Question

【題目】某化學興趣小組同學用實驗室中一瓶久置的NaOH固體做了以下實驗:先稱取13.3 g NaOH樣品(雜質為Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，再根據生成CO2的體積計算出Na2CO3的質量，從而進一步計算出樣品中變質NaOH的質量

請回答下列問題:

（1）該實驗的目的是_________________

（2）已知20 ℃時，Na2CO3溶解度為21.7 g ，NaOH溶解度為108.3 g若要將所稱取的樣品恰好溶解，最多需要蒸餾水____________g，溶解樣品所需的儀器是________________

（3）實驗測得加入鹽酸的體積與產生CO2的體積(標準狀況)關系如圖所示:

則13.3 g 該樣品中未變質的NaOH的質量為____________；NaOH的變質程度為_________(用質量分數表示)；與NaOH反應消耗的鹽酸體積為________mL

（4）根據“與NaOH反應消耗鹽酸的體積”，并對照上述圖像，他們從實驗中還發現了什么問題?_____________________，并由此得出了什么結論?____________________________

Answer 1

【答案】測定NaOH的變質程度 61.3 燒杯玻璃棒量筒 8.00g 33.3% 50.0 NaOH被鹽酸中和后繼續滴加鹽酸未立即產生氣體 CO32－與鹽酸的反應分步進行的

【解析】

(1)依據題干：計算出樣品中變質NaOH的質量可知實驗目的；

(2)已知20℃時，Na2CO3溶解度為21.7g，NaOH溶解度為108.3g，所以依據碳酸鈉的溶解度計算需要水的質量；溶解固體需要的儀器：燒杯、玻璃杯、量筒；

(3)根據鹽酸與碳酸鈉反應的化學方程式和生成的二氧化碳的質量，列出比例式，就可計算出該樣品中Na2CO3的質量，進而計算氫氧化鈉的質量和變質程度；

(4)依據圖象可知，NaOH被鹽酸中和后繼續滴加鹽酸未立即產生氣體，可知碳酸根離子與鹽酸反應，先生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子再與鹽酸反應生成二氧化碳，據此分析。

(1)依據題干可知，實驗目的為：測定NaOH的變質程度；

(2)已知20℃時，Na2CO3溶解度為21.7g，NaOH溶解度為108.3g；若要將所稱取的樣品恰好溶解，設最多需要蒸餾水mg，則：21.7：100=13.3：m，解得m=61.3g；溶解固體需要的儀器：燒杯、玻璃杯、量筒；

(3)設該樣品中Na2CO3的質量是x，

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

x 2.2g

∴106：44=x：2.2g，

解之得：x=5.3g，則NaOH的質量=13.3g-5.3g=8g；

則由碳酸鈉的質量為5.3g，設反應的氫氧化鈉的質量為z；

2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

80 106

z 5.3g

=，解：z=4g，變質程度為：×100%=33.3%；

氫氧化鈉物質的量為：=0.2mol，依據HCl～NaOH，可知消耗鹽酸的物質的量為：0.2mol，與NaOH反應消耗的鹽酸體積為：=0.05L，即50mL；

(4)依據圖象可知，NaOH被鹽酸中和后繼續滴加鹽酸未立即產生氣體，可知碳酸根離子與鹽酸反應，先生成碳酸氫根離子，碳酸氫根離子再與鹽酸反應生成二氧化碳，得出結論：碳酸根離子與鹽酸的反應是分步進行的。