Question

化学兴趣小组在化学实验室发现了一瓶已部分变质的氢氧化钠溶液，想测试它的变质情况。小组同学取10g该溶液放入烧杯中，然后将20g稀盐酸分4次加入同一个烧杯中充分反应，反应后称量质量。

变质的            分四次             每次反应后
NaOH溶液          加入稀盐酸           称量质量
实验过程的数据记录如下：

实验序号	1	2	3	4
稀盐酸的质量（g）	5	5	5	5
反应后烧杯内物质的质量	15	19.56	24.12	29.12

若第一次实验恰好完全反应，请回答下列问题：
（1）写出第四次实验后溶液中溶质的化学式____________；
（2）写出第二次实验中反应的化学方程式___________________________________；
（3）根据已知条件，列出求解参加反应的碳酸钠质量（x）的比例式_____________；
（4）所用稀盐酸的溶质质量分数为___________；
（5）该氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与剩余氢氧化钠的质量比为______________；
（6）第三次反应后的溶液中，再加入5.88g水，所得溶液中溶质的质量分数为_____。

Answer 1

（1）HCl和NaCl
(2) Na₂CO₃ +2HCl=" 2NaCl+" H₂O+ CO₂↑
(3) 106／44 =x／0.88g 
(4)14.6%     
(5)2:1
（6）11.7%

试题分析：氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，向已部分变质的氢氧化钠溶液中加入盐酸，根据酸碱盐间的反应，加入的稀盐酸先与氢氧化钠反应，氢氧化钠反应完全后再与碳酸钠反应。根据实验过程的数据记录可知，当第二次加入稀盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳气体0.44g，第三次加入盐酸后生成的二氧化碳气体的质量为0.88g，第四次生成的二氧化碳的质量仍为0.88g，那么说明第三次加入盐酸后碳酸钠已完全反应，生成二氧化碳的总质量为0.88g，即第四次加入的盐酸没有参加反应，故第四次实验后溶液中溶质是HCl和NaCl。根据二氧化碳的质量利用化学方程式可计算出碳酸钠的质量；根据第二次或第三次生成的二氧化碳的质量可求出参加反应的盐酸的溶质质量分数。
（3）设碳酸钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为b；
Na₂CO₃ +2HCl=" 2NaCl+" H₂O+ CO₂↑
106           117           44
X            b           0.88g
106／44 =x／0.88g           117／44 =b／0.88g
X=2.12g                     b=2.34g
(4)设第三次所加稀盐酸的溶质质量为y，
Na₂CO₃ +2HCl=" 2NaCl+" H₂O+ CO₂↑
44
Y               0.44g
73／44 =y／0.44g
y=0.73g
所用稀盐酸的溶质质量分数=0.73g／5g ×100% =14.6%
（5）设变质的氢氧化钠的质量为z ;未变质的氢氧化钠的质量为a；盐酸与氢氧化钠反应生成的氯化钠的质量为c；
2NaOH+CO₂==Na₂CO₃+H₂O       HCl+NaOH==NaCl+H₂O
80            106              36.5   40     58.5
Z              2.12g           0.73g   a       c
80／106 =z／2.12g               36.5／40 =0.73g／a    36.5／58.5 =0.73g／c
Z=1.6g                                 a=0.8g         c=1.17g
氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与剩余氢氧化钠的质量比=1.6g：0.8g=2:1
（6）生成的氯化钠的质量为：2.34g+1.17g=3.51g
反应后溶液加水后的质量=10g+15g+5.88g-0.88g=30g
第三次反应后的溶液中，再加入5.88g水，所得溶液中溶质的质量分数为：
3.51g／30g ×100%=11.7%
答：略