Question

14．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）图1是某试剂瓶标签上的内容．要把10g这种浓硫酸稀释为20%的硫酸，需要水的质量为39 g；简述稀释浓硫酸的方法：将浓硫酸沿着器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速散失
（2）氢氧化钠是重要的化工原料，在保存的过程中如果密封不严容易变质．实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体，为了探究该氢氧化钠固体是否变质，同学们进行了图2实验：
①氢氧化钠变质的原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）
②若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液可能是稀盐酸，说明氢氧化钠已经变质．③进一步探究产品变质的程度，再加入的A是过量的CaCl₂溶液（CaCl₂溶液呈中性），现象a为有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则证明该氢氧化钠固体部分（填“部分”或“完全”）变质．
（3）海水中含有丰富的氯化钠，利用风吹日晒可以从海水中提取粗盐，风吹日晒的作用是
蒸发除去水分；欲用化学方法除去粗盐中混有的少量氯化镁，可将粗盐溶解后，加入适量的氢氧化钠溶液．
（4）若73g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）溶液稀释时溶质的质量不变，注意稀释浓硫酸的方法．
（2）①掌握氢氧化钠变质的原因；
②根据氢氧化钠的特点考虑：氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，加入的物质与碳酸根离子能产生气体，来考虑加入的物质；
③过量的CaCl₂溶液与碳酸钠反应，把碳酸钠全部消耗，再考虑加入酚酞变色情况．氢氧化钠变质是与二氧化碳反应导致．
（3）根据晒盐的原理分析即可；根据氢氧化钠会而会和氯化镁反应生成沉淀进行分析
（4）反应后所得溶液是氯化钠溶液，根据化学方程式NaOH+HCl=NaCl+H₂O，可以计算生成氯化钠的质量，最后用氯化钠的质量除以所得溶液的质量乘以百分之百便可得反应后所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）溶液在稀释时溶质的质量不变，
需加水的质量为x，则
10g×98%=（10g+x）×20%
解得：x=39g
浓硫酸溶于水放出大量的热，并且浓硫酸的密度比水的大，所以在稀释浓硫酸时应该将浓硫酸慢慢注入水中，同时要不断的搅拌，使产生的热量及时散失．
（2）①氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应，则化学方程式为 2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
②氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠，由于碳酸根遇到酸能产生气体二氧化碳，所以加入的物质是盐酸就行；
③氢氧化钠变质后有两种情况：全变质，部分变质，全变质就是全部为碳酸钠，部分变质是既有氢氧化钠也有碳酸钠，过量的CaCl₂溶液把碳酸钠全部反应掉，再加入酚酞变红，说明显碱性溶液中含有氢氧化钠，所以部分变质；
（3）从海水中提取食盐采用蒸发结晶的方法，风吹日晒是为了加速水分的蒸发；所有的钠盐都溶于水，而氢氧根离子会将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，剩余氯化钠；
（4）设反应生成的NaCl的质量为x．
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
          36.5    58.5 
      73g×20%   x 
$\frac{36.5}{73g×20%}=\frac{58.5}{x}$，
解得x=23.4g
所以反应后所得溶液中溶质的质量分数为$\frac{23.4g}{73g+127g}$×100%=11.7%
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为11.7%．
故答案为：（1）39；将浓硫酸沿着器壁慢慢倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速散失；
（2）①2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；②稀盐酸； ③部分；
（3）蒸发除去水分；氢氧化钠；（4）11.7%．

点评 解答本题要注意变质后的溶液不能直接用酚酞溶液来判断，因为变质后的碳酸钠也显碱性；还考查根据化学方程式计算和溶质质量分数的计算，难度不大．