Question

【題目】實驗室有一瓶長期放置的氫氧化鈉固體，某興趣小組同學(xué)欲對該固體變質(zhì)情況進(jìn)行探究。
Ⅰ 固體的成分分析
【提出問題】該瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì)，變質(zhì)情況如何？
【查閱資料】
①氫氧化鈉在空氣中容易變質(zhì)但不會轉(zhuǎn)化為NaHCO3；
②CaCl2溶液的pH=7，碳酸鈉溶液的pH7
③CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
④堿石灰是CaO和NaOH的混合物
【提出猜想】
猜想Ⅰ：固體未變質(zhì)
猜想Ⅱ：固體全部變質(zhì)
猜想Ⅲ：固體部分變質(zhì)
（1）【原因分析】氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因是（用化學(xué)方程式表示）。
（2）【進(jìn)行實驗】小聰同學(xué)取少量樣品于燒杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅，由此他得出猜想Ⅰ正確，但其他同學(xué)很快予以否定，否定的理由是 ， 為了進(jìn)一步得出結(jié)論，組內(nèi)其他三位同學(xué)分別取小聰實驗后的溶液于試管中，進(jìn)行如下表所示實驗。

同學(xué)	小紅	小美	小伍
實驗操作	加入適量氫氧化鈣溶液	加入過量氯化鈣溶液	加入過量稀硫酸

（3）【實驗結(jié)論】小紅、小美的實驗中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色，于是他們都得出猜想Ⅲ正確。
【反思評價】（一）老師指出，僅憑小紅的實驗操作和現(xiàn)象無法確定猜想Ⅲ正確，理由是。
（4）（二）根據(jù)小美的結(jié)論推測小伍實驗現(xiàn)象是。
（5）Ⅱ 固體中各成分含量
【提出問題】如何測定變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
【進(jìn)行實驗】化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置。

①小明同學(xué)認(rèn)為通過測定裝置 I中反應(yīng)前后B的質(zhì)量差，再通過相應(yīng)計算，就可測定Na2CO3的純度，小組內(nèi)同學(xué)通過討論認(rèn)為不可以，其理由可能是；
②小剛同學(xué)在大家討論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了裝置II。請分析：裝置II中A的作用；若無裝置C，對測定結(jié)果造成的影響是 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)；
（6）【實驗結(jié)論】稱取10g樣品于圓底燒瓶中，實驗結(jié)束后，測得裝置D增重2.2g，請你計算出樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計算過程）
（7）【反思評價】①聯(lián)想到空氣中有CO2 ， 所以實驗室中的氫氧化鈉應(yīng)保存。
②若將上述5g氫氧化鈉固體全部溶解在45g水中，得到的溶液中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】
（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）碳酸鈉、氫氧化鈉溶液都顯堿性,都能使酚酞變紅色
（3）因加氫氧化鈣溶液引入了氫氧根離子,對氫氧化鈉的檢驗會造成干擾
（4） 加入一定量的硫酸后,才會產(chǎn)生氣泡,溶液由紅色變?yōu)闊o色
（5）濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的氯化氫氣體也被裝置B吸收,吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣,偏大
（6）53%
（7）密封,小于
【解析】（1）氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因是和空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；反應(yīng)方程式為：CO2 + 2NaOH=Na2CO3 + H2O；
（2）堿性溶液能使酚酞試液變紅， 碳酸鈉、氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞變紅色；
（3）一）因加氫氧化鈣溶液引入了氫氧根離子，對氫氧化鈉的檢驗會造成干擾；（二）小美的實驗中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色，說明固體是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，加入硫酸時，硫酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，氫氧化鈉完全反應(yīng)后，加入的硫酸再與碳酸鈉反應(yīng)，所以采用加硫酸的方法驗證時，觀察到的現(xiàn)象是：加入一定量的硫酸后，才會產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o色；
（4）濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體也被裝置B吸收了，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大；
（5）為保證裝置D只吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，裝置II中A的作用吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
（6）若無裝置C，生成二氧化碳中的水分會被D吸收，使測定結(jié)果造成的影響是偏大；裝置D增重2.2g說明生成二氧化碳2.2g；
設(shè)樣品中Na2CO3質(zhì)量為x，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106 44
x 2.2g
=
x=5.3g，
樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=53%；
（7）①實驗室中的氫氧化鈉應(yīng)密封保存②.若將上述5g氫氧化鈉固體全部溶解在45g水中，因含有雜質(zhì)，得到的溶液中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10%.
所以答案是：（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（2）碳酸鈉、氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞變紅色；（3）因加氫氧化鈣溶液引入了氫氧根離子，對氫氧化鈉的檢驗會造成干擾 ；（4） 加入一定量的硫酸后，才會產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o色；（5）濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體也被裝置B吸收；吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；偏大；（6）53%；（7）密封；小于.
【考點精析】關(guān)于本題考查的根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算，需要了解各物質(zhì)間質(zhì)量比=系數(shù)×相對分子質(zhì)量之比才能得出正確答案．