Question

14．已知NaOH容易與空氣中的CO₂作用而變質．同學們在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的NaOH固體后，設計方案，對這瓶NaOH固體的變質情況進行了如下實驗探究．
【提出問題】：這瓶NaOH一定變質了，其變質程度如何呢？
【實驗猜想】：甲同學的猜想：NaOH部分變質．你的新猜想：NaOH全部變質．
【實驗探究】：甲同學設計如下實驗來驗證自己的猜想，請根據表中內容填寫空格：

實驗步驟	現(xiàn)象	結論
①取少量NaOH樣品于試管中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液		NaOH 部分變質
②再滴加酚酞

【實驗反思】：
（1）下列物質①BaCl₂溶液、②Ca（NO₃）₂溶液、③Ca（OH）₂溶液、④Ba（OH）₂溶液，不能替代甲同學實驗中CaCl₂溶液的是③④ （填序號）．
（2）若將②中加入的溶液換成某鹽溶液，會產生與②中不同的實驗現(xiàn)象，也可得出中相同的結論．寫出一種符合條件的鹽的化學式CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等．
【探究拓展】為進一步確定原固體的組成，該實驗小組的同學稱取26.6g待檢固體，加入150g稀鹽酸恰好完全反應，產生氣體質量與稀鹽酸的關系如圖所示，請計算：
（1）反應生成CO₂的質量4.4g；
（2）固體混合物中Na₂CO₃的質量．
（3）所加稀鹽酸的溶質質量分數(shù)．

Answer 1

分析 【實驗猜想】根據氫氧化鈉變質過程中可能出現(xiàn)的兩種情況：要么全部變質要么部分變質的事實而提出猜想；
【實驗探究】根據氫氧化鈉變質程度結合碳酸鈉能與氯化鈣反應形成白色沉淀，可以判斷出反應產生現(xiàn)象，然后利用氫氧化鈉能使酚酞變紅的性質，再向反應后溶液中滴加酚酞試液，觀察溶液顏色，以確定溶液的組成；
【實驗反思】（1）根據足量的CaCl₂溶液可將碳酸鈉全部反應掉，防止對氫氧化鈉的檢驗產生干擾分析物質；
（2）根據氫氧化鈉的性質分析選擇合適的試劑；
【探究拓展】根據根據坐標讀出生成CO₂的質量計算出Na₂CO₃的質量，從而進一步確定樣品中NaOH的質量、氯化氫的質量及稀鹽酸的質量分數(shù)．

解答 解：【實驗猜想】氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉時，由于時間的關系，可能是部分變質，也可能是全部變質，因此，甲猜想部分變質，那么剩下的猜想就應該為全部變質；故填：NaOH全部變質；
【實驗探究】氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以根據題中的實驗結論可以知道能觀察到的現(xiàn)象為有白色沉淀生成，在反應后的溶液中滴入酚酞，而氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅，所以根據結論氫氧化鈉部分變質的實驗現(xiàn)象可以知道溶液要變?yōu)榧t色；故填：生成白色沉淀；酚酞；溶液變紅；
【實驗反思】（1）足量的CaCl₂溶液可將碳酸鈉全部反應掉，防止對氫氧化鈉的檢驗產生干擾，而氫氧化鈣和氫氧化鋇都能與碳酸鈉反應產生氫氧化鈉，因此不能確定氫氧化鈉的存在；故填：③④；
（2）氫氧化鈉可以與硫酸銅、硫酸鐵等反應產生藍色或紅褐色的沉淀等，因此還可以選擇CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等；故填CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等；
【拓展探究】（1）根據坐標可知反應生成CO₂的質量為4.4g；
（2）設26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質量為x，反應需要氯化氫的質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106     73            44
x        y            4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$   x=10.6g
$\frac{73}{y}$=$\frac{44}{4.4g}$    y=7.3g
（3）26.6g混合物中含有氫氧化鈉的質量為：26.6g-10.6g=16g
則16g氫氧化鈉完全反應需要氯化氫的質量為a
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40   36.5 
16g    a  
$\frac{40}{16g}$=$\frac{36.5g}{a}$   a=14.6g
∴所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)=$\frac{7.3g+14.6}{150g}$×100%=14.6%
故答案為：4.4g；10.6g；14.6%．

點評 本題考查了氫氧化鈉的變質的探究及有關的計算，這是氫氧化鈉這一知識點的�？碱}型，具有典型的代表性，注意碳酸鈉堿性對氫氧化鈉的干擾的探究：先除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，然后再證明剩余溶液顯堿性，才能說明氫氧化鈉部分變質．