Question

小亮在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶盛有無色溶液的試劑瓶，其標簽破損，從殘余部分只能看出溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%，具體是什么物質(zhì)無法辨認。老師告訴他，這瓶溶液可能是氫氧化鈉、氯化鈉、氫氧化鈣或是碳酸鈉中的一種。

（1）小亮查閱氫氧化鈣常溫下的溶解度為0.18g后，認為該溶液不可能是氫氧化鈣，理由是                                           。

（2）小亮用潔凈干燥的玻璃棒蘸取該溶液滴到濕潤的pH試紙上，測得pH=9，他判斷該溶液不可能是氯化鈉。對他的操作方法、測量結(jié)果及結(jié)論的評價，正確的是          ；

A．方法正確，結(jié)果正確，且結(jié)論正確     B．方法不正確，結(jié)果偏小，但結(jié)論正確

C．方法不正確，結(jié)果偏大，結(jié)論不正確   D．方法正確，結(jié)果正確，但結(jié)論不正確

（3）為了進一步確定該溶液的成分，小亮繼續(xù)進行下列實驗。

[設計實驗方案]方案甲：選擇氯化鋇溶液來確定該溶液的成份；

方案乙：選擇稀硫酸來確定該溶液的成份。

[進行實驗]在兩個方案中選一個方案，填寫步驟、現(xiàn)象、結(jié)論。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量溶液于試管，滴加            。		該溶液是碳酸鈉溶液。有關(guān)反應的化學方程式為：                               。

[實驗反思]

①有同學認為還可以用一種常見的堿溶液來確定是碳酸鈉，該堿溶液可以是        溶液。

有關(guān)反應的化學方程式為：                                 。

②小亮經(jīng)過反思，向同學們提出如下建議，你認為不合理的是             （填字母）。

A、傾倒液體時應注意保護標簽不被腐蝕

B、要有嚴謹?shù)目茖W實驗的態(tài)度

C、無法辨認的藥品，直接倒掉，無需保留

（4）用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有少量的氯化鈉。為測定某純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，小明稱取該樣品11 g，加入到盛有一定量稀鹽酸的燒杯中，恰好完全反應，測得燒杯中物質(zhì)總質(zhì)量的變化如圖所示。請計算：

①該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。（精確到0.1%，下同）

②反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。

 

Answer 1

【答案】

（1）<10%                 (2)    B      

(3)

取少量溶液于試管，滴加  氯化鋇溶液（或稀硫酸） 。

有白色沉淀 （或有氣泡）

該溶液是碳酸鈉溶液。有關(guān)反應的化學方程式為：BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓。

①是   Ca(OH)₂       ， Ca(OH)₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO₃↓ 

②   C  

（4）①96.4%               ②21.4%

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)溶解度與飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系，即飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%，結(jié)合氫氧化鈣常溫下的溶解度為0.18g可知，常溫下飽和氫氧化鈣溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=0.18%，遠小于10%，故該溶液不可能是氫氧化鈣。

（2）測定溶液的酸堿度時，不能把pH試紙用水濕潤，因為這樣相當于把待測溶液稀釋，溶液酸堿性會減弱，這樣測定出來的堿溶液的pH偏小，但根據(jù)測得的pH為9,判斷溶液呈堿性還是正確的，故選B。

（3）[進行實驗]

根據(jù)實驗結(jié)論“該溶液是碳酸鈉溶液”，結(jié)合實驗方案可知：方案甲滴加氯化鋇溶液，能與碳酸鈉反應生成白色沉淀（碳酸鋇），故反應的化學方程式為BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓；方案乙滴加稀硫酸，能與碳酸鈉反應生成氣泡（二氧化碳），故反應的化學方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，都能證明溶液為碳酸鈉。

[實驗反思]

①根據(jù)題意，結(jié)合已有知識可知，碳酸鈉溶液能與Ca(OH)₂溶液反應，生成碳酸鈣沉淀而使溶液變渾濁，故可利用氫氧化鈣溶液檢驗碳酸鈉的存在，二者反應的化學方程式為Na₂CO₃+ Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH。

②根據(jù)實驗室藥品使用規(guī)則分析。

A、傾倒液體時應注意保護標簽不被腐蝕，正確；

B、要有嚴謹?shù)目茖W實驗的態(tài)度，正確；

C、對于標簽被腐蝕、無法辨認的藥品，要盡可能確定藥品的組成，不可隨意扔棄，既不安全又造成浪費，錯誤。故選C

（4）①根據(jù)題意，碳酸鈉樣品中加入稀鹽酸，二者反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，由于二氧化碳氣體的逸出，故反應后燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量會變小，且變小的質(zhì)量為生成二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合圖示可知，生成二氧化碳的質(zhì)量=61g-56.6g=4.4g。

根據(jù)題意書寫反應的化學方程式，利用生成二氧化碳的質(zhì)量，以及二氧化碳與碳酸鈉的質(zhì)量比，可求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，進而求出該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

解，設樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成的氯化鈉是y

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑

106         117     44

x           y      4.4g

106：x=44：4.4g

解得x=10.6g

則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%≈96.4%

②由于所得溶液中的NaCl的質(zhì)量為原樣品中氯化鈉的質(zhì)量與生成氯化鈉的質(zhì)量之和，故需求出反應生成的氯化鈉和原樣品中氯化鈉的質(zhì)量。

117：y=44：4.4g

解得，y=11.7g

則氯化鈉的質(zhì)量=11.7g+（11g-10.6g）=12.1g

則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%≈21.4%

考點：缺失標簽的藥品成分的探究，溶液的酸堿性與pH值的關(guān)系，鹽的化學性質(zhì)，書寫化學方程式，根據(jù)化學反應方程式的計算，有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。