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某校研究性学习小组进行了一个有趣的实验探究:提出问题实验室有一瓶久置的NaOH,变质程度怎样?设计方案先称取21.2g的NaOH样品(杂质为Na2CO3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加

题目详情
某校研究性学习小组进行了一个有趣的实验探究:
【提出问题】实验室有一瓶久置的NaOH,变质程度怎样?
【设计方案】先称取21.2g的NaOH样品(杂质为Na2CO3),配成溶液,然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸直至过量,根据生成CO2的质量计算出Na2CO3的质量,从而进一步确定样品中NaOH的质量分数.
【进行实验】实验测得加入稀硫酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图.
【数据处理】写出以下计算过程:
(1)该样品中Na2CO3的质量为多少?
(2)该样品中NaOH的质量分数为多少?
【反思与交流】
①从图中0~A点说明:在NaOH 与Na2CO3的混合溶液中,加入强酸,首先反应的物质是______;
②根据反应方程式分析,NaOH部分变质或全部变质,与没有变质的NaOH相比,恰好完全反应时消耗强酸的量依次为m1、m2、m0,其大小关系为:______.
▼优质解答
答案和解析
由图象可知,在检验样品中的杂质时加入稀硫酸,并无二氧化碳气体产生,原因是在碱性溶液中,硫酸与碱发生中和反应,不产生气体,当加入的硫酸的质量为50g时,开始与样品中的碳酸钠发生反应,生成二氧化碳气体,并随着反应的进行,当继续滴加硫酸时,产生的气体为2.2g,并且不再变化,说明样品中的碳酸钠完全反应完毕,由此可根据二氧化碳的质量计算出样品的碳酸钠的质量,同些也可计算出原样品中氢氧化钠的质量,从而得出样品中氢氧化钠的质量分数.过程如下:
[数据处理]从图中得知:产生CO2的最大量为2.2g.
(1)设该样品中Na2CO3的质量为x,则:
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2
106                   44
x                   2.2g
106
x
44
2.2g

x=5.3g
(2)则样品中NaOH质量分数=
21.2g−5.3g
21.2g
×100%=75.0%
答:样品中Na2CO3的质量为5.3g;NaOH的质量分数为75.0%.
[反思与交流]①假设碳酸钠先与酸反应,反应时生成二氧化碳,但是生成的二氧化碳接着被氢氧化钠吸收变为碳酸钠,所以可知酸先与氢氧化钠反应;
②由于变质过程中钠元素不损失也不增加,并且钠元素最终都变为硫酸钠,所以可以推出消耗酸的质量相同.
故答案为:①NaOH;②m1=m2=m0
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