Question

【題目】下面是興趣小組同學對暴露在空氣的氫氧化鈉固體的探究．請回答下列問題：

[提出問題1]： 該氫氧化鈉固體有沒有變質呢？

[進行實驗1]：甲同學取少量固體于試管中用足量的水溶解，后加入過量的 BaCl2 溶液，觀察到_________________，證明氫氧化鈉固體已經含有 Na2CO3．

[提出問題2]：

如何除去氫氧化鈉固體中的雜質，得到純凈的氫氧化鈉呢？

[進行實驗2]：乙同學對該氫氧化鈉固體進行提純，按如下操作流程進行實驗．

[實驗分析]：

⑴步驟②反應的化學方程式是____________，步驟②的操作有攪拌和過濾，攪拌的作用是_______．

⑵證明步驟②中已達到 Ca(OH)2溶液過量的目的，下列方案中可行的是_________．

a．取少量濾液 B，向其中通二氧化碳氣體，溶液變渾濁

b．取少量溶液 B，向其中再加少量石灰水，無白色渾濁

c．取少量溶液 B，向其中再加少量濃碳酸鈉溶液，有白色渾濁

⑶為獲得純凈的氫氧化鈉步驟③所包含的具體操作是蒸發濃縮、_________、過濾． A．蒸發結晶B．降溫結晶

⑷丙同學認為乙同學流程中的 Ca(OH)2 溶液可以用稍過量的 Ba(OH)2 溶液代替，代替后的主要優點是_______________．

A．氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鋇易溶于水，用氫氧化鋇溶液可以減少溶液中水的量，以提高蒸發濃縮的效率，并節約能源．

B．只有氫氧化鋇才能除去雜質

[實驗拓展]：如何測定久置的燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數呢？

從一瓶久置的燒堿中稱取了 20g，干燥后剩余固體固體質量為 19g，完全溶于蒸餾水 中配成 100g 樣品溶液，現取一定溶質的質量分數的氯化鋇溶液與樣品溶液混合，充分反 應后得到如表所示的數據．

項目和次數	第 1 次	第 2 次	第 3 次	第 4 次
樣品溶液質量(g)	10	20	30	40
氯化鋇溶液質量(g)	10	15	15	30
產生沉淀的質量(g)	1.97	3.94	3.94	X

⑸表中第_________次恰好完全反應．

⑹請計算樣品中氫氧化鈉的質量分數為_____________？(請寫具體解題過程)

Answer 1

【答案】 產生白色沉淀 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH 使碳酸鈉完全反應 ac B A 2、4 44.2%

【解析】[進行實驗1]：甲同學取少量固體于試管中用足量的水溶解，后加入過量的 BaCl2 溶液，觀察到產生白色沉淀，證明氫氧化鈉固體已經含有Na2CO3；[實驗分析]：(1)步驟②中，碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應的化學方程式是：Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH；步驟②的操作有攪拌 和過濾，攪拌的作用是使碳酸鈉完全反應；(2)a、取少量濾液 B，向其中通二氧化碳氣體，溶液變渾濁，說明氫氧化鈣溶液過量；b、取少量溶液 B，向其中再加少量石灰水，無白色渾濁，不能說明氫氧化鈣溶液過量，也可能是恰好完全反應；c、取少量溶液 B，向其中再加少量濃碳酸鈉溶液，有白色渾濁，說明氫氧化鈣溶液過量；(3)為獲得純凈的氫氧化鈉步驟③所包含的具體操作是蒸發濃縮、降溫結晶、過濾；(4)丙同學認為乙同學流程中的 Ca(OH)2溶液可以用稍過量的 Ba(OH)2 溶液代替，代替后的主要優點是氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鋇易溶于水，用氫氧化鋇溶液可以減少溶液中水的量，以提高蒸發濃縮的效率，并節約能源；(5)由第2次和第3次可知，第3次中樣品溶液過量，由第1次和第2次數據可知，第1次氯化鋇溶液過量，因此表中第2次恰好完全反應，又因為第4次和第2次兩種溶液質量比相等，因此第4次也恰好完全反應；(6)因為第2次恰好完全反應，因此以第2次數據進行計算：設20g樣品溶液中碳酸鈉質量為x，

BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl

106 197

x 3.94g

x=2.12g，

20g樣品溶液中樣品質量為：20g××100%=3.8g，

樣品中氫氧化鈉的質量分數為：×100%=44.2%。