Question

3．一瓶氫氧化鈉固體，因不慎敞口放置了一段時間，已經部分變質．化學課外興趣小組的同學決定測定該瓶氫氧化鈉固體變質的程度，現(xiàn)取該瓶中的氫氧化鈉固體樣品20g加水配制成溶液，向上述溶液中加入足量的澄清石灰水，生成沉淀為5g．
（1）氫氧化鈉變質的原因2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（寫化學方程式）
（2）計算該20g氫氧化鈉固體樣品中含有雜質Na₂CO₃的質量分數(shù)（結果精確到0.1%）．
（3）若該瓶氫氧化鈉固體樣品中的Na₂CO₃的質量分數(shù)為A，而測得氫氧化鈉的質量分數(shù)小于1-A，原因可能是樣品中含有水．
（4）請畫出該20g氫氧化鈉固體樣品中200g7.3%的稀鹽酸恰好完全反應，生成氣體與加入稀鹽酸質量的變化圖象

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（2）由生成沉淀碳酸鈣的質量計算樣品中碳酸鈉的質量，該質量與樣品的質量比可計算含有雜質Na₂CO₃的質量分數(shù)；
（3）部分變質的氫氧化鈉為氫氧化鈉和碳酸鈉和水形成的混合物，混合物的質量與碳酸鈉以及水的質量差即剩余氫氧化鈉的質量；
（4）根據反應的化學方程式和提供的數(shù)據可以計算出生成的二氧化碳的質量，進而繪出變化圖象．

解答 解：（1）氫氧化鈉在空氣中變質的化學方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）設碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
 106              100
  x                5g
 $\frac{106}{100}$=$\frac{x}{5g}$
  x=5.3g
該20g試劑中含有雜質Na₂CO₃的質量分數(shù)=$\frac{5.3g}{20g}$×100%=26.5%；
（3）部分變質的氫氧化鈉為氫氧化鈉與碳酸鈉和水的混合物，樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)＜1-碳酸鈉的質量分數(shù)，是因為樣品中還含有水；
（4）設生成氣體的質量是y，消耗的鹽酸質量為z
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106   73             44
 5.3    z              y
   $\frac{106}{5.3g}$=$\frac{73}{z}$=$\frac{44}{y}$
      y=2.2g
      z=3.65g
所以與氫氧化鈉反應的鹽酸質量為：200g-$\frac{3.65g}{7.3%}$=150g，
則生成氣體與加入的稀鹽酸質量的變化圖象是：

故答案為：（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）20g氫氧化鈉固體樣品中含有雜質Na₂CO₃的質量分數(shù)是26.5%；
（3）樣品中含有水；
（4）
．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準確性．