Question

化学兴趣小组在化学实验室发现了一瓶已部分变质的氢氧化钠溶液，想测试它的变质情况．小组同学取10g该溶

化学兴趣小组在化学实验室发现了一瓶已部分变质的氢氧化钠溶液，想测试它的变质情况．小组同学取10g该溶液放入烧杯中，然后将20g稀盐酸分4次加入同一个烧杯中充分反应，反应后称量质量．实验过程的数据记录如表：实验序号1234稀盐酸的质量（g）5555反应后烧杯内物质的质量1519.5624.1229.12若第一次实验恰好完全反应，请回答下列问题：（1）写出第四次实验后溶液中溶质的化学式______；（2）写出第二次实验中反应的化学方程式______；（3）根据已知条件，列出求解参加反应的碳酸钠质量（x）的比例式10644=x0.88g10644=x0.88g；（4）所用稀盐酸的溶质质量分数为______；（5）该氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与剩余氢氧化钠的质量比为______；（6）第三次反应后的溶液中，再加入5.88g水，所得溶液中溶质的质量分数为______．

Answer 1

（1）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，第1次反应溶液质量不变，说明碳酸钠还未开始反应，第2次加入5g盐酸溶液质量减少了10g+5g+5g-19.56g=0.44g，说明碳酸钠开始反应，减少的质量就是生成二氧化碳的质量，同理计算可知第3次和4次减少的气体的质量相等，说明第3次时碳酸钠已反应完，第4次加入的盐酸未反应，因此溶液中的溶质是氯化钠和盐酸；
（2）第1次反应溶液质量不变，说明碳酸钠还未开始反应，第2次加入5g盐酸溶液质量减少了10g+5g+5g-19.56g=0.44g，说明氢氧化钠已反应完，碳酸钠开始反应，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳．该反应的化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）由（2）分析可知：碳酸钠反应生成二氧化碳的质量为10g+5g+5g+5g-24.12g=0.88g，消耗的稀盐酸的质量是10g
设溶液中碳酸钠的质量为x，10g稀盐酸中氯化氢的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73             44
x      y             0.88g

106

44

=

x

0.88g

      x=2.12g
（4）

73

y

=

44

0.88g

      y=1.46g
则所用稀盐酸的溶质质量分数为

1.46g

10g

×100%=14.6%
（5）由（1）可知：未反应的氢氧化钠反应掉的稀盐酸的质量是5g，含有溶质的质量是5g×14.6%=0.73g
设氢氧化钠的质量是z
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5
z    0.73g

40

z

=

36.5

0.73g

 z=0.8g
氢氧化钠溶液变质是因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成水和碳酸钠，
设变质的氢氧化钠的质量为a
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80          106
a           2.12g

80

a

=

106

2.12g

  
  a=1.6g
∴该氢氧化钠溶液中变质的氢氧化钠与剩余氢氧化钠的质量比为

1.6g

0.8g

=2：1；
（6）据质量守恒定律可知：反应前后元素的质量不变，反应中的钠元素都转化到了氯化钠中，盐酸中氢元素都转化到了氯化钠中，溶液中的氢氧化钠、碳酸钠共消耗的稀盐酸的质量是15g，含溶质的质量是15g×14.6%=2.19g，设反应后溶液中氯化钠的质量是b，由以上方程式可知：
HCl～NaCl
36.5  58.5
2.19g  b

36.5

58.5

=

2.19g

b

    b=3.51g
则第三次反应后的溶液中，再加入5.88g水，所得溶液中溶质的质量分数为

3.51g

24.12g+5.88g

×100%=11.7%
故答案为：（1）HCl和NaCl；
（2）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）

106

44

=

x

0.88g

；
（4）14.6%；
（5）2：1；
（6）11.7%．