Question

8．某兴趣小组对部分变质的氢氧化钠固体进行提纯，设计了如图操作流程：请回答：

（1）步骤②反应的化学方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；加入过量Ca（OH）₂的目的是将溶液中的碳酸钠完全转化为氢氧化钠
（2）滤液B中的溶质是Ca（OH）₂、NaOH（写化学式）；步骤③所包含的具体操作是加热浓缩、降温结晶、过滤．
（3）探究变质NaOH固体中碳酸钠的质量分数．
【设计实验】甲组同学：称取20.0g样品，放入足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸直到反应停止，共收集到4.40g二氧化碳．
乙组同学：称取20.0g样品，加水配成溶液，向溶液中加入过量的澄清石灰水．过滤、洗涤、干燥，共得到白色沉淀10.0g．
【解决问题】
根据两组同学的实验结果，请你帮助他们计算出样品中碳酸钠的质量分数：64.6%．（请写出计算过程 
Ca：40 C：12  O：16  H：1  Na：23）
【交流与反思】
在交流时，老师问同学们“能否用上述实验所得的数据计算出样品中氢氧化钠的质量分数”，甲乙两组的同学都一致认为可以．但小明思考后，觉得甲、乙两种方案都不妥，理由是：因为样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量．

Answer 1

分析 （1）变质的氢氧化钠常会含有碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙与氢氧化钠，过量的氢氧化钙会把碳酸钠清除的更干净一些．
（2）滤液B中会含有剩余的氢氧化钙及氢氧化钠两种溶质，由氢氧化钠和氢氧化钙的溶解度与温度的关系可确定分离它们的方式；
【解决问题】根据样品与石灰水反应生成沉淀碳酸钙的质量，先求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
【交流与反思】根据因为样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量解答．

解答 解：
（1）变质的氢氧化钠常会因氢氧化钠与二氧化碳反应含有碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙与氢氧化钠，为把碳酸钠清除的更干净一些常会加入过量的氢氧化钙．
故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；将溶液中的碳酸钠完全转化为氢氧化钠．
（2）由于溶液中加入了过量的氢氧化钙，所以滤液中会含有氢氧化钠与氢氧化钙，因为这两种物质的溶解度随温度的变化差异很大，故可采用降温结晶的方式进行分离．
故答案为：Ca（OH）₂；NaOH；降温结晶；
【解决问题】
设样品中碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106              100
x                10g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{10g}$
解得x=10.6g
所以：$\frac{10.6g}{16.4g}$×100%=64.6%，所以答案为：64.6%．
并把生成的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊．
【交流与反思】
因为样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量，所以以上数据不能计算出样品中氢氧化钠的质量分数，所以答案为：样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量．
答案：
（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；将溶液中的碳酸钠完全转化为氢氧化钠；
（2）Ca（OH）₂；NaOH；
【解决问题】64.6%．
【交流与反思】样品中有水，无法测出样品的氢氧化钠的质量．

点评 此题是对溶解度知识及混合物分离的有关知识考查，解题的关键是结合利用溶解度知识对混合物的分离进行探讨，属常规性混合物分离的题目．