Question

【題目】NaCl是重要的工業(yè)原料，工業(yè)上可用電解飽和食鹽水的方法獲取燒堿、氯氣、氫氣等物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)現(xiàn)欲對(duì)一份久置的工業(yè)燒堿的成分進(jìn)行探究。

（查閱資料）電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。

（提出問(wèn)題）小組同學(xué)根據(jù)相關(guān)信息，對(duì)工業(yè)燒堿的成分作了如下猜想：

猜想一：NaOH、NaCl

猜想二：Na2CO3、NaCl

猜想三：_________________；

（實(shí)驗(yàn)探究）

為了驗(yàn)證猜想，小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。首先取工業(yè)燒堿樣品少許，配成溶液，待用。

（1）取樣品溶液少許，滴加足量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有________（填化學(xué)式），寫(xiě)出產(chǎn)生氣泡的化學(xué)反應(yīng)的方程式_________________；工業(yè)燒堿中含有該物質(zhì)的原因是________（用化學(xué)方程式表示）。

（2）為了證明樣品中含有NaCl，小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：先取樣品溶液少量，向其中滴加足量的稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，再向溶液中滴加AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀不溶解，則樣品中一定含有氯化鈉。老師指出上述方案不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由_____；

（3）小組同學(xué)為進(jìn)一步確認(rèn)樣品是否還含有氫氯化鈉，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你將其補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取樣品溶液少許，加入足量氯化鈣溶液,充分反應(yīng)后靜置 ②取反應(yīng)后的溶液適量,滴加無(wú)色酚酞試液	①___________ ②____________	該樣品中一定含有NaOH

（反思與評(píng)價(jià)）

經(jīng)過(guò)研究，小組同學(xué)認(rèn)為，上述方案中，除了使用氯化鈣以外，利用下列物質(zhì)也可得到同樣的效果，你認(rèn)為下列哪些試劑是可行的_________（填序號(hào)）。

A Ca（OH）2 B Ca（NO3）2 C Ba（NO3）2 D Ba（OH）2

（數(shù)據(jù)處理）

最終實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該久置工業(yè)燒堿樣品中含有氫氧化鈉、氯化鈉和碳酸鈉。為了進(jìn)一步確定該混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了10克該工業(yè)燒堿樣品，加入足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%稀鹽酸，實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成CO2氣體的質(zhì)量與所加鹽酸質(zhì)量關(guān)系如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖計(jì)算：

（1）該樣品與稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生CO2的質(zhì)量是____g。

（2）該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____。

Answer 1

【答案】NaOH、Na2CO3、NaCl Na2CO3 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 過(guò)量的稀鹽酸、生成的氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀 沒(méi)有產(chǎn)生白色沉淀 溶液變紅 BC 2.2 53%

【解析】

[提出問(wèn)題]根據(jù)猜想一：NaOH、NaCl和猜想二：Na2CO3、NaCl，可推出猜想三是：NaOH、Na2CO3、NaCl；

（1）取樣品溶液少許，滴加足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中含有碳酸鈉，這是因?yàn)樘妓徕c能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)的方程式；氫氧化鈉必須密封保存，否則和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）老師對(duì)該結(jié)論提出了質(zhì)疑，認(rèn)為不一定含有氯化鈉，理由是過(guò)量的稀鹽酸、生成的氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀；

（3）①取樣品溶液少許，加入足量氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后靜置，沒(méi)有產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明沒(méi)有碳酸鈉；②取反應(yīng)后的溶液適量，滴加無(wú)色酚酞試液，溶液變紅，說(shuō)明有氫氧化鈉；

[反思與評(píng)價(jià)]硝酸鈣、硝酸鋇溶液顯中性，不能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，能和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣或碳酸鋇沉淀和硝酸鈉，硝酸鈉溶液顯中性，所以硝酸鈣或硝酸鋇溶液能代替步驟①中的氯化鈣溶液；加入氫氧化鈣溶液時(shí)，因?yàn)闅溲趸�鈣或氫氧化鋇溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，不能用來(lái)驗(yàn)證氫氧化鈉是否存在；

[數(shù)據(jù)處理]（1）由圖中數(shù)據(jù)可知，生成二氧化碳的質(zhì)量是2.2g，

（2）設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x，

x=5.3g，

該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。