Question

7．同学们整理实验室时，发现一瓶敞口放置且失去标签的白色粉末状药品，实验员老师告诉大家原瓶药品可能是碳酸钠，碳酸钙、氯化钠、氢氧化钠中的一种，同学们对此很好奇，于是他们对这瓶白色粉末的成分做了如下探究：
【实验Ⅰ】小明取一定量白色粉末于烧杯中，加水搅拌，充分溶解后，过滤，得到固体和无色溶液．
【实验Ⅱ】小明取实验Ⅰ得到的固体于试管中，滴加足量稀盐酸后，观察到有有气泡（现象）产生，于是小明马上就得出结论，该瓶中白色粉末一定是碳酸钙，但是小军却认为小明的结论不一定正确，固体还可能是碳酸钠，你认为小军的理由是碳酸钠的溶解度小，也会出现不溶性固体，请你写出上述有气体生成的反应的化学方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑（任写一个）．
【实验Ⅲ】小明和小军认为有必要再对实验Ⅰ中滤液的成分进行探究．过程如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量滤液于试管中，向其中滴加2-3滴无色酚酞试液，振荡	溶液由无色变为红色	该瓶中白色粉末一定不是碳酸钙和氯化钠
（2）另取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钙溶液，振荡，静置	产生白色沉淀	该瓶中白色粉末一定有碳酸钠，涉及的化学方程式为Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓．

【反思与交流】实验结束后，同学们通过讨论，一致认为原试剂瓶中的药品也可能不是碳酸钠，你认为他们的理由是氢氧化钠完全变质能生成碳酸钠．
【实际应用】某工厂化验室用15%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液40g，洗涤后的溶液呈中性，这一定量石油产品中含H₂SO₄的质量是多少？

Answer 1

分析 【实验Ⅱ】根据碳酸钠在水中的溶解度较小，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳进行分析；
【实验Ⅲ】根据碱性溶液能使酚酞显红色，碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀和氯化钠进行分析；
【反思与交流】根据氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水进行分析．
【实际应用】洗涤后溶液呈中性说明恰好完全反应，根据反应的化学方程式，由反应所消耗的氢氧化钠的质量计算出石油产品中硫酸的质量．

解答 解：【实验Ⅱ】小明取实验Ⅰ得到的固体于试管中，滴加足量稀盐酸后，观察到有有气泡产生，于是小明马上就得出结论，该瓶中白色粉末一定是碳酸钙，但是小军却认为小明的结论不一定正确，固体还可能是碳酸钠，因为碳酸钠在水中的溶解度较小，碳酸钠量较多时，也会出现不溶性固体，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【实验Ⅲ】碱性溶液能使酚酞显红色，碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量滤液于试管中，向其滴加2滴～3滴无色酚酞试液，振荡	溶液由无色变为红色	该瓶中白色粉末一定不是碳酸钙和氯化钠
（2）另取少量滤液于试管中，滴加过量氯化钙溶液，振荡，静置	产生白色沉淀	该瓶中白色粉末一定有碳酸钠，涉及的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

【反思与交流】氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，所以若氢氧化钠完全变质也使溶液的成分是碳酸钠，因此试剂瓶原标签可能不是Na₂CO₃，原标签可能是NaOH．
【实际应用】设一定量石油产品中硫酸的质量为x．
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
  80     98
40g×15%  x
则$\frac{80}{98}=\frac{40g×15%}{x}$，解得x=7.35g．
答：此一定量的石油产品里硫酸的质量是7.35g．
故答案为：
【实验Ⅱ】碳酸钠的溶解度小，也会出现不溶性固体；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【实验Ⅲ】

实验步骤	实验现象	实验结论
		碳酸钙和氯化钠
	产生白色沉淀	Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

【反思与交流】氢氧化钠完全变质能生成碳酸钠．【实际应用】7.35g．

点评 本题考查的是残缺标签瓶内成分的实验探究，完成此题，可以依据学过的知识结合物质的性质进行．