Question

2．工業(yè)上的常說“三酸兩堿”是重要的化工原料．實驗室桌面上的五個試劑瓶內(nèi)（如圖1）分別裝有屬于工業(yè)上“三酸兩堿”中的“三種濃酸”和“兩堿固體”．

（1）小袁同學(xué)沒有利用任何試劑就鑒定出了C、D、E三瓶中的三種濃酸．他的做法是：①直接觀察試劑瓶顏色，棕色試劑瓶E內(nèi)的是濃硝酸（填名稱）；②分別打開C、D瓶的瓶塞，觀察到C瓶的瓶口冒白霧，D瓶的瓶口無現(xiàn)象，說明C瓶內(nèi)的是濃鹽酸，D瓶內(nèi)的是濃硫酸．
（2）小白同學(xué)在查閱A、B瓶內(nèi)的“兩堿”的制備方法時，根據(jù)收集的信息，繪制了如圖2框圖．
注：整個框圖中每個化學(xué)反應(yīng)涉及的物質(zhì)已全部給出．
根據(jù)框圖，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類守恒的相關(guān)知識，回答下列問題．
Ⅰ．寫出B瓶內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)式Na₂CO₃，并寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
Ⅱ．框圖中的①反應(yīng)所屬的反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)，操作N的名稱是蒸發(fā)結(jié)晶．
Ⅲ．請選用一種物理方法鑒別A、B瓶內(nèi)的物質(zhì)：分別從兩瓶內(nèi)取少量固體溶于水，明顯放熱的為NaOH，否則為Na₂CO₃，在實驗室中能否通過滴加酚酞試液來區(qū)別A、B的溶液？否（填“能”或“否”），為什么？碳酸鈉溶液也顯堿性．
（3）在實際工業(yè)生產(chǎn)中得到的B物質(zhì)中往往會含有少量的NaCl，現(xiàn)在一燒杯中盛有20.4gB物質(zhì)和NaCl組成的固體混合物．向其中逐漸滴加溶質(zhì)質(zhì)分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸．放出氣體的總質(zhì)量與所滴入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖3所示，請根據(jù)題意回答問題：
①當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中B點時，燒杯中溶液的pH＜7（填＞、=、＜）．
②當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中A點時，燒杯中為不飽和溶液（常溫），通過計算求出其中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酸的性質(zhì)可知，濃硝酸見光易分解，則應(yīng)保存在棕色試劑瓶，利用濃鹽酸易揮發(fā)，而濃硫酸不揮發(fā)來區(qū)分；
（2）根據(jù)框圖中的反應(yīng)和利用元素守恒的方法來確定物質(zhì)及相關(guān)的問題；
I、碳酸氫鈉受熱后生成了水、二氧化碳和B，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，B是碳酸鈉，并寫出反應(yīng)的方程式；
II、根據(jù)反應(yīng)①中的反應(yīng)物和生成物的特點進行分析，根據(jù)操作N可以將固體從液體分離來分析，
III、根據(jù)氫氧化鈉溶于水有明顯的溫度變化進行分析，
（3）根據(jù)圖象不難看出，當(dāng)?shù)渭酉←}酸至圖中A點時，生成的氣體的質(zhì)量不再增加，說明碳酸鈉已剛好完全反應(yīng)，若再加稀鹽酸則表明鹽酸已過量，即說明參加反應(yīng)的稀鹽酸的量是73g，把稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算就可求出有關(guān)的量；求反應(yīng)后所得的質(zhì)量可以根據(jù)加入物質(zhì)的總質(zhì)量-難溶于水也不參加反應(yīng)的雜質(zhì)的質(zhì)量-生成的氣體或沉淀的質(zhì)量．

解答 解：（1）因濃硝酸易見光分解，濃鹽酸易揮發(fā)．故答案為：濃硝酸；看到C瓶的瓶口冒白霧，D瓶的瓶口無現(xiàn)象（寫冒白煙錯誤）；說明C瓶內(nèi)的是濃鹽酸，D瓶內(nèi)的是濃硫酸；故答案為：濃硝酸；C瓶的瓶口冒白霧，D瓶的瓶口無現(xiàn)象；
（2）Ⅰ．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，碳酸氫鈉在受熱后分解成碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：Na₂CO₃；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
Ⅱ．①反應(yīng)是兩種化合物反應(yīng)生成了兩種化合物的反應(yīng)，滿足復(fù)分解反應(yīng)的條件，蒸發(fā)是使固體從液體之后析出的一種操作方法，A瓶內(nèi)物質(zhì)的溶液經(jīng)過操作N分離出了固體，故答案為：復(fù)分解反應(yīng)；蒸發(fā)結(jié)晶；   
Ⅲ．氫氧化鈉在水中溶解時會放出大量的熱，無明顯變化的是碳酸鈉，故答案為：分別從兩瓶內(nèi)取少量固體溶于水，明顯放熱的為NaOH，否則為Na₂CO₃；因為碳酸鈉溶液也顯堿性，能使酚酞試液變成紅色，因此不能用酚酞試液區(qū)分；
（3）①從圖象中不難看出，當(dāng)?shù)渭酉←}酸到A時，二氧化碳的質(zhì)量不再增加，說明碳酸鈉已完全反應(yīng)，若再滴加稀鹽酸，則鹽酸過量，溶液呈酸性，PH小于7．故填：＜
②73g10%的稀鹽酸中含HCl的質(zhì)量是：73g×10%=7.3g，設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的氯化鈉的質(zhì)量為y，生成的二氧化碳的質(zhì)量為z．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+CO₂↑+H₂O
106     73    117  44
x       7.3g   y   z

$\frac{106}{x}$=$\frac{73}{7.3g}$，x=10.6g

$\frac{73}{7.3g}$=$\frac{117}{y}$，y=11.7g

$\frac{73}{7.3g}$=$\frac{44}{x}$，z=4.4g
原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為10.6g．
燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為：11.7g+（20.4g-10.6g）=21.5g
燒杯里不飽和溶液的質(zhì)量為：20.4g+73g-4.4g=89g
燒杯里不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{21.5g}{89g}$×100%=24.2%
答：溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.2%．
故答案為：①＜；②24.2%．

點評 本題考查知識點多，利用的方法是常用的方法，通過本題應(yīng)掌握物質(zhì)的區(qū)分和轉(zhuǎn)化，并根據(jù)化學(xué)方程式進行計算和有關(guān)溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算，從而培養(yǎng)學(xué)生對概念的應(yīng)用和分析問題、解決問題的能力．