Question

20．實驗室有一包在空氣中敞口放置了一段時間的堿石灰，興趣小組對這包堿石灰的成分展開了探究．
【查閱資料】①堿石灰是由CaO和NaOH固體混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體．②熟石灰固體溶解度小，溶于水放出的熱量少，可以忽略不計．
【提出猜想】該堿石灰的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）₂、CaCO₃和Na₂CO₃．
【實驗探究】小組的同學設(shè)計實驗并進行驗證，過程如下：
①小明取部分該堿石灰樣品于試管中，加少量水后無放熱現(xiàn)象，說明這包堿石灰樣品中不含CaO、NaOH．繼續(xù)加足量水，振蕩，靜置后有白色沉淀，小明認為堿石灰樣品中一定含有CaCO₃，小美認為他的結(jié)論不準確，原因是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．（用化學方程式表示）
②從小明的試管中取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．
③把過程②所得物質(zhì)過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色．
【解釋與結(jié)論】根據(jù)以上探究：
①你認為該包堿石灰樣品一定含有的物質(zhì)是Na₂CO₃、Ca（OH）₂，可能含有的物質(zhì)是CaCO₃．
②實驗探究過程③所得溶液中除酚酞外還含有的溶質(zhì)是NaOH、NaCl、BaCl₂．
遷移應用】下列氣體①氫氣　�、谘鯕狻　、垡谎趸�碳　�、苈然瘹洹　、荻�氧化硫　�、薨睔猓�不能用堿石灰干燥的是C（填字母序號）．
A．①②③B．④⑤⑥C．④⑤D．⑤⑥
（2）計算：向26.4g硫酸鈉和碳酸鈉的混合物中滴加硫酸溶液，直到不再產(chǎn)生氣泡為止，共消耗98g質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸溶液，求原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 【提出猜想】氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣易吸收空氣中二氧化碳生成碳酸鈣，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水由此解答；
【實驗探究】①根據(jù)氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，且放出大量的熱，氫氧化鈉固體溶解也會放出大量熱；氫氧化鈣和碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉進行解答；
【解釋與結(jié)論】①根據(jù)碳酸鈉溶液能和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅進行解答；
②根據(jù)氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅以及氯化鋇溶液過量進行解答；
【遷移應用】根據(jù)能和堿石灰反應的氣體不能用堿石灰干燥進行解答；
（2）根據(jù)稀硫酸的質(zhì)量計算出Na₂CO₃的質(zhì)量，進行分析．

解答 解：【提出猜想】氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣易吸收空氣中二氧化碳生成碳酸鈣，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以該堿石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；故填：Na₂CO₃；
【實驗探究】①氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，且放出大量的熱，氫氧化鈉固體溶解也會放出大量熱，所以加少量水后無放熱現(xiàn)象，說明這包堿石灰樣品中不含氧化鈣和氫氧化鈉；氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以不一定含有碳酸鈣，化學方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；故填：CaO、NaOH；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
【解釋與結(jié)論】①碳酸鈉溶液能和氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所以取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明一定含有碳酸鈉；②過濾后所得物質(zhì)能使酚酞試液變紅，說明有氫氧化鈉（此時溶液中不可能有氫氧化鈣，因為有碳酸鈉），又因為原固體混合物中沒有NaOH，所以應該是Ca（OH）₂和Na₂CO₃反應生成了NaOH，因此固體混合物中一定有Ca（OH）₂；
故填：Na₂CO₃、Ca（OH）₂；CaCO₃；
②氫氧化鈉溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅以及氯化鋇溶液過量，所以③所得溶液中除酚酞外還含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉、氯化鈉和氯化鋇；故填：NaOH、NaCl、BaCl₂；故填：NaOH、NaCl、BaCl₂；
【遷移應用】能和堿石灰反應的氣體不能用堿石灰干燥，其中氯化氫和二氧化硫能和氫氧化鈉，所以不能用堿石灰干燥；故選C；
（2）由題意，設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98    142   44
x   98 g×10%       
  
$\frac{106}{98}$=$\frac{x}{98g×10%}$
x=10.6g
原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{10.6g}{26.4g}$×100%≈40.2%
答案：
原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為40.2%．
故答案為：
【提出問題】這包久置的堿石灰樣品的成分是什么；
【提出猜想】Na₂CO₃；
【實驗探究】①CaO、NaOH；       Ca（OH）₂+Na₂CO₃=2NaOH+CaCO₃↓；
【解釋與結(jié)論】①Na₂CO₃、Ca（OH）₂；CaCO₃；
②NaCl、NaOH、BaCl₂；
【遷移應用】C；由題意，設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106     98    142   44
x   98 g×10%       
  
$\frac{106}{98}$=$\frac{x}{98g×10%}$
x=10.6g
原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{10.6g}{26.4g}$×100%≈40.2%．

點評 本題是以生活中常見的食品干燥劑為情境角度出發(fā)，判斷干燥劑是否變質(zhì)的實驗探究的綜合性推斷題，考查了CO₂、NaOH、Ca（OH ）₂、CaCO₃ 之間如何相互轉(zhuǎn)化，特別是考查學生在實驗探究中推斷分析能力和平時對含碳的化合物的化學性質(zhì)的積累，通過該實驗探究結(jié)果引發(fā)學生在化學實驗室中氫氧化鈣如何正確保存，做到學以致用