Question

（2013?川汇区模拟）兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验．请你与他们一起完成以下探究活动：
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ：是NaOH和Na₂CO₃混合物．
【实验和推断】

（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是

稀盐酸

，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应化学方程式是

Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑

．
（2）若A是Ca（OH）₂溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为

CaCO₃

（填化学式），该实验

不能

（选填“能”或“不能”）说明样品中有NaOH．
（3）若A是CaCl₂溶液，当实验现象a为

产生白色沉淀

，现象b为

无色酚酞试液不变色

，则猜想Ⅱ成立．
（4）若同学取该固体样品10g于烧杯中，加水溶解，然后逐滴滴加一定浓度的CaCl₂溶液．测得生成沉淀的质量与滴入CaCl₂溶液的质量，其关系如图2所示．
请根据题意计算：该样品中Na₂CO₃的质量分数是多少？

Answer 1

分析：根据氢氧化钠的性质进行分析，氢氧化钠露置在空气中易与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，反应的程度不同，则变质的程度不同；检验碳酸盐使用的是加酸化气的方法或加入含有可溶性钙离子、钡离子的方法，要证明含有氢氧化钠，则需要除去碳酸钠再进行检验，且加入的试剂与碳酸钠反应后不能生成显碱性的物质；
变质的氢氧化钠含有碳酸钠，与氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀，由图象知加入10g氯化钙溶液碳酸钠正好完全反应，生成碳酸钙质量是2g，从而可求碳酸钠的质量和质量分数．

解答：解：（1）氢氧化钠变质生成的是碳酸钠，如果加入A后产生气泡，则加入的物质是酸，可以是稀盐酸，盐酸能与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故白色沉淀是碳酸钙，其化学式为：CaCO₃；生成的氢氧化钠能使酚酞试液变红，故不能确定原固体中是否含有氢氧化钠；
（3）若全部是碳酸钠，则加入的氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，生成的氯化钠的水溶液呈中性，不能使酚酞试液变红，所以现象a为产生白色沉淀，现象b为酚酞不变色；
（4）解；由图可知反应生成碳酸钙质量是2g，
设样品中碳酸钠的质量为x，
Na₂C0₃+CaCl₂=CaC0₃↓+2NaCl
106          100
x             2g

106

x

=

100

2g

  x=2.12g
该样品中碳酸钠的质量分数=

2.12g

10g

×100%=21.2%
答：该样品中碳酸钠的质量分数是21.2%．
故答案为：
（1）稀盐酸； Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）CaCO₃；不能；
（3）有白色沉淀生成；无色酚酞试液不变色；
（4）解；由图可知反应生成碳酸钙质量是2g，
设样品中碳酸钠的质量为x，
Na₂C0₃+CaCl₂=CaC0₃↓+2NaCl
106          100
x             2g

106

x

=

100

2g

  x=2.12g
该样品中碳酸钠的质量分数=

2.12g

10g

×100%=21.2%
答：该样品中碳酸钠的质量分数是21.2%．

点评：本考点考查了氢氧化钠在空气中的变质情况的探究，还考查了利用图象的分析求出碳酸钠的质量分数，题目不是太难，但是综合性比较强，完成此题，可以依据氢氧化钠和碳酸钠的性质及检验方法进行．