Question

氫氧化鈉固體及溶液在空氣中很容易發(fā)生變質(zhì)生成碳酸鈉．
（1）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的氫氧化鈉溶液，對(duì)其變質(zhì)情況進(jìn)行了如下探究．
【猜想與假設(shè)】該氫氧化鈉溶液已部分變質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
a．取少量該溶液于一支試管中，加入______	______	該氫氧化鈉溶液已變質(zhì)
b．將步驟a所得的液體靜置，取上層清液于另一支試管中，滴加______	______	該氫氧化鈉溶液已部分變質(zhì)

【拓展探究】甲同學(xué)又嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)除去該氫氧化鈉溶液中含有的碳酸鈉，方案如下：
向該溶液中加入______，充分反應(yīng)后，經(jīng)______操作，即可除去該氫氧化鈉溶液中含有的雜質(zhì)．
（2）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)少量部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體，嘗試通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)、鐵夾等固定用裝置已略去，堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）．取10.0g待測(cè)樣品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．連接好裝置，并檢查氣密性；
b．打開(kāi)彈簧夾，緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；
c．稱(chēng)量裝置D的質(zhì)量為83.4g；
d．關(guān)閉彈簧夾，慢慢滴加Y溶液，至不再產(chǎn)生氣泡為止；
e．打開(kāi)彈簧夾，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；
f．再次稱(chēng)量裝置D的質(zhì)量為84.5g．
【交流討論】
①試劑X、Y、Z依次最適宜選用______（選填字母）．
A．氫氧化鈉溶液   濃鹽酸   濃硫酸           B．澄清石灰水   稀鹽酸   稀硫酸
C．氫氧化鈉溶液   稀硫酸   濃硫酸           D．濃硫酸  稀硫酸   氫氧化鈉溶液
②步驟e中通入空氣的作用是______．
③若沒(méi)有裝置C，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果______（選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”，下同）；若沒(méi)有裝置E，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果______．
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行分析，氫氧化鈉易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)，要證明碳酸鈉的存在，可以使用氫氧化鈣溶液觀察是否有白色沉淀生成，要證明氫氧化鈉部分變質(zhì)，需證明還含有氫氧化鈉，將除去碳酸鈉的溶液加入酚酞試液觀察是否變紅，要測(cè)定碳酸鈉的含量，可以通過(guò)碳酸鈉與酸反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量進(jìn)行，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要排除空氣中成分的干擾，可以通過(guò)氫氧化鈉溶液將空氣中的二氧化碳除去，通過(guò)濃硫酸將水除去．
解答：解：（1）要證明碳酸鈉的存在，可以使用氫氧化鈣溶液觀察是否有白色沉淀生成，要證明氫氧化鈉部分變質(zhì)，需證明還含有氫氧化鈉，將除去碳酸鈉的溶液加入酚酞試液觀察是否變紅，要除去碳酸鈉可以使碳酸鈉與適量的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾除去，所以本題答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
足量的氯化鈣溶液	有白色沉淀生成
酚酞試液	溶液變紅

適量的氫氧化鈣溶液，過(guò)濾
（2）【交流討論】①要測(cè)定碳酸鈉的含量，可以通過(guò)測(cè)定反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，需要將空氣中的二氧化碳通過(guò)氫氧化鈉除去，然后使碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，通過(guò)濃硫酸將水分除去，所以本題答案為：C；  
 ②通入空氣利用氣流壓力將生成的二氧化碳全部趕入D中被堿石灰吸收，所以本題答案為：將B中生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕入D裝置中被堿石灰吸收；
③沒(méi)有C裝置會(huì)導(dǎo)致二氧化碳中混有水蒸氣，導(dǎo)致測(cè)得的二氧化碳的質(zhì)量偏大，沒(méi)有E裝置，會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水，導(dǎo)致測(cè)得的二氧化碳的質(zhì)量偏大，從而計(jì)算出的碳酸鈉的質(zhì)量偏大，所以本題答案為：偏大，偏大，
【數(shù)據(jù)處理】解：生成二氧化碳的質(zhì)量=84.5g-83.4g=1.1g
設(shè)部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                      44
x                       1.1g
=，x=2.65g
部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：×100%=26.5%
答：部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化鈉變質(zhì)的有關(guān)知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行，要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備，以便靈活應(yīng)用．