Question

2．有一瓶因保存不当而部分变质的氢氧化钠固体，现在需要测定其组成，以探究其变质程度．为了测定其组成成分，某研究小组称取了13.3g的NaOH样品（杂质为Na₂CO₃），然后配制成溶液并向溶液中逐滴加入质量分数为14.6%的稀盐酸，根据生成CO₂的质量来测定其中Na₂CO₃的质量，并进一步确定样品中NaOH的变质程度．已知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所示．试求：

（1）样品中碳酸钠的质量．
（2）变质的NaOH的质量，NaOH的变质程度（用质量分数表示）
（3）实验过程中与NaOH反应的盐酸的质量．
（4）如何除去氢氧化钠样品中的杂质，并写出相应的化学方程式．

Answer 1

分析 氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据提供的数据可以进行相关方面的计算．根据碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行解答．

解答 解：（1）设碳酸钠质量为x，
由图中可知，生成二氧化碳质量是2.2g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
  106                                   44
   x                                    2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$，
x=5.3g，
答：碳酸钠质量是5.3g．
（2）设变质的氢氧化钠质量为y，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，
  80                  106
  y                   5.3g
$\frac{80}{y}=\frac{106}{5.3g}$，
y=4g，
NaOH的变质程度为：$\frac{4g}{13.3g-5.3g+4g}$×100%=33.3%，
答：NaOH的变质程度为33.3%．
（3）设和氢氧化钠反应的稀盐酸质量为z，
NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
 40      36.5
 8g     z×14.6%
$\frac{40}{8g}=\frac{36.5}{z×14.6%}$，
z=50g，
求得的与NaOH反应消耗盐酸的质量是50g．
（4）碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以可用氢氧化钙溶液除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，化学方程式表示为Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
答案：（1）5.3g；（2）33.3%；（3）50g；（4）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，同时考查了分析数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．