Question

一瓶氫氧化鈉固體，因不慎敞口放置了一段時間，已經部分變質．化學課外興趣小組的同學決定測定該瓶試劑變質的程度，他們在知識回顧的基礎上，依次進行了如下的實驗操作：
知識回顧：氫氧化鈉必須密封保存；氫氧化鈉與二氧化碳反應生成Na₂CO₃和H₂O；CaCO₃不溶于水．
第一步：取該瓶中的試劑20g加水配制成溶液；
第二步：向上述溶液中加入足量的稀鹽酸，反應產生氣體的變化如下圖所示：
請根據實驗步驟和圖象進行分析與計算：
（1）20g試劑與稀鹽酸完全反應產生二氧化碳的質量為________g．
（2）計算該20g試劑中含有NaOH的質量分數（結果精確到0.1%）．
（3）如果第二步中改為向第一步配制成溶液中加入足量的澄清石灰水，則生成沉淀的質量為________g．
（4）如果實驗測得該瓶試劑中的Na₂CO₃的質量分數為A，但氫氧化鈉的質量分數________卻小于（1-A），請你分析可能原因是________．

Answer 1

解：（1）根據圖象可確定20g試劑與稀鹽酸完全反應產生二氧化碳的質量為2.2 g
故答案為：2.2
（2）設該20g試劑中含碳酸鈉的質量為x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 44
x 2.2g
=
x=5.3g
該20g試劑中含氫氧化鈉的質量分數為：×100%=73.5%
答：20g試劑中含有NaOH的質量分數為73.5%．
（3）設則生成碳酸鈣沉淀的質量為y
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
106 100
5.3g y

y=5g
故答案為：5
（4）實驗測得該瓶試劑中的Na₂CO₃的質量分數為A，但氫氧化鈉的質量分數卻小于（1-A），說明樣品中可能含有其他雜質，聯系氫氧化鈉的物理性質具有潮解性，原因可能是試劑中含有水或其它雜質．
故答案為：試劑中含有水或其它雜質．
分析：（1）根據圖象可確定產生二氧化碳的質量；
（2）根據二氧化碳的質量和化學方程式可求得樣品中碳酸鈉的質量，進一步可求得20g試劑中含有NaOH的質量分數；
（3）根據碳酸鈉與氫氧化鈣反應的化學方程式，由碳酸鈉的質量計算生成沉淀碳酸鈣的質量．
（4）可考慮樣品中氫氧化鈉的物理性質具有潮解性可能含有水
點評：根據反應的化學方程式可以表示反應中各物質的質量關系，由反應中某物質的質量可計算反應中其它物質的質量．