Question

化學反應往往伴隨著發(fā)生一些現(xiàn)象，但CO₂和NaOH溶液的反應沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生．為了通過一些現(xiàn)象說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應，某班同學分兩種做了如下探究實驗：
（1）第一組同學把一支收集有CO₂的試管倒立在裝有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖1所示），看到試管內液面上升，請解釋看到此現(xiàn)象的原因是

 

．寫出反應的化學方程式

 

．

（2）第二組同學從中得到啟發(fā)，也設計了如圖2實驗裝置進行探究：你認為能達到實驗設計要求的是

 

．
（3）同學們通過分析討論，認為第一組的實驗中產生液面上升這種現(xiàn)象的原因可能是有兩種：一種是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，你認為還有另一種可能是

 

．為了進一步證實CO₂和NaOH已經發(fā)生了反應，請你設計一個實驗進行驗證：

 

；
（4）氫氧化鈉固體露置在空氣中會吸收水分潮解，這種變化屬于

 

（填“物理變化”或“化學變化”），還會吸收空氣中的二氧化碳而變質，因此NaOH固體在保存時必須

 

．
（5）為檢驗某氫氧化鈉固體是否變質，小虎同學將樣品配成溶液，然后向溶液中滴加了幾滴稀鹽酸，卻并未發(fā)現(xiàn)有氣泡產生，因此他得出該樣品未變質的結論，你覺得小虎同學的推斷嚴密嗎？

 

，原因是

 

．
（6）實驗室有一瓶久置于空氣中的氫氧化鈉固體，某實驗小組欲測定其變質情況，取20g樣品配制成100mL溶液，向其中逐漸滴加某未知質量分數(shù)的稀鹽酸，產生氣體的質量與加入鹽酸的量關系如圖3所示，由此計算出該樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：堿的化學性質,常見堿的特性和用途,化學變化和物理變化的判別,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）由于二氧化碳氣體能夠和氫氧化鈉溶液反應導致試管內的壓強減小，從而出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉的反應原理及二氧化碳的性質并結合圖中所給裝置分析即可；
（3）根據(jù)碳酸鈉的化學性質分析即可；
（4）根據(jù)氫氧化鈉的性質解答；
（5）根據(jù)稀鹽酸先和氫氧化鈉反應時，已被消耗完解答；
（6）根據(jù)題中信息解答．

解答：解：
（1）由于二氧化碳氣體能夠和氫氧化鈉溶液反應導致試管內的壓強減小，從而出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）二氧化碳會與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，造成二氧化碳氣體減少，
A裝置會導致錐形瓶中氣體壓強降低，在大氣壓的作用下水順導管倒流；
B裝置導致軟塑料瓶中氣體壓強降低，在大氣壓的作用下軟塑料瓶變癟；
C裝置造成集氣瓶中氣體壓強降低，在大氣壓作用下玻璃片緊壓集氣瓶口；
所以ABC三個裝置均能達到實驗設計要求；
故選ABC；
（3）因為二氧化碳氣體可溶于水，所以二氧化碳溶于水同樣可以導致試管中二氧化碳氣體減少，造成試管內氣體壓強降低；
因為二氧化碳與氫氧化鈉反應生成了碳酸鈉和水，而鹽酸可以與碳酸鈉反應產生二氧化碳氣體，所以可以通過加入鹽酸來證實CO₂和NaOH溶液已經發(fā)生了反應；
（4）氫氧化鈉固體露置在空氣中會吸收水分潮解，這種變化屬于物理變化，還會吸收空氣中的二氧化碳而變質，因此NaOH固體在保存時必須 密封保存；
（5）氫氧化鈉固體如果部分變質，滴加了幾滴稀鹽酸，卻并未發(fā)現(xiàn)有氣泡產生，可能是稀鹽酸先和氫氧化鈉反應時，已被消耗完，故不嚴密，
（6）根據(jù)題意可知放出氣體質量為4.4g，是CO₂的質量．
設該樣品中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                   4.4g

106

44

=

x

4.4g

x=10.6g
氫氧化鈉的質量是20g-10.6g=9.4g
樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)=

9.4g

20g

×100%=47%
答案：
（1）二氧化碳氣體能夠和氫氧化鈉溶液反應導致試管內的壓強減小   CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）ABC
（3）二氧化碳氣體溶于水    取樣，向試液中滴加少許鹽酸溶液，有氣泡冒出，則原溶液中含有Na₂CO₃，即已發(fā)生了反應
（4）物理變化  密封保存
（5）不嚴密   可能是稀鹽酸先和氫氧化鈉反應時，已被消耗完
（6）47%

點評：本題難度較大，主要考查了某些物質的性質，并能根據(jù)物質的性質來解決相關的問題，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力．