Question

3．某同學(xué)為了測定實(shí)驗室中一瓶因保存不善而部分變質(zhì)的氫氧化鈉中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中的鐵架臺已略去），實(shí)驗步驟如下：
①按圖連接好裝置；
②稱取氫氧化鈉樣品2克，放入A中試管內(nèi)，向B中集氣瓶內(nèi)倒入飽和二氧化碳水溶液至瓶頸處；
③向分液漏斗中倒入稀硫酸，打開活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過量，關(guān)閉活塞．反應(yīng)結(jié)束后，量筒中收集到飽和二氧化碳水溶液220mL．
請回答下列問題：
（1）判斷氫氧化鈉變質(zhì)的實(shí)驗現(xiàn)象是A中有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鈉變質(zhì)的原因是與空氣中的CO₂反應(yīng)．因此，實(shí)驗中氫氧化鈉必須密封保存．
（2）在實(shí)驗步驟①和②之間，還缺少一個實(shí)驗步驟，該實(shí)驗步驟是檢查裝置氣密性．
（3）B中集氣瓶盛裝的飽和二氧化碳水溶液不能用水代替，其原因是：二氧化碳能溶于水；
（4）判斷實(shí)驗步驟③中滴入的稀硫酸已過量的標(biāo)志是：滴入稀硫酸，A中不再有氣泡產(chǎn)生
（5）氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：53%（CO₂的密度約為2.0g/L，二氧化碳的體積等于排出的飽和二氧化碳水溶液的體積．）
（6）用上述裝置不能測定已部分變質(zhì)的氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，理由是氫氧化鈉樣品中除了碳酸鈉，還有水．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉若變質(zhì)，則會生成碳酸鈉，那么當(dāng)?shù)稳胂×蛩釙r會產(chǎn)生氣體；
（2）在實(shí)驗過程有氣體參與，所以必須保證裝置的氣密性良好；
（3）二氧化碳會溶于水；
（4）若氫氧化鈉變質(zhì)，則會生成氣體，當(dāng)不再產(chǎn)生氣體時就說明反應(yīng)完畢；
（5）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以求出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）氫氧化鈉容易吸收空氣中的水分而潮解；

解答 解：（1）氫氧化鈉在空氣中易吸收空氣中的水分而潮解，然后會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，所以氫氧化鈉若變質(zhì)，則會生成碳酸鈉，那么當(dāng)?shù)稳胂×蛩釙r會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，所以A中會冒出氣泡，
故本題答案為：A中有氣泡產(chǎn)生（B中收集到氣體/C中收集到液體）； 與空氣中的CO₂反應(yīng)；密封；
（2）該實(shí)驗過程中有氣體參與，所以實(shí)驗前必須檢查裝置的氣密性，
故本題答案為：檢查裝置氣密性；
（3）反應(yīng)過程中要生成二氧化碳，而二氧化碳會和水反應(yīng)或是溶于水，所以如果用水會導(dǎo)致實(shí)驗結(jié)果的偏差，
故本題答案為：二氧化碳能溶于水；
（4）若氫氧化鈉變質(zhì)，當(dāng)加入稀硫酸時則會生成氣體，當(dāng)不再產(chǎn)生氣體時就說明反應(yīng)完畢，
故本題答案為：滴入稀硫酸，A中不再有氣泡產(chǎn)生；
（5）解：CO₂的質(zhì)量：m（CO_2）=220mL÷1000×2.0g/L=0.44g
設(shè)樣品中碳酸鈉質(zhì)量為X
Na₂CO₃ +H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                                              44
X                                                0.44g
$\frac{106}{X}=\frac{44}{0.44g}$，
X=1.06g
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1.06g}{2g}$×100%=53%
（6）氫氧化鈉在空氣中易吸收空氣中的水分而潮解，然后才會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，由于沒有測算出水的質(zhì)量，故現(xiàn)有的條件下難以測出氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故本題答案為：氫氧化鈉樣品中除了碳酸鈉，還有水．

點(diǎn)評 熟練掌握氫氧化鈉、碳酸鈉的性質(zhì)，知道氫氧化鈉露置于空氣中易變質(zhì)，并會檢驗，記住化學(xué)方程式：Na₂CO₃ +2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，能熟練的根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算．