Question

16．某化学兴趣小组的同学想要探究一包长期敞口放置的氢氧化钠固体的成分．
（1）经测定该固体已经部分变质，其成分是NaOH和Na₂CO₃（写化学式）．
（2）请你从石灰水、氯化钙溶液和无色酚酞试液中选择合适的试剂，设计实验来验证该固体样品中仍然存在NaOH：氯化钙溶液，无色酚酞试液．
（3）该小组同学又通过实验测定了样品的变质程度，实验数据如下图所示：

试计算：该样品中氢氧化钠的质量分数？（数据精确至0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠和二氧化碳反应能生成碳酸钠和水解答；
（2）根据碳酸钠能够和显中性的氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可加入CaCl₂溶液除去碳酸根离子，利用酚酞试液遇碱溶液变红色判断是否完全变质；
（3）根据碳酸钠能与盐酸反应生成了二氧化碳，由二氧化碳的质量科求出碳酸钠的质量，再求出氢氧化钠的质量，即可求出样品中氢氧化钠的质量分数．

解答 解：
（1）氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠和二氧化碳反应能生成碳酸钠和水，其成分是NaOH和Na₂CO₃混合物；
（2）为进一步探究是否全部变质，另取少量固体加水溶解后，加入过量的氯化钙溶液，碳酸钠能够和显中性的氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，完全反应后过滤，往滤液中滴加酚酞溶液，若酚酞溶液变红色，说明药品存在碳酸钠和氢氧化钠，即氢氧化钠部分变质．
（3）碳酸钠能与盐酸反应生成了二氧化碳，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量=25g+280g-296.2g=8.8g；
烧碱样品中碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                     8.8g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{8.8g}$
x=21.2g
样品中氢氧化钠的质量分数是=$\frac{25g-21.2g}{25g}×$100%=15.2%
答案：
（1）NaOH和Na₂CO₃；
（2）氯化钙溶液；无色酚酞试液；
（3）该样品中氢氧化钠的质量分数为15.2%．

点评 本题综合考查了氢氧化钠的性质以及碳酸根的检验方法及除杂方法，注意把握加入试剂的量，除杂过程中不能加入新的杂质离子，正确选择试剂．