Question

1．實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)研究的常用手段．初中化學(xué)課上，同學(xué)們利用如圖1的實(shí)驗(yàn)探究堿的化學(xué)性質(zhì)：

（1）A實(shí)驗(yàn)中滴加酚酞的作用是：判斷氫氧化鈉和稀鹽酸是否反應(yīng)；
（2）B實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為：塑料瓶變癟；
（3）C實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
【實(shí)驗(yàn)再探究】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們將廢液倒入同一只廢液缸中，發(fā)現(xiàn)廢液渾濁并顯紅色．
【提出問(wèn)題】廢液中含有什么物質(zhì)？
【假設(shè)猜想】通過(guò)分析上述實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們猜想：廢液中除酚酞、碳酸鈣及水以外一定含有氯化鈉．
老師問(wèn)：廢液中還可能含有什么物質(zhì)？引發(fā)了同學(xué)們熱烈討論，下面是大家的發(fā)言：

學(xué)生甲	可能含有Ca（OH）2	學(xué)生乙	可能含有Na2CO3
學(xué)生丙	可能含有CaCl2	學(xué)生乙	可能含有NaOH

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們對(duì)可能含有的物質(zhì)進(jìn)行確定，取一定量的廢液過(guò)濾，向?yàn)V液中逐滴加入氯化鋇溶液，得到白色沉淀，紅色褪去．
【結(jié)論】上述濾液中，還含有Na₂CO₃，沒(méi)有CaCl₂、Ca（OH）₂、NaOH．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）根據(jù)以上B實(shí)驗(yàn)可知，氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）現(xiàn)有一瓶經(jīng)常敞口放置的氫氧化鈉溶液，它的變質(zhì)程度如何呢？
【定性探究】：
【查閱資料】（1）氯化鈣溶液呈中性．
（2）氯化鈣溶液能與碳酸鈉溶液反應(yīng)：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
為了弄清久置的氫氧化鈉是否完全變質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過(guò)量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩	有白色沉淀生成	說(shuō)明原溶液中一定有碳酸鈉
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液	溶液變紅色	說(shuō)明原溶液中一定有氫氧化鈉

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
該氫氧化鈉溶液部分（填“部分”或“全部”）變質(zhì)．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）在上述實(shí)驗(yàn)步驟（1）中，小強(qiáng)提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液，你認(rèn)為該方案不可行（填“可行”或“不可行”）．
【定量探究】：
實(shí)驗(yàn)步驟：取該溶液50克，逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸至無(wú)氣泡冒出為止，所加鹽酸質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量關(guān)系如圖：
試計(jì)算：
①m=2.2g（不需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
②該溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）酚酞的作用是判斷氫氧化鈉和稀鹽酸是否反應(yīng)；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)使塑料瓶的氣體減少，從而使瓶?jī)?nèi)氣壓變小，在外界大氣壓的作用下塑料瓶變癟；
（3）碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
【假設(shè)猜想】廢液渾濁是因?yàn)樘妓徕c溶液與石灰水反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀；稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了氯化鈉，氯化鈉不再與其他物質(zhì)反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向?yàn)V液中逐滴加入氯化鋇溶液，得到白色沉淀，在廢液中能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀的只有Na₂CO₃．由于碳酸鈉的存在，所以溶液中不存在能夠和碳酸鈉反應(yīng)的Ca（OH）₂和CaCl₂；由于本身混有酚酞，沉淀后的溶液的紅色褪去，所以溶液中不可能含有NaOH，加氯化鋇前溶液顯紅色是因?yàn)樘妓徕c溶液顯堿性導(dǎo)致的；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水．
【查閱資料】（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過(guò)量的氯化鋇溶液，因碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以有白色沉淀生成，說(shuō)明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色，溶液顯堿性，因溶液中碳酸鈉已被氯化鋇完全消耗；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
【反思與評(píng)價(jià)】（1）氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無(wú)法確定（2）步驟的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
【定量探究】根據(jù)題中信息可以知道消耗鹽酸的質(zhì)量，然后根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）A實(shí)驗(yàn)中滴加酚酞的作用是判斷氫氧化鈉和稀鹽酸是否反應(yīng)，故填：判斷氫氧化鈉和稀鹽酸是否反應(yīng)；
（2）因?yàn)槎�氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)使塑料瓶的氣體減少，從而使瓶?jī)?nèi)氣壓變小，在外界大氣壓的作用下塑料瓶變癟，因此B實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為塑料瓶變癟，故填：塑料瓶變癟；
（3）碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，故填：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
【假設(shè)猜想】廢液渾濁是因?yàn)樘妓徕c溶液與石灰水反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀；稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了氯化鈉，氯化鈉不再與其他物質(zhì)反應(yīng)．故一定含有：NaCl；溶液顯紅色，還有可能含有氫氧化鈉，故填：氯化鈉；NaOH；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】向?yàn)V液中逐滴加入氯化鋇溶液，得到白色沉淀，在廢液中能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀的只有Na₂CO₃．故一定含有：Na₂CO₃；
由于碳酸鈉的存在，所以溶液中不存在能夠和碳酸鈉反應(yīng)的Ca（OH）₂和CaCl₂，一定沒(méi)有：Ca（OH）₂和CaCl₂；故一定沒(méi)有：Ca（OH）₂和CaCl₂；
由于本身混有酚酞，沉淀后的溶液的紅色褪去，所以溶液中不可能含有NaOH，加氯化鋇前溶液顯紅色是因?yàn)樘妓徕c溶液顯堿性導(dǎo)致的；故一定沒(méi)有NaOH；
綜上所述，濾液中一定還含有 Na₂CO₃； 一定不含有  CaCl₂、Ca（OH）₂、NaOH．
故填：Na₂CO₃；  CaCl₂、Ca（OH）₂、NaOH．
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【查閱資料】（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過(guò)量的氯化鋇溶液，因碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以有白色沉淀生成，說(shuō)明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．溶液顯堿性，因溶液中碳酸鈉已被氯化鋇完全消耗，所以說(shuō)明原溶液中一定有氫氧化鈉．
故填：白色沉淀；氫氧化鈉；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）如用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液是不行的，因?yàn)闅溲趸�鈣與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無(wú)法確定（2）步驟的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論，所以該方案不可行，故填：不可行；
【定量探究】：
（1）由題意可以知道消耗的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：（60g-10g）×7.3%=3.65g；
設(shè)原溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106        73                            44
 x          3.65g                         y
$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{3.65g}$=$\frac{44}{y}$，解得：x=5.3g，y=2.2g，
即m的值為2.2，故填：2.2；
（2）原溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.3g}{50g}$×100%=10.6%，故答案為：10.6%．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，解題的關(guān)鍵是把握在證明氫氧化鈉部分變質(zhì)時(shí)，先除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，然后再證明剩余溶液顯堿性，才能說(shuō)明氫氧化鈉部分變質(zhì)．