Question

15．为测定氢氧化钠固体样品的变质程度，化学兴趣小组的同学进行了如下实验：称取20.0g固体样品放入烧杯中，逐渐加入氢氧化钡溶液至不再产生沉淀为止，过滤后，得到一定质量的滤液和沉淀，并绘制加入氢氧化钡溶液质量与产生沉淀的关系如图所示，请解答下列问题：
（1）写出氢氧化钠发生变质的化学方程式：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（2）样品中碳酸钠的质量分数？（写出必要的计算过程）如果实验中称得的沉淀质量偏小，那么计算出的样品中碳酸钠的质量分数偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）所得滤液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钠易和空气中的二氧化碳反应解答；
（2）由图象可知该反应在恰好完成时沉淀的量是1.97g，据此对碳酸钠的质量和反应后溶液的溶质质量分数进行计算；

解答 解：（1）氢氧化钠发生变质的化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）由图象可知反应恰好完成时生成的沉淀质量是1.97g；
设：碳酸钠质量是x，生成氢氧化钠的质量是y
Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH
106               197      80
 x               19.7g     y
$\frac{106}{x}=\frac{197}{19.7g}=\frac{80}{y}$
x=10.6g  y=8g
样品中碳酸钠的质量分数=$\frac{10.6g}{20g}$×100%=53%；
则溶液中溶质的质量分数为：$\frac{20g-10.6g+8g}{20g+173.6g-19.7g}×$100%=10%
答案：
（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
（2）53%； 偏小；       
（3）10%

点评 溶液和化学反应融合的题目，是综合性的题型，要求比较高．本题通常学生在计算时常常会忽视生成的氢氧化钠的质量．这就要求学生足够细心、会分析、且条理分明．