸鈉反應(yīng)；

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)一：探究氫氧化鈉固體的變質(zhì)情況

①取少量該固體樣品置于試管中，向其中加入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明該樣品中含有碳酸鈉，由此可確定該固體已發(fā)生變質(zhì)。則反應(yīng)方程式為                             。

②為探究該固體中是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉，同學(xué)們又進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)將下表填寫完整。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
除去碳酸鈉	取少量該固體樣品溶于水配成溶液，滴加適量的氯化鈣溶液， 充分反應(yīng)后過濾		有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
檢驗(yàn)是否含有氫氧化鈉	向過濾后的濾液中滴入		該樣品中含有氫氧化鈉

實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

【設(shè)計(jì)方案】

①甲組同學(xué)：稱取16．40g樣品，放入過量的鹽酸直到反應(yīng)停止，共收集到4．40g二氧化碳。(設(shè)計(jì)思路：根據(jù)樣品與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。)

②乙組同學(xué)：稱取16．40g樣品，加水配成溶液，向溶液中加入過量的澄清石灰水。過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀10．00g。(設(shè)計(jì)思路：根據(jù)樣品與石灰水反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量，先求出碳酸鈉的質(zhì)量，再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。)

【解決問題】根據(jù)兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)你幫助他們計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：_______。（任選一組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，寫出過程）

【交流與反思】

（1）在交流時(shí)，老師問同學(xué)們“能否用上述實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”，甲乙兩組的同學(xué)都一致認(rèn)為可以。但小明思考后，覺得甲、乙兩種方案都不妥，理由是：                                    

小明又重新設(shè)計(jì)新方案：先用電子秤準(zhǔn)確稱取16.40g變質(zhì)的NaOH樣品放入錐形瓶中，用電子秤秤得錐形瓶及樣品的總質(zhì)量為51.40g，再把175.00g 7.3％稀鹽酸平均分成7份依次加入樣品中，每次充分反應(yīng)用電子秤秤得錐形瓶及所盛物質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

加入鹽酸的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次
錐形瓶及所盛物質(zhì)的總質(zhì)量	76.40	101.40	126.40	151.40	174.20	197.00	222.00

（2）請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。（不要寫出計(jì)算過程)

 

Answer 1

【答案】

實(shí)驗(yàn)一：①     Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2＋H2O  。

②白色沉淀   Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓     酚酞     變紅       

實(shí)驗(yàn)二：【解決問題】解：設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

106                  44

X                   4.4g

列式計(jì)算x=10.6g(1分)  Na₂CO₃ ％=64.6％ （1分）        

【交流與反思】（1）理由是：樣品中有水，無(wú)法測(cè)出樣品的氫氧化鈉的質(zhì)量

（2）請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24．4％。（不要寫出計(jì)算過程)

【解析】氫氧化鈉放置在空氣中易吸水而潮解，且有腐蝕性，因此在稱量此類藥品時(shí)應(yīng)使用小燒杯，又因?yàn)槭菑?qiáng)堿，能與酸性物質(zhì)或氣體發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，因此應(yīng)密封保存．檢驗(yàn)雜質(zhì)實(shí)際就是檢驗(yàn)碳酸根離子，對(duì)于碳酸根離子的檢驗(yàn)一可用鹽酸，能夠生成使澄清的石灰水變渾濁的氣體，第二種方法可以用氫氧化鈣溶液，因反應(yīng)生成難溶性碳酸鈣，因此會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生．雜質(zhì)中某種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)則可用某物質(zhì)的質(zhì)量/樣品的質(zhì)量 ×100%求得．