Question

4．酸、堿、鹽是有廣泛用途的重要化合物．某化學活動小組的同學圍繞這幾類化合物進行了一系列的探究活動．
（1）同學們打開盛濃鹽酸和濃硫酸試劑瓶的瓶蓋，立即就能把它們區(qū)分開來，這是為什么？
（2）如圖是某試劑瓶標簽上的內(nèi)容．要把10 g這種濃硫酸稀釋為20%的硫酸，需要水的質(zhì)量為39g．稀釋濃硫酸時，不可將水倒進濃硫酸里，請解釋其原因．
（3）某化學學習小組的同學圍繞：“澄清石灰水與碳酸鈉溶液的反應”展開了如下探究活動．
①該反應的化學方程式為Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②反應后溶液中的溶質(zhì)是什么？同學們一致認為有以下三種情況：
A氫氧化鈉和氫氧化鈣； B氫氧化鈉和碳酸鈉；C氫氧化鈉．
③小新取少量溶液于試管中，滴加過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，說明情況②（填序號）是不可能的
為了進一步確定溶液的成分，同學們設計了如下實驗方案：

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量溶液于試管中，加入少量Na2CO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	情況①正確

小紅選擇了另外一種不同類別的物質(zhì)CO₂（填化學式），也得出了同樣的結(jié)論．在同學們的合作下，他們順利完成了探究任務．
（4）小政同學在整理實驗臺時，發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，他猜想這瓶氫氧化鈉可能變質(zhì)，為了驗證自己的猜想，和測出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)，他做了如下實驗：取該樣品10克配成溶液，加入足量澄清石灰水，得到白色沉淀5克．請你幫助小政計算出該瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性，濃硫酸具有吸水性，進行分析解答．
（2）根據(jù)溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，結(jié)合題意進行分析解答．
（3）碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，根據(jù)反應物的量分析反應后溶液中的溶質(zhì)；根據(jù)碳酸鈉與鹽酸的反應、氫氧化鈣與碳酸鈉、二氧化碳的反應分析碳酸鈉、氫氧化鈣的存在情況；
（4）根據(jù)氫氧化鈉與碳酸鈉的性質(zhì)，氫氧化鈉與澄清石灰水不反應，碳酸鈉與石灰水生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，根據(jù)反應的化學方程式，由生成碳酸鈣沉淀的質(zhì)量計算出樣品中的碳酸鈉，然后在求出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）濃鹽酸具有揮發(fā)性，打開盛濃鹽酸的瓶蓋有白霧出現(xiàn)；濃硫酸具有吸水性，打開瓶蓋，無明顯變化；可以鑒別．
（2）設要加水的質(zhì)量為x，根據(jù)溶液稀釋前后，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，則
10g×98%=（10g+x）×20%   解得：x=39g．
稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時地擴散；切不可把水注入濃硫酸中，這是因為濃硫酸的密度比水大，如果添加順序顛倒，那么水會浮在水面上，又由于濃硫酸溶于水放出大量的熱，能使水沸騰，容易造成酸液飛濺．
（3）①碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
②當碳酸鈉與氫氧化鈣簽好反應時．反應后溶液中的溶質(zhì)只有氫氧化鈉，所以，同學們猜想C是溶液中只有氫氧化鈉．
③由于碳酸鈉能與鹽酸反應生成了二氧化碳氣體，所以小新取少量溶液于試管中，滴加過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，說明情況②是不可能的
由于氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀，所以，為了進一步確定溶液的成分，同學們設計了如下實驗方案：

實驗步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量溶液于試管中，加入少量Na2CO3溶液	產(chǎn)生白色沉淀	情況①正確

由于二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，所以小紅選擇了另外一種不同類別的物質(zhì)CO₂，也得出了同樣的結(jié)論．
（4）設樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
106               100
 x                5.0g
$\frac{106}{100}=\frac{x}{5.0g}$ 解得：x=5.3g
樣品中NaOH的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{10.0g-5.3g}{10.0g}$×l00%=47.0%
故答案為：（1）濃鹽酸有揮發(fā)性，瓶口有白霧出現(xiàn)的是濃鹽酸；（2）39；濃硫酸的密度比水大，水會浮在水面上，濃硫酸溶于水放出大量的熱，能使水沸騰，容易造成酸液飛濺．（3）①Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．②氫氧化鈉．③，②，見上表；（4）該瓶樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)位47.0%．

點評 本題難度不大，掌握酸的物理性質(zhì)、溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變、稀釋濃硫酸的方法是正確解答本題的關鍵．