Question

7．同學們整理實驗室時，發現一瓶敞口放置且失去標簽的白色粉末狀藥品，實驗員老師告訴大家原瓶藥品可能是碳酸鈉，碳酸鈣、氯化鈉、氫氧化鈉中的一種，同學們對此很好奇，于是他們對這瓶白色粉末的成分做了如下探究：
【實驗Ⅰ】小明取一定量白色粉末于燒杯中，加水攪拌，充分溶解后，過濾，得到固體和無色溶液．
【實驗Ⅱ】小明取實驗Ⅰ得到的固體于試管中，滴加足量稀鹽酸后，觀察到有有氣泡（現象）產生，于是小明馬上就得出結論，該瓶中白色粉末一定是碳酸鈣，但是小軍卻認為小明的結論不一定正確，固體還可能是碳酸鈉，你認為小軍的理由是碳酸鈉的溶解度小，也會出現不溶性固體，請你寫出上述有氣體生成的反應的化學方程式Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑（任寫一個）．
【實驗Ⅲ】小明和小軍認為有必要再對實驗Ⅰ中濾液的成分進行探究．過程如下：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量濾液于試管中，向其中滴加2-3滴無色酚酞試液，振蕩	溶液由無色變為紅色	該瓶中白色粉末一定不是碳酸鈣和氯化鈉
（2）另取少量濾液于試管中，滴加過量氯化鈣溶液，振蕩，靜置	產生白色沉淀	該瓶中白色粉末一定有碳酸鈉，涉及的化學方程式為Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓．

【反思與交流】實驗結束后，同學們通過討論，一致認為原試劑瓶中的藥品也可能不是碳酸鈉，你認為他們的理由是氫氧化鈉完全變質能生成碳酸鈉．
【實際應用】某工廠化驗室用15%的氫氧化鈉溶液洗滌一定量石油產品中的殘余硫酸，共消耗氫氧化鈉溶液40g，洗滌后的溶液呈中性，這一定量石油產品中含H₂SO₄的質量是多少？

Answer 1

分析 【實驗Ⅱ】根據碳酸鈉在水中的溶解度較小，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析；
【實驗Ⅲ】根據堿性溶液能使酚酞顯紅色，碳酸鈉和氯化鈣會生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉進行分析；
【反思與交流】根據氫氧化鈉和二氧化碳反應會生成碳酸鈉和水進行分析．
【實際應用】洗滌后溶液呈中性說明恰好完全反應，根據反應的化學方程式，由反應所消耗的氫氧化鈉的質量計算出石油產品中硫酸的質量．

解答 解：【實驗Ⅱ】小明取實驗Ⅰ得到的固體于試管中，滴加足量稀鹽酸后，觀察到有有氣泡產生，于是小明馬上就得出結論，該瓶中白色粉末一定是碳酸鈣，但是小軍卻認為小明的結論不一定正確，固體還可能是碳酸鈉，因為碳酸鈉在水中的溶解度較小，碳酸鈉量較多時，也會出現不溶性固體，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【實驗Ⅲ】堿性溶液能使酚酞顯紅色，碳酸鈉和氯化鈣會生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量濾液于試管中，向其滴加2滴～3滴無色酚酞試液，振蕩	溶液由無色變為紅色	該瓶中白色粉末一定不是碳酸鈣和氯化鈉
（2）另取少量濾液于試管中，滴加過量氯化鈣溶液，振蕩，靜置	產生白色沉淀	該瓶中白色粉末一定有碳酸鈉，涉及的化學方程式為 Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

【反思與交流】氫氧化鈉和二氧化碳反應會生成碳酸鈉和水，所以若氫氧化鈉完全變質也使溶液的成分是碳酸鈉，因此試劑瓶原標簽可能不是Na₂CO₃，原標簽可能是NaOH．
【實際應用】設一定量石油產品中硫酸的質量為x．
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O
  80     98
40g×15%  x
則$\frac{80}{98}=\frac{40g×15%}{x}$，解得x=7.35g．
答：此一定量的石油產品里硫酸的質量是7.35g．
故答案為：
【實驗Ⅱ】碳酸鈉的溶解度小，也會出現不溶性固體；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【實驗Ⅲ】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
		碳酸鈣和氯化鈉
	產生白色沉淀	Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

【反思與交流】氫氧化鈉完全變質能生成碳酸鈉．【實際應用】7.35g．

點評 本題考查的是殘缺標簽瓶內成分的實驗探究，完成此題，可以依據學過的知識結合物質的性質進行．