Question

14．已知NaOH容易與空氣中的CO₂作用而變質(zhì)．同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的NaOH固體后，設(shè)計(jì)方案，對這瓶NaOH固體的變質(zhì)情況進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．
【提出問題】：這瓶NaOH一定變質(zhì)了，其變質(zhì)程度如何呢？
【實(shí)驗(yàn)猜想】：甲同學(xué)的猜想：NaOH部分變質(zhì)．你的新猜想：NaOH全部變質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)探究】：甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想，請根據(jù)表中內(nèi)容填寫空格：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)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(zhì)
②再滴加酚酞

【實(shí)驗(yàn)反思】：
（1）下列物質(zhì)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(xué)實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生與②中不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也可得出中相同的結(jié)論．寫出一種符合條件的鹽的化學(xué)式CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等．
【探究拓展】為進(jìn)一步確定原固體的組成，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)稱取26.6g待檢固體，加入150g稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生氣體質(zhì)量與稀鹽酸的關(guān)系如圖所示，請計(jì)算：
（1）反應(yīng)生成CO₂的質(zhì)量4.4g；
（2）固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量．
（3）所加稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)猜想】根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)過程中可能出現(xiàn)的兩種情況：要么全部變質(zhì)要么部分變質(zhì)的事實(shí)而提出猜想；
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)程度結(jié)合碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)形成白色沉淀，可以判斷出反應(yīng)產(chǎn)生現(xiàn)象，然后利用氫氧化鈉能使酚酞變紅的性質(zhì)，再向反應(yīng)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(shí)驗(yàn)反思】（1）根據(jù)足量的CaCl₂溶液可將碳酸鈉全部反應(yīng)掉，防止對氫氧化鈉的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾分析物質(zhì)；
（2）根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)分析選擇合適的試劑；
【探究拓展】根據(jù)根據(jù)坐標(biāo)讀出生成CO₂的質(zhì)量計(jì)算出Na₂CO₃的質(zhì)量，從而進(jìn)一步確定樣品中NaOH的質(zhì)量、氯化氫的質(zhì)量及稀鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)猜想】氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉時(shí)，由于時(shí)間的關(guān)系，可能是部分變質(zhì)，也可能是全部變質(zhì)，因此，甲猜想部分變質(zhì)，那么剩下的猜想就應(yīng)該為全部變質(zhì)；故填：NaOH全部變質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)探究】氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以知道能觀察到的現(xiàn)象為有白色沉淀生成，在反應(yīng)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(jù)結(jié)論氫氧化鈉部分變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)反思】（1）足量的CaCl₂溶液可將碳酸鈉全部反應(yīng)掉，防止對氫氧化鈉的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，而氫氧化鈣和氫氧化鋇都能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)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(yīng)產(chǎn)生藍(lán)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(jù)坐標(biāo)可知反應(yīng)生成CO₂的質(zhì)量為4.4g；
（2）設(shè)26.6g固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量為x，反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)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(zhì)量為：26.6g-10.6g=16g
則16g氫氧化鈉完全反應(yīng)需要氯化氫的質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{7.3g+14.6}{150g}$×100%=14.6%
故答案為：4.4g；10.6g；14.6%．

點(diǎn)評 本題考查了氫氧化鈉的變質(zhì)的探究及有關(guān)的計(jì)算，這是氫氧化鈉這一知識點(diǎn)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(zhì)．