Question

【题目】某化学兴趣小组同学用实验室中一瓶久置的NaOH固体做了以下实验:先称取13.3 g NaOH样品(杂质为Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入浓度为4 mol/L的盐酸，再根据生成CO2的体积计算出Na2CO3的质量，从而进一步计算出样品中变质NaOH的质量

请回答下列问题:

（1）该实验的目的是_________________

（2）已知20 ℃时，Na2CO3溶解度为21.7 g ，NaOH溶解度为108.3 g若要将所称取的样品恰好溶解，最多需要蒸馏水____________g，溶解样品所需的仪器是________________

（3）实验测得加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示:

则13.3 g 该样品中未变质的NaOH的质量为____________；NaOH的变质程度为_________(用质量分数表示)；与NaOH反应消耗的盐酸体积为________mL

（4）根据“与NaOH反应消耗盐酸的体积”，并对照上述图像，他们从实验中还发现了什么问题?_____________________，并由此得出了什么结论?____________________________

Answer 1

【答案】测定NaOH的变质程度 61.3 烧杯玻璃棒量筒 8.00g 33.3% 50.0 NaOH被盐酸中和后继续滴加盐酸未立即产生气体 CO32－与盐酸的反应分步进行的

【解析】

(1)依据题干：计算出样品中变质NaOH的质量可知实验目的；

(2)已知20℃时，Na2CO3溶解度为21.7g，NaOH溶解度为108.3g，所以依据碳酸钠的溶解度计算需要水的质量；溶解固体需要的仪器：烧杯、玻璃杯、量筒；

(3)根据盐酸与碳酸钠反应的化学方程式和生成的二氧化碳的质量，列出比例式，就可计算出该样品中Na2CO3的质量，进而计算氢氧化钠的质量和变质程度；

(4)依据图象可知，NaOH被盐酸中和后继续滴加盐酸未立即产生气体，可知碳酸根离子与盐酸反应，先生成碳酸氢根离子，碳酸氢根离子再与盐酸反应生成二氧化碳，据此分析。

(1)依据题干可知，实验目的为：测定NaOH的变质程度；

(2)已知20℃时，Na2CO3溶解度为21.7g，NaOH溶解度为108.3g；若要将所称取的样品恰好溶解，设最多需要蒸馏水mg，则：21.7：100=13.3：m，解得m=61.3g；溶解固体需要的仪器：烧杯、玻璃杯、量筒；

(3)设该样品中Na2CO3的质量是x，

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

x 2.2g

∴106：44=x：2.2g，

解之得：x=5.3g，则NaOH的质量=13.3g-5.3g=8g；

则由碳酸钠的质量为5.3g，设反应的氢氧化钠的质量为z；

2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O

80 106

z 5.3g

=，解：z=4g，变质程度为：×100%=33.3%；

氢氧化钠物质的量为：=0.2mol，依据HCl～NaOH，可知消耗盐酸的物质的量为：0.2mol，与NaOH反应消耗的盐酸体积为：=0.05L，即50mL；

(4)依据图象可知，NaOH被盐酸中和后继续滴加盐酸未立即产生气体，可知碳酸根离子与盐酸反应，先生成碳酸氢根离子，碳酸氢根离子再与盐酸反应生成二氧化碳，得出结论：碳酸根离子与盐酸的反应是分步进行的。