Question

14．同學(xué)們發(fā)現(xiàn)NaOH和NaHCO₃溶液混合后物明顯現(xiàn)象，產(chǎn)生疑問：兩種物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？在老師的幫助下，他們通過以下探究過程證明，NaOH和NaHCO₃發(fā)生了反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)裝備：
（1）查閱資料 NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O
（2）用一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaHCO₃，NaOH和Na₂CO₃ 三種溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提供參考

	NaHCO3溶液	NaOH溶液	Na2CO3溶液
加稀鹽酸	現(xiàn)象1	無明顯現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡
加澄清石灰水	溶液變渾濁	無明顯現(xiàn)象	現(xiàn)象2
加CaCl2溶液	無明顯現(xiàn)象	溶液變渾濁	溶液變渾濁
加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水中	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化	澄清石灰水無明顯變化

表中的現(xiàn)象1為產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象2對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
實(shí)驗(yàn)過程：
實(shí)驗(yàn)1．目的為證明反應(yīng)生成了Na₂CO₃溶液
同學(xué)們選用了上表中的藥品，設(shè)計(jì)了如右圖實(shí)驗(yàn)
先在NaHCO₃溶液中加入A溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加NaOH溶液，溶液變渾濁，則A溶液是CaCl₂溶液．
有同學(xué)提出這的實(shí)驗(yàn)不足以證明有Na₂CO₃生成．其理由是CaCl₂+2NaOH═Ca（OH）₂↓+2NaCl（用化學(xué)方程式表示）為了證明有Na₂CO₃生成，需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是過濾，向固體中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生其反應(yīng)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
實(shí)驗(yàn)2．目的是證明反應(yīng)后NaHCO₃不存在
同學(xué)們參考上表的實(shí)驗(yàn)，又設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖然沒觀察到明顯現(xiàn)象，但可以證明原反應(yīng)發(fā)生了，他的實(shí)驗(yàn)方案是取一定量反應(yīng)后的液體與試管中，加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水不變渾濁．
將Na₂SO₄和 NaOH的混合物10克放入到200克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.9%的H₂SO₄溶液中，恰好完全反應(yīng)，請(qǐng)計(jì)算
（1）原混合物中NaOH的質(zhì)量？
（2）反應(yīng)后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

Answer 1

分析 碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氫氧化鈣的溶解度很��；
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：表中的現(xiàn)象1為產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象2對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
故填：產(chǎn)生氣泡；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
先在NaHCO₃溶液中加入A溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加NaOH溶液，溶液變渾濁，則A溶液是氯化鈣溶液．
故填：CaCl₂溶液．
有同學(xué)提出這的實(shí)驗(yàn)不足以證明有Na₂CO₃生成，理由是氫氧化鈣溶解度很小，很容易形成沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+2NaOH═Ca（OH）₂↓+2NaCl．
故填：CaCl₂+2NaOH═Ca（OH）₂↓+2NaCl．
為了證明有Na₂CO₃生成，需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是：過濾，向固體中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生；
其反應(yīng)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：過濾，向固體中滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
同學(xué)們參考上表的實(shí)驗(yàn)，又設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖然沒觀察到明顯現(xiàn)象，但可以證明原反應(yīng)發(fā)生了，他的實(shí)驗(yàn)方案是：取一定量反應(yīng)后的液體與試管中，加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水不變渾濁．
故填：取一定量反應(yīng)后的液體與試管中，加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水中，觀察澄清石灰水不變渾濁．
解：（1）設(shè)原混合物中NaOH的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的Na₂SO₄質(zhì)量為y，
參與反應(yīng)的H₂SO₄的質(zhì)量為：200g×4.9%=9.8g，
2NaOH+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O
 80    98     142
 x    9.8g     y
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{9.8g}$=$\frac{142}{y}$，
x=8g，
y=14.2g，
反應(yīng)后溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g-8g+14.2g}{10g+200g}$×100%=7.7%，
答：氫氧化鈉質(zhì)量是8g，溶液中硫酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)是7.7%．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．