Question

酸、碱、盐是有广泛用途的重要化合物．某化学活动小组的同学围绕这几类化合物进行了一系列的探究活动．

（1）盐酸、硫酸等具有相似的化学性质，是因为二者的水溶液中都含有

 

离子．打开盛浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶的瓶盖，立即就能把它们区分开来，这是因为

 

．
（2）如图1是甲同学设计的趣味实验装置，其气密性良好．若胶头滴管中的物质是浓NaOH溶液，锥形瓶中充满CO₂，则挤压胶头滴管后能观察到什么现象？

 

，并写出有关反应的化学方程式

 

．
（3）盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末．乙同学和丙同学对这种白色粉末的成分进行了如下猜想和验证．
（Ⅰ）可能是NaOH（Ⅱ）可能是Na₂CO₃（Ⅲ）可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物
①乙同学向所取少量粉末中滴加

 

溶液，观察到

 

的现象后，排除了（Ⅰ）的可能性．
②丙同学提议用酚酞试液来鉴定，你认为可行吗？请简要说明理由：

 

．
（4）某同学称取13.3g 的NaOH样品（杂质为Na₂CO₃），加水配成溶液100g，然后向溶液中逐滴加入稀盐酸，根据生成CO₂的质量测定Na₂CO₃的质量．
实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO₂气体的质量关系如图2所示．
①求完全反应后生成的二氧化碳的质量是

 

g．
②求样品中Na₂CO₃的质量分数？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）
③假如此反应恰好完全，则所得溶液中溶质的质量分数是多少？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）

Answer 1

考点：酸的化学性质,实验探究物质的组成成分以及含量,有关溶质质量分数的简单计算,酸的物理性质及用途,碱的化学性质,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究,综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据酸的定义进行分析，
根据浓盐酸和浓硫酸的溶质进行分析，
（2）根据锥形瓶中的气压进行分析，
根据反应物、生成物书写方程式．
（3）①根据碳酸盐与酸反应会生成二氧化碳气体进行分析，
②根据酸碱指示剂的变色进行分析．
（4）根据题中的反应原理书写方程式，然后根据比例关系进行解答．

解答：解：（1）在溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物就是酸，所以酸中都有相同的离子氢离子；盐酸的溶质是氯化氢具有挥发性，氯化氢会与水蒸气生成盐酸小液滴，而硫酸的溶质是硫酸，不具有挥发性；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应，是锥形瓶中的气压减小，外界大气压会使U性管中的页面产生高度差，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故答案为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）①第一种猜想中没有碳酸钠，而后面的两种猜想中都有碳酸钠，根据碳酸钠的性质，可知滴入了盐酸；
②酚酞遇到碱性溶液都会变色，而碳酸钠和氢氧化钠都显碱性．
（4）①由图2可知生成的二氧化碳的质量为2.2g；
②设生成2.2g CO₂需要Na₂CO₃的质量为x，同时生成NaCl的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117      44
 x            y      2.2g

106

x

=

44

2.2

，

117

y

=

44

2.2g

则x=5.3g y=5.85g
样品中Na₂CO₃的质量分数=

5.3g

13.3g

×100%=39.8%
③设NaOH 与HCl反应生成NaCl的质量为z，NaOH的质量是：13.3g-5.3g=8g
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
     40    58.5
     8g     z
   

40

8g

=

58.5

z

  则z=11.7g
则：所得溶液中溶质的质量分数

5.85g+11.7g

100g+75g-2.2g

=×100%=10.2%
答案：（1）H⁺； 浓盐酸具有挥发性；
（2）U形管左端液面上升；   2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（3）①稀盐酸；  有气泡冒出；②不可行  Na₂CO₃溶液呈碱性，无色酚酞遇Na₂CO₃溶液也变红；
 （4）①2.2；
 ②样品中Na₂CO₃的质量分数为39.8%；
③所得溶液中溶质的质量分数为10.2%．

点评：在解此类题时，首先分析题目考查的意图，然后找出问题与书本知识的切入点，然后再根据学过的知识进行解答．