Question

化學(xué)課后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)桌時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液沒有塞橡皮塞，征得老師同意后，開展了以下探究：
【提出問題1】該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)了呢？
【實(shí)驗(yàn)探究1】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加稀鹽酸，并不斷振蕩．		氫氧化鈉溶液一定變質(zhì)了．

【提出問題2】該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢？
【猜想與假設(shè)】
猜想1：氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)． 猜想2：氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)．
【查閱資料】氯化鋇溶液呈中性．
【實(shí)驗(yàn)探究2】

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，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，并不斷振蕩．	有   生成．	說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．	說明原溶液中一定有   ．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該氫氧化鈉溶液

 

（填“部分”或“全部”）變質(zhì)．
【反思與評價(jià)】
在上述【實(shí)驗(yàn)探究2】中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液，你認(rèn)為該方案

 

（填“可行”或“不可行”），理由是

 

【理解與應(yīng)用】（1）氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存．實(shí)驗(yàn)室必須密封保存的藥品還有很多，試另舉一例：

 

．
【提出問題3】該溶液的變質(zhì)程度如何呢？
實(shí)驗(yàn)步驟：取該溶液42.2克，逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸至無氣泡冒出為止，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：
（1）m=

 

g．
（2）P點(diǎn)處溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：藥品是否變質(zhì)的探究,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)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(jì)算

專題：科學(xué)探究,綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：【提出問題1】
【實(shí)驗(yàn)探究1】已知?dú)溲趸�鈉溶液已變質(zhì)，所以氫氧化鈉溶液中一定含有碳酸根離子，因?yàn)闅溲趸�鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳并發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，故加入鹽酸會有氣泡產(chǎn)生．
【提出問題2】
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，溶液中的碳酸鈉會與之反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀．
（2）從（1）的結(jié)論可知原溶液中含有碳酸鈉時(shí)，滴加氯化鋇溶液時(shí)一定會生成白色的碳酸鋇沉淀，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．因碳酸鈉已完全被氯化鋇反應(yīng)，所以說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變質(zhì)．
【反思與評價(jià)】在上述[實(shí)驗(yàn)探究2]中，如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，根據(jù)氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)會生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否有氫氧化鈉；因此得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論，可以據(jù)此解答該題；
【理解與應(yīng)用】根據(jù)常見的易揮發(fā)、易變質(zhì)的物質(zhì)回答；
【提出問題3】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)算出二氧化碳的質(zhì)量和碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算出氫氧化鈉的質(zhì)量、生成的氯化鈉的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：【提出問題1】
實(shí)驗(yàn)探究1：已知?dú)溲趸�鈉溶液已變質(zhì)，所以氫氧化鈉溶液中含有碳酸根離子，因此加入鹽酸必產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，故加入鹽酸會有氣泡產(chǎn)生；
【提出問題2】
實(shí)驗(yàn)探究2：（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，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，說明原溶液中一定有碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂═2NaCl+BaCO₃↓；
（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，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．從而得出[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)；
【反思與評價(jià)】
如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因?yàn)闅溲趸�鈣與碳酸鈉反應(yīng)會生成氫氧化鈉，這樣無法確定（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；
【理解與應(yīng)用】氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存．實(shí)驗(yàn)室必須密封保存的藥品還有很多，如氫氧化鈣、濃鹽酸、濃硫酸等；
【提出問題3】（1）由題意可以知道產(chǎn)生二氧化碳消耗的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：（60g-10g）×7.3%=3.65g；
設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
        73     117         44
       3.65g     y      x 

73

3.65g

=

44

x

     解得：x=2.2g    即m的值為2.2；
（2）由（1）的方程式可知氯化鈉的質(zhì)量為：

117

y

=

73

3.65g

     y=5.85g
根據(jù)坐標(biāo)可知前10g鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，設(shè)產(chǎn)生氯化鈉的質(zhì)量為z
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
     36.5    58.5
     10g×7.3%  z

36.5

10g×7.3%

=

58.5

z

 解的z=1.17g
因此反應(yīng)后氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

5.85g+1.17g

42.2g+60g-2.2g

×100%=7.02%．
答：P點(diǎn)處所得氯化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.02%．
故答案為：[實(shí)驗(yàn)探究1]有氣泡冒出；
[實(shí)驗(yàn)探究2]（1）白色沉淀；（2）氫氧化鈉；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]部分；
[反思與評價(jià)]不可行；碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)會生成氫氧化鈉，干擾對原有氫氧化鈉的檢驗(yàn)；
[理解與應(yīng)用]如氫氧化鈣  （答案合理都可）．
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）2.2 g；（2）7.02%．

點(diǎn)評：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，才能說明氫氧化鈉部分變質(zhì)．