Question

【題目】宏宏發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉溶液忘記蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質(zhì)，宏宏等同學(xué)進(jìn)行了探究。請你一起完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

(1) [提出問題1]該溶液是否變質(zhì)?

[實(shí)驗(yàn)探究1]

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
取少量該溶液放于試管中，滴加足量稀鹽酸	有_________產(chǎn)生	說明該溶液已變質(zhì)。變質(zhì)的原因是_______(請用化學(xué)方程式表示)。

(2) [提出問題2]該溶液變質(zhì)程度怎樣?

[提出猜想]

猜想一:已完全變質(zhì)，該溶液中溶質(zhì)只含Na2CO3

猜想二:部分變質(zhì)，該溶液中溶質(zhì)含有___________。

[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	結(jié)論
先取少量該溶液放于試管中，加入過量氯化鋇溶液	有________生成	猜想__________成立
靜置，取上層清液于另一支試管中，加入2- 3滴酚酞溶液	上層清液變紅

(3) [提出問題3]怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體。

[實(shí)驗(yàn)探究3]為得到純凈的氫氧化鈉固體，同學(xué)們?nèi)≡摌悠凡⒃O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案。

請回答下列問題:

①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用為_____________.

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可知，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量___________變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)[反思交流]在[實(shí)驗(yàn)探究2]中加入過量的氯化鋇溶液的目的是_____________.

(5) [拓展提升]宏宏在完成實(shí)驗(yàn)室制取CO2后，對回收的鹽酸和CaCl2混合溶液(不考慮其它雜質(zhì))進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):取200g該溶液于燒杯中，向其中滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10. 6%的Na2CO3溶液，滴入Na2CO3溶液與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

①回收液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?___ (寫出計(jì)算過程)

②當(dāng)Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是多少g?___(寫出計(jì)算過程)

Answer 1

【答案】氣泡 NaOH、Na2CO3 白色沉淀 二 引流 大于 將碳酸鈉完全除去 3.64% 23.4g

【解析】

（1）{提出問題}變質(zhì)后得到氫氧化鈉中含有碳酸鈉，碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，故填氣泡；

氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水而變質(zhì)，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

（2）{提出猜想}如果氫氧化鈉部分變質(zhì)，即一部分氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，則固體中含有剩余的氫氧化鈉和生成的碳酸鈉，故填NaOH、Na2CO3。

{實(shí)驗(yàn)探究2}變質(zhì)后的氫氧化鈉樣品中含有碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鋇在溶液中反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，故填白色沉淀；

過量氯化鋇溶液能夠與全部的碳酸鈉反應(yīng)而將碳酸鈉除去，再加入2- 3滴酚酞溶液后，溶液變紅，說明溶液中還存在氫氧化鈉，即溶液中含有碳酸鈉與氫氧化鈉，所以猜想二正確，故填二。

（3）{實(shí)驗(yàn)探究3}①操作a將難溶性固體與液體進(jìn)行了分離，則操作a是過濾，過濾時(shí)玻璃棒的作用是引流，故填引流；

②由圖可知，加入的澄清石灰水中的氫氧化鈣能與樣品中的碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量大于變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，故填大于。

（4）氯化鋇能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，在[實(shí)驗(yàn)探究2]中加入過量的氯化鋇溶液的目的是完全除去樣品中的碳酸鈉，避免碳酸鈉對驗(yàn)證氫氧化鈉的存在產(chǎn)生干擾，故填將碳酸鈉完全除去。

（5）解：①由圖中數(shù)據(jù)可知與HCl反應(yīng)的碳酸鈉溶液的質(zhì)量=100g×10.6%=10.6g

設(shè)回收液中HCl的質(zhì)量為x、生成氯化鈉的質(zhì)量為y

106：73=10.6g：x x=7.3g

106：117=10.6g：y y=11.7g

回收液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=3.65%

設(shè)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為z

100：117=10g：z

z=11.7g

當(dāng)Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量=11.7g+11.7g=23.4g

答: 當(dāng)Na2CO3溶液與CaCl2溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是23.4g。