Question

【题目】NaCl是重要的工业原料，工业上可用电解饱和食盐水的方法获取烧碱、氯气、氢气等物质。实验小组的同学现欲对一份久置的工业烧碱的成分进行探究。

（查阅资料）电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑。

（提出问题）小组同学根据相关信息，对工业烧碱的成分作了如下猜想：

猜想一：NaOH、NaCl

猜想二：Na2CO3、NaCl

猜想三：_________________；

（实验探究）

为了验证猜想，小组同学进行了实验探究。首先取工业烧碱样品少许，配成溶液，待用。

（1）取样品溶液少许，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，说明样品中含有________（填化学式），写出产生气泡的化学反应的方程式_________________；工业烧碱中含有该物质的原因是________（用化学方程式表示）。

（2）为了证明样品中含有NaCl，小组同学设计实验方案如下：先取样品溶液少量，向其中滴加足量的稀盐酸至不再产生气泡时，再向溶液中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀不溶解，则样品中一定含有氯化钠。老师指出上述方案不合理，请说明理由_____；

（3）小组同学为进一步确认样品是否还含有氢氯化钠，设计了如下实验方案，请你将其补充完整。

实验操作步骤	实验现象	实验结论
①取样品溶液少许，加入足量氯化钙溶液,充分反应后静置 ②取反应后的溶液适量,滴加无色酚酞试液	①___________ ②____________	该样品中一定含有NaOH

（反思与评价）

经过研究，小组同学认为，上述方案中，除了使用氯化钙以外，利用下列物质也可得到同样的效果，你认为下列哪些试剂是可行的_________（填序号）。

A Ca（OH）2 B Ca（NO3）2 C Ba（NO3）2 D Ba（OH）2

（数据处理）

最终实验证实，该久置工业烧碱样品中含有氢氧化钠、氯化钠和碳酸钠。为了进一步确定该混合物中Na2CO3的质量分数,实验小组的同学取了10克该工业烧碱样品，加入足量的溶质质量分数为7.3%稀盐酸，实验测得生成CO2气体的质量与所加盐酸质量关系如图所示，请据图计算：

（1）该样品与稀盐酸完全反应时产生CO2的质量是____g。

（2）该样品中Na2CO3的质量分数____。

Answer 1

【答案】NaOH、Na2CO3、NaCl Na2CO3 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 过量的稀盐酸、生成的氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银 没有产生白色沉淀 溶液变红 BC 2.2 53%

【解析】

[提出问题]根据猜想一：NaOH、NaCl和猜想二：Na2CO3、NaCl，可推出猜想三是：NaOH、Na2CO3、NaCl；

（1）取样品溶液少许，滴加足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明样品中含有碳酸钠，这是因为碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学反应的方程式；氢氧化钠必须密封保存，否则和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）老师对该结论提出了质疑，认为不一定含有氯化钠，理由是过量的稀盐酸、生成的氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银；

（3）①取样品溶液少许，加入足量氯化钙溶液，充分反应后静置，没有产生白色沉淀，说明没有碳酸钠；②取反应后的溶液适量，滴加无色酚酞试液，溶液变红，说明有氢氧化钠；

[反思与评价]硝酸钙、硝酸钡溶液显中性，不能和氢氧化钠溶液反应，能和碳酸钠反应生成碳酸钙或碳酸钡沉淀和硝酸钠，硝酸钠溶液显中性，所以硝酸钙或硝酸钡溶液能代替步骤①中的氯化钙溶液；加入氢氧化钙溶液时，因为氢氧化钙或氢氧化钡溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，不能用来验证氢氧化钠是否存在；

[数据处理]（1）由图中数据可知，生成二氧化碳的质量是2.2g，

（2）设参加反应的碳酸钠的质量为x，

x=5.3g，

该样品中Na2CO3的质量分数。