Question

某同學(xué)為確定一敞口放置的氫氧化鈉溶液的變質(zhì)情況，分別取50g溶液于在個燒杯中，分別向其中滴加幾滴酚酞溶液，再向其中分別滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸，使其充分反應(yīng)，有關(guān)變化的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如下表格：

	第一次	第二次	第三次
鹽酸質(zhì)量/g	50	150	200
燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量/g	100	197.8	245.6
現(xiàn)象	無氣泡，溶液仍為紅色	溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液仍為紅色	溶液中有氣泡產(chǎn)生，溶液恰好由紅色變?yōu)闊o色

請回答下列問題：
（1）寫出實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）第一次實驗后的溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為

 

；
（3）根據(jù)已知條件列出求解50g溶液中所含碳酸鈉質(zhì)量（x）的比例式

 

；
（4）若向第三次反應(yīng)后的濾液中加入154.4g水，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（5）原樣品中變質(zhì)的氫氧化鈉與末變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：敞口放置的氫氧化鈉溶液能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，在加入鹽酸時，碳酸鈉、氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)．由質(zhì)量守恒定律可知，向50g溶液中加入200g的稀鹽酸，溶液恰好由紅色變?yōu)闊o色，說明了加入的稀鹽酸恰好與氫氧化鈉和碳酸鈉反應(yīng)，混合物減少的就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，由二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸鈉的質(zhì)量、生成的氯化鈉的質(zhì)量，與碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，由此可求出與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，求出氯化鈉的質(zhì)量，再根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)求出不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等．

解答：解：生成二氧化碳的質(zhì)量為：50g+200g-245.6g=4.4g
設(shè)溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為x、生成的氯化鈉的質(zhì)量為y，與碳酸鈉反應(yīng)的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73   117      44
x       z     y      4.4g 

106

x

=

73

z

=

117

y

=

44

4.4g

解得：x=10.6g z=7.3g     y=11.7g
與碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為：

7.3g

7.3%

=100g，
與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為：200g-100g=100g．
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為q，生成的氯化鈉的質(zhì)量為p
    HCl+NaOH=NaCl+H₂O
   36.5  40   58.5
100g×7.3% q    p
 

36.5

100g×7.3%

=

40

q

=

58.5

p

解得：q=8g   p=11.7g
（1）由上分析可知，實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：HCl+NaOH=NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）由上計算可知，與氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量為100g，所以，在第一次實驗是加入的鹽酸的質(zhì)量為50g，溶液中的氫氧化鈉未完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為：NaCl、NaOH；
（3）由上述計算可知，50g溶液中所含碳酸鈉質(zhì)量（x）的比例式為：

106

44

=

x

4.4g

；
（4）若向第三次反應(yīng)后的濾液中加入154.4g水，則所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

11.7g+11.7g

245.6g+154.4g

×100%=5.85%；
（5）設(shè)變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量為w，
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
      80    106
      w     10.6g
  

80

106

=

w

10.6g

  解得：w=8g
原樣品中變質(zhì)的氫氧化鈉與末變質(zhì)的氫氧化鈉的質(zhì)量比為：8g：8g=1：1．
故答為：（1）HCl+NaOH=NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑（2）NaCl、NaOH；（3）

106

44

=

x

4.4g

；（4）5.85%；（5）1：1．

點評：本題的綜合性較強，涉及的知識點較多，難度較大，加強化學(xué)方程式的書寫、有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、化學(xué)方程式的計算是解答本題的關(guān)鍵．