Question

13．在用稀盐酸和氢氧化钠溶液研究中和反应实验时，某化学兴趣小组的同学认真观察、详实记录，并利用“pH计”测定并绘制了溶液的酸碱度变化如图所示．请完成下列问题：
（1）该化学小组是将稀盐酸（选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”）滴加到另一种溶液中至过量．
（2）在实验中，同学们发现溶液中有少量气泡冒出．他们一致认为NaOH溶液在空气中变质了，依据是氢氧化钠和盐酸反应没有明显现象，而氢氧化钠变质后生成的碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以据此判断氢氧化钠变质．
（3）在加入溶液的质量至15g时，所得溶液中溶质的化学式为NaCl、HCl．
（4）取已变质的氢氧化钠溶液20g，向其中加入足量的澄清石灰水；过滤、干燥、称量，生成沉淀为0.5g．计算该20g氢氧化钠溶液中含有杂质碳酸钠的质量分数（结果精确到0.01%）．

Answer 1

分析 （1）根据盐酸呈酸性，而氢氧化钠溶液呈碱性，根据图中信息可以知道起始溶液呈碱性，所以可以据此解答该题；
（2）根据氢氧化钠和盐酸反应没有明显现象，而氢氧化钠变质后生成的碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以据此判断氢氧化钠变质解答；
（3）从图中可以判断当加入溶液为55g时，溶液呈酸性，即加入的盐酸过量，所以溶液中的溶质为氯化氢和氯化钠，可以据此解答该题；
（4）根据碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式，由生成沉淀碳酸钙的质量计算样品中碳酸钠的质量，该质量与样品的质量比可计算含有杂质Na₂CO₃的质量分数．

解答 解：（1）盐酸呈酸性，而氢氧化钠溶液呈碱性，根据图中信息可以知道起始溶液呈碱性，所以可以判断是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中；
（2）氢氧化钠和盐酸反应没有明显现象，而氢氧化钠变质后生成的碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以据此判断氢氧化钠变质；
（3）从图中可以判断当加入溶液为15g时，溶液呈酸性，即加入的盐酸过量，而氢氧化钠和盐酸反应生成了氯化钠，所以此时溶液中的溶质为：氯化钠和氯化氢；
（4）设碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
 106               100
  x                 5g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{5g}$
x═5.3g
该20g试剂中含有杂质Na₂CO₃的质量分数=$\frac{5.3g}{20g}$×100%=26.5%
答案：
（1）稀盐酸；
（2）氢氧化钠和盐酸反应没有明显现象，而氢氧化钠变质后生成的碳酸钠可以和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以据此判断氢氧化钠变质；
（3）NaCl、HCl；
（4）该20g试剂中含有杂质Na₂CO₃的质量分数为26.5%．

点评 要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识．然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．