Question

堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物，是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑。相關(guān)信息如下圖所示。同學(xué)們?yōu)榇_認(rèn)一瓶久置的“堿石灰”（可能已部分變質(zhì)或全部變質(zhì)）樣品的成分，進(jìn)行如下探究。

[提出問(wèn)題]實(shí)驗(yàn)室中久置的堿石灰樣品的成分是什么？

[進(jìn)行猜想] 久置的堿石灰樣品中可能含有CaO、NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂、CaCO₃等成分。用化學(xué)方程式表示樣品中含有Ca（OH）₂或Na₂CO₃可能含有的原因           （寫(xiě)一個(gè)）

[探究過(guò)程]

試回答下列問(wèn)題：

（1）操作①的名稱(chēng)是       ，溶液C中一定含       離子。

（2）溶液A中加入CaCl₂溶液后產(chǎn)生固體，說(shuō)明樣品中一定含有            ，反應(yīng)的方程式為        。

（3）向溶液A中加入CaCl₂溶液后，證明CaCl₂溶液過(guò)量的方法是        。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及現(xiàn)象，綜合對(duì)濾液和固體成分的探究，下列對(duì)樣品成分的分析正確的是       （填序號(hào)）

①樣品中一定含NaOH        ②樣品中一定含Na₂CO₃       ③樣品中含NaOH、CaO中的一種或兩種

 [拓展延伸]

為測(cè)定實(shí)驗(yàn)室中一瓶變質(zhì)的燒堿中NaOH的含量，某同學(xué)取適量的燒堿樣品，溶于一定量的水得到200g溶液；再加入200g稀硫酸（足量）充分?jǐn)嚢璧讲辉俜懦鰵馀轂橹�，稱(chēng)量溶液為395.6g。請(qǐng)分析計(jì)算：

（1）反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂的質(zhì)量為        g。

（2）若所取燒堿樣品為50.0g，則樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

       

（3）用同濃度的硫酸，分別與未變質(zhì)、部分變質(zhì)、或全部變質(zhì)（雜質(zhì)都是Na₂CO₃）的燒堿樣品反應(yīng)，需要硫酸的質(zhì)量都相等。從鈉元素質(zhì)量守恒的角度解釋其原因是：         。

【解析】[進(jìn)行猜想]生成氫氧化鈣的方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂  生成碳酸鈉的方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O

[探究過(guò)程]

（1）將固液分離的操作為過(guò)濾，酚酞變紅了，說(shuō)明溶液顯堿性，故溶液中一定含有OH^—

（2）能與氯化鈣反應(yīng)的是碳酸鈉，其反應(yīng)方程式為Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓

（3）可以取溶液C于試管中滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀生成，則說(shuō)明CaCl₂溶液已過(guò)量

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]因?yàn)榧铀�后燒杯壁變熱說(shuō)明樣品中含有氫氧化鈉或者是氧化鈣，或者是二者都有，加入氯化鈣生成白色沉淀說(shuō)明樣品中一定含有碳酸鈉，綜合以上分析，故選②③

[拓展延伸]

（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可求出反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂的質(zhì)量為200g+200g-395.6g=4.4g

（2）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量為4.4克就可以計(jì)算了，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算，即可得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，繼而得出原樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，具體步驟見(jiàn)答案。

（3）氫氧化鈉和碳酸鈉都是每46g鈉元素生成142g硫酸鈉，消耗98g硫酸

 

Answer 1

[進(jìn)行猜想]CaO+H₂O═Ca（OH）₂（或2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O等，答案合理即給分）

[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]（1）過(guò)濾   OH^—

（2）碳酸鈉   Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓

（3）取溶液C于試管中滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明CaCl₂溶液已過(guò)量（合理即給分）

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]（1）②③

[拓展延伸]

（1）4.4…………………………………(1分)

（2）解：設(shè)所取樣品中含有Na₂CO₃的質(zhì)量為x。

     Na₂CO₃+H₂SO₄===Na₂ SO₄+H₂O+CO₂↑………………………………………………(1分)

    106                          44

    x                            4.4g

                                          …………………………………………(1分)

   

   則燒堿樣品中                                      ……………………………(1分)

 

答：燒堿樣品中NaOH的百分含量為78.8%。

（3）氫氧化鈉和碳酸鈉都是每46g鈉元素生成142g硫酸鈉，消耗98g硫酸……………(1分)