Question

【題目】同學們在初中化學實驗室中，發現一瓶如圖所示久置的瓶口有白色固體、瓶塞丟失的無色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na2CO3三種溶液中的一種，為確定溶液成分，同學們進行了如下探究：

（1）探究成分

①小張同學取待測液測得pH=10，他得出的關于溶液成分的結論是____。他取少量待測液于試管中，加入過量的稀HCl，看到_________，由此小張同學認為，溶液為Na2CO3溶液。

②小李同學對小張同學的結論提出疑問，擬進行了以下實驗：取少量待測液于試管中，加入過量的BaCl2溶液，生成白色沉淀，該反應方程式為__________，過濾，取濾液，（寫出還需進行的操作及現象）___________。通過實驗，小李認為小張結論不正確。

③同學們通過討論認為試劑瓶原標簽應該是氫氧化鈉，但因吸收空氣中 ______的而變質。

（2）測定碳酸鈉的濃度

取該試劑瓶中溶液50g倒入燒杯中，再向燒杯中逐滴滴加鹽酸使其充分反應至無氣泡產生（假設生成的二氧化碳全部逸出）。測得加入鹽酸的質量與燒杯中的物質的質量關系如下表所示。

累計加入鹽酸的質量/g	0	25	37.5	50
燒杯中物質的總質量/g	50	75	85.3	97.8

請你計算：

①這一測定過程中產生二氧化碳質量為_______g。

②這一瓶試劑中碳酸鈉的質量分數_______（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】一定不是氯化鈉溶液，可能是氫氧化鈉或碳酸鈉 有氣泡產生 反應方程式為BaCl2+ Na2CO3 BaCO3↓+ 2NaCl 滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色或滴加硫酸銅溶液，產生藍色沉淀（合理即可） CO2 2.2 10.6%

【解析】

（1）①小張同學取待測液測得pH=10，氯化鈉溶液呈中性，pH等于7，NaOH溶液和Na2CO3的溶液呈堿性，pH大于7，故該溶液一定不是NaCl溶液（可能是NaOH，Na2CO3或NaOH和Na2CO3的混合溶液）；碳酸鈉和鹽酸反應產生氯化鈉、水和二氧化碳氣體，取少量待測液于試管中，加入過量的稀HCl，若看到產生氣泡，溶液為Na2CO3溶液；

②取少量待測液于試管中，加入過量的BaCl2溶液，生成白色沉淀，是碳酸鈉和氯化鋇反應產生碳酸鋇沉淀和氯化鈉，反應的方程式為：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；小李認為小張結論不正確，說明溶液中除了碳酸鈉外，還有其他物質，根據猜想可知，溶液中還存在氫氧化鈉，氫氧化鈉呈堿性，能使酚酞變紅色，氫氧化鈉能與硫酸銅溶液生成氫氧化銅的沉淀和硫酸鈉。為驗證溶液可能存在氫氧化鈉，可向滴加過量的氯化鋇后向上層清液中滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色或滴加硫酸銅溶液，產生藍色沉淀（合理即可）；

③氫氧化鈉會吸收二氧化碳而變質成碳酸鈉。同學們通過討論認為試劑瓶原標簽應該是氫氧化鈉，但因吸收空氣中二氧化碳的而變質;

（2）①根據質量守恒定律可知，反應產生二氧化碳的質量=50g+50g-97.8g=2.2g；

②設：碳酸鈉的質量為x

x=5.3g
因此碳酸鈉的質量分數= 。