Question

8．氫氧化鈉是化學實驗室中常用的試劑．

（1）氫氧化鈉固體曝露在空氣中，容易潮解，還能與二氧化碳反應，所以必須密封保存．
（2）實驗室盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，其原因是在常溫下，氫氧化鈉與玻璃中的二氧化硅緩慢地發生反應，產物使瓶口與瓶塞粘合在一起，反應的化學方程式為：SiO₂+2NaOH═X+H₂O．試推斷X的化學式為Na₂SiO₃．
（3）工業上常用電解飽和食鹽水的方法制取氫氧化鈉，食鹽的來源可以先用海水獲取粗鹽再用粗鹽提純得到精鹽，試分析以下過程后填寫下列空白：
①操作Ⅰ的名稱是溶解．
②海水曬鹽與下述操作中A的原理相同．
③上述操作可能用到下列裝置，其中裝置B的作用是過濾．
（4）某化學興趣小組稱取8.0gNaOH固體，預配成20%的溶液，需量取32.0ml蒸餾水，該興趣小組向配好的溶液中通入一定量的CO₂充分反應后，將溶液低溫蒸發，獲得固體經稱量質量為13.7g．
【提出疑問】通過分析，大家認為得到的固體的質量數據可能有問題，按初中化學現有知識計算，8.0gNaOH若全部轉化為Na₂CO₃，固體的質量應該為10.6g．
【查閱資料】向Na₂CO₃溶液中通入CO₂會生成NaHCO₃，請寫出該反應的化學反應方程式：Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃．
【討論計算】上述反應中生成的Na₂CO₃的質量為5.3g；NaHCO₃的質量為8.4g；通入CO₂的質量為6.6g．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉的性質解答；根據質量守恒定律化學反應前后原子的種類和個數不變解答；根據物質的制取以及溶液的配制的知識解答；根據化學反應方程式結合提供的數據進行分析解答即可．

解答 解：（1）氫氧化鈉固體曝露在空氣中，容易吸水潮解，能與二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質，故必須密封保存，故填：潮解；與二氧化碳反應．
（2）根據反應的化學方程式為：SiO₂+2NaOH═X+H₂O．反應前含有1個Si原子，4個O原子，2個Na原子，2個H原子，反應后含有2個H原子，1個O原子，故X中含有2個Na原子，1個Si原子，3個O原子，故X的化學式為Na₂SiO₃．故填：Na₂SiO₃；
（3）①操作Ⅰ是溶解，故填：溶解．
②海水曬鹽與蒸發的原理相同，故填：A．
③根據圖示可以看出，裝置B的作用是過濾，故填：過濾．
（4）稱取8.0gNaOH固體，配成20%的溶液，則溶液的質量為：8.0g÷20%=40g，故水的質量為：40g-8.0g=32.0g，故需量取32.0ml蒸餾水，故填：32.0；
【提出疑問】設生成碳酸鈉的質量為x，此時通入二氧化碳的質量為a，則有：
2NaOH-CO₂-Na₂CO₃
80       44       106
8g       a          x
$\frac{80}{106}=\frac{8g}{x}$
x=10.6g
$\frac{80}{44}=\frac{8g}{a}$  a=4.4g
故填：10.6；
【查閱資料】向Na₂CO₃溶液中通入CO₂則碳酸鈉、水和二氧化碳會反應生成NaHCO₃，故填：Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃．
【討論計算】得到的固體的質量為13.7g，設通入的二氧化碳的質量為y
Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃
106                  44      168
$\frac{106y}{44}$                y       $\frac{168y}{44}$
（10.6g-$\frac{106y}{44}$）+$\frac{168y}{44}$=13.7g
y=2.2g，
故Na₂CO₃的質量為10.6g-$\frac{106y}{44}$=5.3g；NaHCO₃的質量為$\frac{168y}{44}$=8.4g；通入CO₂的質量為（4.4g+2.2g）=6.6g．故填：5.3；8.4；6.6．

點評 本題考查的是常見的堿的性質以及根據化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．