Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期放置的氫氧化鈉固體，某興趣小組同學(xué)欲對(duì)該固體變質(zhì)情況進(jìn)行探究。

Ⅰ 固體的成分分析

【提出問(wèn)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(huì)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)

【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）。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】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(shí)驗(yàn)后的溶液于試管中，進(jìn)行如下表所示實(shí)驗(yàn)。

同學(xué)	小紅	小美	小伍
實(shí)驗(yàn)操作	加入適量氫氧化鈣溶液	加入過(guò)量氯化鈣溶液	加入過(guò)量稀硫酸

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小紅、小美的實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)】（一）老師指出，僅憑小紅的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象無(wú)法確定猜想Ⅲ正確，理由是_____________________。

（二）根據(jù)小美的結(jié)論推測(cè)小伍實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________。

Ⅱ 固體中各成分含量

【提出問(wèn)題】如何測(cè)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(shí)驗(yàn)】化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。

①小明同學(xué)認(rèn)為通過(guò)測(cè)定裝置 I中反應(yīng)前后B的質(zhì)量差，再通過(guò)相應(yīng)計(jì)算，就可測(cè)定Na2CO3的純度，小組內(nèi)同學(xué)通過(guò)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(jì)了裝置II。請(qǐng)分析：裝置II中A的作用_______；若無(wú)裝置C，對(duì)測(cè)定結(jié)果造成的影響是_______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)；

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】稱(chēng)取10g樣品于圓底燒瓶中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)得裝置D增重2.2g，請(qǐng)你計(jì)算出樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）____

【反思評(píng)價(jià)】①聯(lián)想到空氣中有CO2，所以實(shí)驗(yàn)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】 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 碳酸鈉、氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞變紅色。 因加氫氧化鈣溶液引入了氫氧根離子，對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾 加入一定量的硫酸后，才會(huì)產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色 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 53% 密封

【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(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾 （二） 小美的實(shí)驗(yàn)中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色，說(shuō)明固體是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，加入硫酸時(shí)，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(yàn)證時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是：加入一定量的硫酸后，才會(huì)產(chǎn)生氣泡，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)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(huì)導(dǎo)致測(cè)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(wú)裝置C，生成二氧化碳中的水分會(huì)被D吸收，使測(cè)定結(jié)果造成的影響是偏大；裝置D增重2.2g說(shuō)明生成二氧化碳2.2g，設(shè)樣品中Na2CO3質(zhì)量為x，

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H20+CO2↑

106 44

x 2.2g

106/x=44/2.2g x=5.3g 樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)=5.3g÷10g×100%=53% (7). ①實(shí)驗(yàn)室中的氫氧化鈉應(yīng)密封保存 (8). 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%