Question

19．某校研究性学习小组进行了一个有趣的实验探究：
【提出问题】实验室有一瓶久置的NaOH，变质程度怎样？
【设计方案】先称取21.2g 的NaOH样品（杂质为Na₂CO₃），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸直至过量，根据生成CO₂的质量计算出Na₂CO₃的质量，从而进一步确定样品中NaOH的质量分数．
【进行实验】实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO₂气体的质量关系如图所示．
【数据处理】写出以下计算过程：
（1）该样品中Na₂CO₃的质量为多少？
（2）该样品中NaOH的质量分数为多少？
【反思与交流】①从图中O～A点说明：在NaOH 与Na₂CO₃的混合溶液中，加入强酸，首先反应的物质是
氢氧化钠；②根据反应方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，中和反应时消耗强酸的量相同．

Answer 1

分析 本题结合图象进行有关问题的探究，题目选择易与二氧化碳反应的碱性物质氢氧化钠的变质程度，并能计算样品的物质质量分数，解决此类问题关键是看明白图象的含义，注意图象中特殊的点的意义，然后结合题目条件，解答此类问题．

解答 解：由图象可知，在检验样品中的杂质时加入稀硫酸，并无二氧化碳气体产生，原因是在碱性溶液中，硫酸与碱发生中和反应，不产生气体，当加入的硫酸的质量为50g时，开始与样品中的碳酸钠发生反应，生成二氧化碳气体，并随着反应的进行，当继续滴加硫酸时，产生的气体为2.2g，并且不再变化，说明样品中的碳酸钠完全反应完毕，由此可根据二氧化碳的质量计算出样品的碳酸钠的质量，同时也可计算出原样品中氢氧化钠的质量，从而得出样品中氢氧化钠的质量分数．过程如下：
【数据处理】从图中得知：产生CO₂的最大量为2.2g，
（1）设该样品中Na₂CO₃的质量为x，则：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                      2.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
（2）则样品中NaOH质量分数为：$\frac{21.2g-5.3g}{21.2g}$×100%=75.0%；
答：样品中Na₂CO₃的质量为5.3g；NaOH的质量分数为75.0%．
【反思与交流】假设碳酸钠先与酸反应，反应时生成二氧化碳，但是生成的二氧化碳接着被氢氧化钠吸收变为碳酸钠，所以推出酸先与氢氧化钠反应；由于变质过程中钠元素不损失也不增加，并且钠元素最终都变为硫酸钠，所以可以推出消耗酸的质量相同．
故答案为：【数据处理】（1）5.3g；
（2）NaOH的质量分数为75.0%；
【反思与交流】氢氧化钠，相同．

点评 本题综合考查了学生对图象问题的识别能力，近几年中考题中对此类问题的考查越来越多，解题关键还是要看明确图象所表示的意义，综合性较强，易出错．