Question

4．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）同学们打开盛浓盐酸和浓硫酸试剂瓶的瓶盖，立即就能把它们区分开来，这是为什么？
（2）如图是某试剂瓶标签上的内容．要把10 g这种浓硫酸稀释为20%的硫酸，需要水的质量为39g．稀释浓硫酸时，不可将水倒进浓硫酸里，请解释其原因．
（3）某化学学习小组的同学围绕：“澄清石灰水与碳酸钠溶液的反应”展开了如下探究活动．
①该反应的化学方程式为Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②反应后溶液中的溶质是什么？同学们一致认为有以下三种情况：
A氢氧化钠和氢氧化钙； B氢氧化钠和碳酸钠；C氢氧化钠．
③小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况②（填序号）是不可能的
为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现象	结论
取少量溶液于试管中，加入少量Na2CO3溶液	产生白色沉淀	情况①正确

小红选择了另外一种不同类别的物质CO₂（填化学式），也得出了同样的结论．在同学们的合作下，他们顺利完成了探究任务．
（4）小政同学在整理实验台时，发现一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，他猜想这瓶氢氧化钠可能变质，为了验证自己的猜想，和测出样品中氢氧化钠的质量分数，他做了如下实验：取该样品10克配成溶液，加入足量澄清石灰水，得到白色沉淀5克．请你帮助小政计算出该瓶样品中氢氧化钠的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据浓盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性，进行分析解答．
（2）根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，结合题意进行分析解答．
（3）碳酸钠与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，根据反应物的量分析反应后溶液中的溶质；根据碳酸钠与盐酸的反应、氢氧化钙与碳酸钠、二氧化碳的反应分析碳酸钠、氢氧化钙的存在情况；
（4）根据氢氧化钠与碳酸钠的性质，氢氧化钠与澄清石灰水不反应，碳酸钠与石灰水生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，根据反应的化学方程式，由生成碳酸钙沉淀的质量计算出样品中的碳酸钠，然后在求出样品中氢氧化钠的质量分数．

解答 解：（1）浓盐酸具有挥发性，打开盛浓盐酸的瓶盖有白雾出现；浓硫酸具有吸水性，打开瓶盖，无明显变化；可以鉴别．
（2）设要加水的质量为x，根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，则
10g×98%=（10g+x）×20%   解得：x=39g．
稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，以使热量及时地扩散；切不可把水注入浓硫酸中，这是因为浓硫酸的密度比水大，如果添加顺序颠倒，那么水会浮在水面上，又由于浓硫酸溶于水放出大量的热，能使水沸腾，容易造成酸液飞溅．
（3）①碳酸钠与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②当碳酸钠与氢氧化钙签好反应时．反应后溶液中的溶质只有氢氧化钠，所以，同学们猜想C是溶液中只有氢氧化钠．
③由于碳酸钠能与盐酸反应生成了二氧化碳气体，所以小新取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸，发现无气泡产生，说明情况②是不可能的
由于氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，所以，为了进一步确定溶液的成分，同学们设计了如下实验方案：

实验步骤	现象	结论
取少量溶液于试管中，加入少量Na2CO3溶液	产生白色沉淀	情况①正确

由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以小红选择了另外一种不同类别的物质CO₂，也得出了同样的结论．
（4）设样品中碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106               100
 x                5.0g
$\frac{106}{100}=\frac{x}{5.0g}$ 解得：x=5.3g
样品中NaOH的质量分数=$\frac{10.0g-5.3g}{10.0g}$×l00%=47.0%
故答案为：（1）浓盐酸有挥发性，瓶口有白雾出现的是浓盐酸；（2）39；浓硫酸的密度比水大，水会浮在水面上，浓硫酸溶于水放出大量的热，能使水沸腾，容易造成酸液飞溅．（3）①Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．②氢氧化钠．③，②，见上表；（4）该瓶样品中氢氧化钠的质量分数位47.0%．

点评 本题难度不大，掌握酸的物理性质、溶液稀释前后溶质的质量不变、稀释浓硫酸的方法是正确解答本题的关键．