题目内容

5．一瓶久置的氢氧化钠固体已经发生了变质．某研究性学习小组为了探究变质程度，作出如下猜想：可能部分变质，固体是NaOH和 Na2CO3的混合物；可能全部变质，固体是Na2CO3
（1）首先对固体的成分进行确定．取少量固体于试管中，加水充分溶解，先加入足量的BaCl2 溶液，产生白色沉淀，静置后取上层清液，再加入CuSO4 溶液，产生蓝色絮状沉淀．根据实验现象，可确定该固体是NaOH和Na2CO3的混合物．
（2）称取14.6g 该固体样品于锥形瓶中，加入质量分数为7.3%的稀盐酸，加入a克时开始产生气体，加入b克时气体不再产生，得到数据如图：请计算：
①该样品中Na2CO3的质量
②该样品中NaOH的变质程度（用百分比表示）
③求反应后溶液的质量分数．

分析 （1）加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是BaCO3，说明该固体成分中含有CO32-；再加入CuSO4溶液，产生蓝色絮状沉淀，该蓝色絮状沉淀是Cu（OH）2，说明该固体成分中含有OH-；
（2）根据图示可知生成的二氧化碳的质量；根据生成的二氧化碳的质量结合反应的化学方程式可以求算出碳酸钠的质量，并求算出氢氧化钠的质量，可得生成氯化钠的质量，求反应后溶液的质量分数；

解答 解：（1）根据题意知，该固体溶液中含有CO32-和OH-，所以这瓶久置的氢氧化钠固体是NaOH和Na2CO3的混合物．
故填：NaOH和Na2CO3的混合物；
（2）①根据图示可知生成的二氧化碳的质量为4.4g；
设样品中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为z，需要盐酸的质量为w，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106    73    117       44
 x     w      z       4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
解得：x=10.6g
$\frac{117}{z}=\frac{44}{4.4g}$
z=11.7g
$\frac{73}{w}=\frac{44}{4.4g}$
w=7.3g
②设变质的氢氧化钠的质量为y，
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
80          106
y           10.6g
$\frac{80}{y}$=$\frac{106}{10.6g}$
  y=8g
未变质的氢氧化钠的质量为：14.6g-10.6g=4g，
该样品中NaOH的变质程度为$\frac{8g}{8g+4g}$×100%=66.7%
③设4g氢氧化钠与盐酸反应生成的氯化钠的质量为p，需要氯化氢质量为n
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40   36.5  58.5
4g    n    p
$\frac{40}{4g}=\frac{36.5}{n}=\frac{58.5}{p}$
n=3.65g，p=5.85g
所以所用盐酸的质量为$\frac{7.3g+3.65g}{7.3%}$=150g
反应后溶液的质量分数为$\frac{11.7g+5.85g}{150g+14.6g-4.4g}$×100%=11.0%
故答案为：①10.6g
②66.7%
③11.0%．

点评 要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．

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