Question

18．某課外興趣小組的同學，想探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應后的廢液中溶質的成分，請你一同參與探究，并回答下列問題：
【提出問題】廢液中的溶質是什么物質？
【做出猜想】小紅認為廢液中溶質只有Na₂CO₃．
小明認為溶質是NaOH、Na₂CO₃（填化學式）．
小青認為溶質的組成為：CO₂、NaOH、Na₂CO₃．
化學組長否定了小青的猜想，理由是：二氧化碳能與氫氧化鈉反應，不能同時剩余．
【查閱資料】BaCl₂溶液呈中性．
【實驗與結論】①小紅取少量廢液于試管中，向其中滴加足量的BaCl₂溶液，觀察到的現象是產生白色沉淀；
②將上述實驗①所得混合物過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，如果觀察到溶液不變色現象，小紅的猜想是正確的．
【數據分析】小明取一定量的廢液于燒杯中，然后向其中滴加質量分數為9.8%的稀硫酸，到不再產生氣體時，共消耗稀硫酸100g，生成氣體的質量為3.3g，小明通過計算，認為他的猜想正確．請你寫出小明的計算過程和判斷依據．

Answer 1

分析 根據已有的物質的性質進行分析解答，二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，二氧化碳和氫氧化鈉不能同時剩余，據此解答；根據題干提供的數據結合化學方程式計算即可．

解答 解：二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，若是二氧化碳剩余，則溶質是二氧化碳和碳酸鈉，若是氫氧化鈉剩余，則溶質是氫氧化鈉和碳酸鈉，故填：NaOH、Na₂CO₃；
因為二氧化碳和氫氧化鈉能反應，故二者不可能同時剩余，故填：二氧化碳能與氫氧化鈉反應，不能同時剩余；
小紅的猜想正確，則只含有碳酸鈉，故加入氯化鋇溶液會產生白色沉淀，加入酚酞試液溶液不變色，故填：產生白色沉淀；溶液不變色；
設產生3.3g二氧化碳需要硫酸的質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
       98               44
       x                3.3g
$\frac{98}{x}=\frac{44}{3.3g}$
x=7.35g
故需要硫酸溶液的質量為：7.35g÷9.8%=75g；
故有一部分硫酸與氫氧化鈉反應，所以溶質是碳酸鈉和氫氧化鈉．

點評 本題考查的是物質成分的實驗探究，完成此題，可以依據已有的物質的性質結合物質間反應的實驗現象進行．