Question

3．酸、碱、盐在我们的生活中有着重要作用．
（1）用一种试剂分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液、食盐水作用，就能把它们直接鉴别出来，这种试剂是石蕊溶液（或（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃ 等）．
（2）稀盐酸与Ca（OH）₂溶液能发生中和反应，取二者反应后的溶液，再滴加Na₂CO₃溶液，溶液pH的变化如图所示（NaCl、CaCl₂的水溶液呈中性）．
①a点对应的溶液显酸性的原因是盐酸与Ca（OH）₂溶液反应后盐酸有剩余．
②c点对应的溶液中的溶质是NaCl、CaCl₂（填化学式）．
③写出一个上述实验中反应的化学方程式2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl．
（3）食盐是一种重要的化工原料．粗盐中常含有少量的CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等杂质，将粗盐进行精制的流程如下图：

①加入稍过量的Na₂CO₃溶液除了能除去粗盐中的CaCl₂外，还有一个作用除去多余的氯化钡．
②操作Ⅱ得到的沉淀的成分有CaCO₃、BaCO₃和Mg（OH）₂、BaSO₄．
③在操作Ⅲ中玻璃棒的作用是什么？搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅
（4）现有21.2g久置于空气中的氢氧化钠样品，为测定该样品变质的程度，将其配制成500mL溶液，取出50mL，滴入足量稀硫酸，测得产生CO₂气体0.44g．请计算样品中氢氧化钠的质量分数．

Answer 1

分析 （1）稀硫酸、氢氧化钠溶液、食盐水作用，三种物质分别为酸碱盐，根据性质差异选择可能的试剂就能把它们直接鉴别出来；
（2）稀盐酸与Ca（OH）₂溶液能发生中和反应，取二者反应后的溶液，存在可能盐酸剩余或者碳酸钠剩余，或者两者恰好完全反应，根据给出的图进行分析解答；
（3）根据除杂的注意事项分析；
（4）根据生成的二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算碳酸钠的质量，进而求算其质量分数．

解答 解：
（1）稀硫酸、氢氧化钠溶液、食盐水，分别为酸、碱和中性的盐溶液，所以可以借助石蕊溶液来鉴别．也可以借助其他试剂，如 （NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃  等．
（2）①a点对应的溶液显酸性，说明先前的反应中有酸剩余，即盐酸与Ca（OH）₂溶液反应后盐酸有剩余．
②c点是碳酸钠和氯化钙反应的过程，此时有生成的氯化钠和剩余的氯化钙，所以对应的溶液中的溶质是 NaCl、CaCl₂．
③写出一个上述实验中反应的化学方程式 2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O（之前的中和反应）或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑（a--b段）或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl（b---d段）．
（3）
①由于先前加入氯化钡除去硫酸钠时加入的氯化钡是过量的，所以在加入碳酸钠时应该稍过量的，这样在除去氯化钙的同时，将先前过量的氯化钡也除去．
②由于有生成的碳酸钙和碳酸钡、氢氧化镁和硫酸钡，所以一次性过滤操作Ⅱ时，得到的沉淀的成分有CaCO₃、BaCO₃和 Mg（OH）₂、BaSO₄．
③在操作Ⅲ是蒸发操作，在这个过程中玻璃棒不断搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅．
（4）解：设50 mL溶液中含Na₂CO₃的质量为x．
       Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑    
        106                                        44
         X                                         0.44 g
       $\frac{100}{44}$=$\frac{x}{0.44g}$
           x=1.06 g               
     则500 mL溶液中含Na₂CO₃的质量为10.6 g
   样品中氢氧化钠的质量分数为：$\frac{21.2g-10.6g}{21.2g}$×100%=50% 
答：样品中氢氧化钠的质量分数为50%．
故答案为：
（1）石蕊溶液（或（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃  等）；
（2）①盐酸与Ca（OH）₂溶液反应后盐酸有剩余； ②NaCl、CaCl₂；
   ③2HCl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑ 或CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）①除去多余的氯化钡； ②Mg（OH）₂、BaSO₄；   ③搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅．
（4）50%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．