Question

某校研究性學習小組進行了一個有趣的實驗探究：
【提出問題】實驗室有一瓶久置的NaOH，變質程度怎樣？
【設計方案】先稱取21.2g的NaOH樣品（雜質為Na₂CO₃），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定質量分數的稀硫酸直至過量，根據生成CO₂的質量計算出Na₂CO₃的質量，從而進一步確定樣品中NaOH的質量分數．
【進行實驗】實驗測得加入稀硫酸的質量與產生CO₂氣體的質量關系如圖．
【數據處理】寫出以下計算過程：
（1）該樣品中Na₂CO₃的質量為多少？
（2）該樣品中NaOH的質量分數為多少？
【反思與交流】
①從圖中0～A點說明：在NaOH 與Na₂CO₃的混合溶液中，加入強酸，首先反應的物質是

 

；
②根據反應方程式分析，NaOH部分變質或全部變質，與沒有變質的NaOH相比，恰好完全反應時消耗強酸的量依次為m₁、m₂、m₀，其大小關系為：

 

．

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：本題結合圖象進行有關問題的探究，題目選擇易與二氧化碳反應的堿性物質氫氧化鈉的變質程度，并能計算樣品的物質質量分數，解決此類問題關鍵是看明白圖象的含義，注意圖象中特殊的點的意義，然后結合題目條件，解答此類問題．

解答：解：由圖象可知，在檢驗樣品中的雜質時加入稀硫酸，并無二氧化碳氣體產生，原因是在堿性溶液中，硫酸與堿發生中和反應，不產生氣體，當加入的硫酸的質量為50g時，開始與樣品中的碳酸鈉發生反應，生成二氧化碳氣體，并隨著反應的進行，當繼續滴加硫酸時，產生的氣體為2.2g，并且不再變化，說明樣品中的碳酸鈉完全反應完畢，由此可根據二氧化碳的質量計算出樣品的碳酸鈉的質量，同些也可計算出原樣品中氫氧化鈉的質量，從而得出樣品中氫氧化鈉的質量分數．過程如下：
[數據處理]從圖中得知：產生CO₂的最大量為2.2g．
（1）設該樣品中Na₂CO₃的質量為x，則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                   2.2g

106

x

=

44

2.2g

x=5.3g
（2）則樣品中NaOH質量分數=

21.2g-5.3g

21.2g

×100%=75.0%
答：樣品中Na₂CO₃的質量為5.3g；NaOH的質量分數為75.0%．
[反思與交流]①假設碳酸鈉先與酸反應，反應時生成二氧化碳，但是生成的二氧化碳接著被氫氧化鈉吸收變為碳酸鈉，所以可知酸先與氫氧化鈉反應；
②由于變質過程中鈉元素不損失也不增加，并且鈉元素最終都變為硫酸鈉，所以可以推出消耗酸的質量相同．
故答案為：①NaOH；②m₁=m₂=m₀．

點評：本題綜合考查了學生對圖象問題的識別能力，近幾年中考題中對此類問題的考查越來越多，解題關鍵還是要看明確圖象所表示的意義，綜合性較強，易出錯．