Question

2．某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)一包因敞口放置已部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體產(chǎn)生了興趣，老師安排第一小組做除去NaOH溶液中 Na₂CO₃的實(shí)驗(yàn)．第二小組同學(xué)做測(cè)定該混合物中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你參與他們的探究過程．
【知識(shí)準(zhǔn)備】：（1）氫氧化鈉不能敞口放置的原因是：因?yàn)榭諝庥蠬₂O和CO₂；
（2）判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的方法之一是向樣品中加鹽酸，加入過量鹽酸后看是否有氣體生成，寫出產(chǎn)生氣體的反應(yīng)化學(xué)方程式：2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）判斷氫氧化鈉是否變質(zhì)的另一種方法是將樣品溶于水，再向樣品中加澄清石灰水，看是否變渾濁，寫出產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)化學(xué)方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
Ⅰ、第一小組的同學(xué)取一定量的該固體溶于水，得到混合溶液，為了除去溶液中的Na₂CO₃雜質(zhì)，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別選擇下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中合理的是丙．
甲：適量稀鹽酸 乙：過量KOH溶液 丙：適量Ca（OH）₂溶液 �。哼m量CaCl₂溶液．
Ⅱ、第二小組的同學(xué)討論測(cè)定該固體混合物中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方案
【提出問題】：樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
【設(shè)計(jì)方案】：小明同學(xué)：同學(xué)稱取10g樣品，加水配成溶液，在溶液中加入少量氯化鈣．過濾、洗滌、干燥，共得到白色沉淀0.1g．“能否用小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？”，小剛思考后，覺得不妥，理由是：少量的CaCl₂不能將Na₂CO₃反應(yīng)完．
【解決問題】：小剛和小明同學(xué)決定重新設(shè)計(jì)方案：稱取8g樣品配成溶液，向其中滴加5.11%的稀鹽酸，直至無氣泡放出，剛好用去稀鹽酸100g，測(cè)出二氧化碳?xì)怏w體積，換算出二氧化碳質(zhì)量為0.88g．
①求：8g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量？（有情提醒：操作和換算均正確）
②計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：小明沒有用到鹽酸的質(zhì)量，計(jì)算結(jié)果為73.5%；小剛利用了鹽酸的質(zhì)量，計(jì)算結(jié)果為50%．你支持誰的計(jì)算方法，并說明理由：小剛，氫氧化鈉易潮解，樣品中含有水．（答案合理即可）．

Answer 1

分析 根據(jù)氫氧化鈉放置在空氣中易吸水而潮解，吸收二氧化碳而變質(zhì)；根據(jù)碳酸鈉能與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，與氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀；除雜要求不能增加新的雜質(zhì)，不能減少主體物質(zhì)進(jìn)行除雜；根據(jù)測(cè)定原理進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)得出結(jié)論．

解答 解：【知識(shí)準(zhǔn)備】（1）氫氧化鈉放置在空氣中易吸水而潮解，能與酸性物質(zhì)或氣體發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，如空氣中的二氧化碳，因此應(yīng)密封保存．故答案為：H₂O和CO₂；
（2）氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，因?yàn)樽冑|(zhì)產(chǎn)物中含有碳酸根離子，因此檢驗(yàn)是否發(fā)生變質(zhì)時(shí)就是檢驗(yàn)碳酸根離子的存在，因此可采用滴加鹽酸試劑的方法，若變質(zhì)則有氣泡產(chǎn)生．故答案為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）檢驗(yàn)碳酸根離子存在的方法除上述之外，還可能滴加氫氧化鈣溶液的方法，因?yàn)樘妓岣�離子能與鈣離子反應(yīng)生成難溶的碳酸鈣而出現(xiàn)白色沉淀．故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
Ⅰ、除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，所選物質(zhì)含氫氧根，且能將碳酸根除去，故可利用氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以選丙；
Ⅱ、【設(shè)計(jì)方案】少量的 CaCl₂不能將 Na₂CO₃ 反應(yīng)完，使結(jié)果偏�。�
【解決問題】①設(shè)8g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑
      106              44
       x              0.88g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$    x=2.12g
②由于氫氧化鈉易潮解，樣品中含有水，小明是通過二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉，剩下的物質(zhì)是氫氧化鈉，沒有考慮水的影響，因此誤差較大；小剛利用碳酸鈉和氫氧化鈉消耗鹽酸的量進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)因?yàn)樗�影響結(jié)果，因而更準(zhǔn)確，故支持小剛的計(jì)算；
故答案為：（1）H₂O和 CO₂；
（2）2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）Na₂CO₃+Ca（OH ）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
【提出問題】：Ⅰ、丙；
Ⅱ【設(shè)計(jì)方案】因?yàn)榧尤肷倭康?nbsp;CaCl₂不能將 Na₂CO₃ 反應(yīng)完，；
【解決問題】①2.12；②小剛，氫氧化鈉易潮解，樣品中含有水（答案合理即可）．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了氫氧化鈉和碳酸鈉的性質(zhì)，樣品中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，并會(huì)檢驗(yàn)碳酸根的存在，綜合性較強(qiáng)，難度較大．