Question

10．某學校科學興趣小組為了探究實驗室中久置的NaOH的變質程度，具體如圖：
【研究方案】先稱取13.3g 的NaOH樣品（雜質為Na₂CO₃），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入質量分數為14.6%的稀鹽酸，根據生成CO₂的質量測定Na₂CO₃的質量．從而進一步確定樣品中NaOH的變質程度．（變質程度是指已變質的NaOH在原NaOH 中的質量分數）
（1）實驗測得加入稀鹽酸的質量與產生CO₂氣體的質量關系如圖所示．該樣品中Na₂CO₃的質量是多少？
（2）求實驗過程中與NaOH反應所用的鹽酸溶質的質量．
（3）求樣品中NaOH的變質程度．

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，能和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水；碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，利用二氧化碳的質量求出碳酸鈉的質量即可；
（2）根據氫氧化鈉的質量求出實驗過程中與NaOH反應所用的鹽酸溶質的質量即可；
（3）根據碳酸鈉的質量求出變質的氫氧化鈉的質量，進而求出樣品中NaOH的變質程度即可．

解答 解：（1）設碳酸鈉的質量為x，
由圖中信息可知，產生二氧化碳的質量是2.2g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
  106                  44
   x                  2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$
x=5.3g
（2）設和氫氧化鈉反應的氯化氫質量為y，
和氯化氫反應的氫氧化鈉質量為：13.3g-5.3g=8g，
NaOH+HCl=NaCl+H₂O，
 40  36.5
 8g   y
$\frac{40}{8g}=\frac{36.5}{y}$
y=7.3g，
（3）設變質的氫氧化鈉質量為z，
 2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，
  80         106
  z          5.3g
$\frac{80}{z}=\frac{106}{5.3g}$
z=4g
此NaOH的變質程度為：$\frac{4g}{13.3g-5.3g+4g}$×100%=33.3%，
答：（1）該樣品中Na₂CO₃的質量是5.3g；
（2）實驗過程中與NaOH反應所用的鹽酸溶質的質量為7.3g；
（3）此NaOH的變質程度為33.3%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，同時考查了分析圖中數據的能力，計算時要注意規范性和準確性．