Question

化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著發(fā)生一些現(xiàn)象，但CO₂和NaOH溶液的反應(yīng)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)生了現(xiàn)象說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，某班同學(xué)分兩種做了如下探究實(shí)驗(yàn)：
（1）第一組同學(xué)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(nèi)液面上升．這種現(xiàn)象是因?yàn)樵嚬軆?nèi)外產(chǎn)生

 

A．溫度差         B．重力差          C．壓強(qiáng)差          D．浮力差
（2）第二組同學(xué)從中得到啟發(fā)，也設(shè)計了如圖2實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究：你認(rèn)為能達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計要求的是

 

（3）同學(xué)們通過分析討論，認(rèn)為第一組的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)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(yīng)，你認(rèn)為還有另一種是

 

．
（4）為了進(jìn)一步證實(shí)CO₂和NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)，請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)（要求寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象與結(jié)論）

 

．
（5）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(xué)變化”），還會吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)，這種變化屬于

 

（同上），發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是

 

，因此NaOH固體必須

 

保存．
（6）實(shí)驗(yàn)室有一瓶久置于空氣中的氫氧化鈉，某實(shí)驗(yàn)小組欲測定其變質(zhì)情況，取20g樣品配制成100mL溶液．向其中逐漸滴加某未知濃度的稀鹽酸，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與加入鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖3所示，由此計算該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：堿的化學(xué)性質(zhì),化學(xué)變化和物理變化的判別,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）根據(jù)二氧化碳會與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的原理及二氧化碳的性質(zhì)結(jié)合題中所給的裝置進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳在水中的溶解性和二氧化碳會與水反應(yīng)進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳酸鹽會與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)物理變化、化學(xué)變化的特征和主要區(qū)別進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)題中所給的數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行分析解答．

解答：解：（1）因?yàn)槎�氧化碳會與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，導(dǎo)致試管內(nèi)二氧化碳?xì)怏w減少，試管內(nèi)壓強(qiáng)低于外界大氣壓，故選：C；
（2）在A中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使錐形瓶中的氣壓減小，外界大氣壓大于瓶內(nèi)的氣壓，燒杯中的水會進(jìn)入錐形瓶中，在B中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使塑料瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，所以塑料瓶變癟了，在C中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使集氣瓶中的氣壓減小，外界大氣壓大于瓶內(nèi)的氣壓，玻璃片會牢牢的吸在集氣瓶口，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計要求的是：A、B、C；
（3）因?yàn)槎�氧化碳極易溶于水，且二氧化碳會與水反應(yīng)，所以二氧化碳溶于水同樣可以導(dǎo)致試管中的二氧化碳?xì)怏w減少，造成試管內(nèi)壓強(qiáng)降低；
（4）因?yàn)槎�氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，而鹽酸可以與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以檢驗(yàn)二氧化碳和氫氧化鈉是否發(fā)生了反應(yīng)需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：取反應(yīng)后的溶液少量于試管中，滴加鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明CO₂和NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)；
（5）氫氧化鈉吸水潮解后，沒有生成新的物質(zhì)，所以該變化屬于物理變化，潮解后的氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，生成了新的物質(zhì)，所以該變化屬于化學(xué)變化，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，氫氧化鈉吸水潮解后，極易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，所以應(yīng)該密封保存；
（6）設(shè)樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x，根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)可知碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以樣品中含有氫氧化鈉質(zhì)量為：20-10.6=9.4g，
  所以氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%．
故答案為：（1）C；
（2）A、B、C；
（3）二氧化碳和水反應(yīng)或溶于水；
（4）取反應(yīng)后的溶液少量于試管中，滴加鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明CO₂和NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)；
（5）物理變化，化學(xué)變化，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，密封；
（6）設(shè)樣品中含有碳酸鈉的質(zhì)量為x，根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)可知碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以樣品中含有氫氧化鈉質(zhì)量為：20-10.6=9.4g，
  所以氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47%．

點(diǎn)評：本題主要考查了一些物質(zhì)的性質(zhì)，尤其是化學(xué)性質(zhì)，并且考查了物理學(xué)中的壓強(qiáng)方面的知識來進(jìn)行解題的方法，學(xué)會分析反應(yīng)現(xiàn)象和本質(zhì)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．