Question

【題目】（18分）實(shí)驗(yàn)室處理一批過期的化學(xué)藥品，興趣小組同學(xué)決定對(duì)一癬已經(jīng)結(jié)塊的氫氧化鈉樣品展開探究，請(qǐng)你參與。

[探究活動(dòng)一]證明變質(zhì)的樣品仍然有氫氧化鈉存在

資料摘要：碳酸鈉的水溶液呈堿性，氯化鈉、氯化鈣的水溶液呈中性。

（1）氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

同學(xué)們按照如下所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（2）步驟②中加入過量的氯化鈣溶液的目的是 ；固體A必定含有的物質(zhì)是 （寫化學(xué)式）。

（3）“后續(xù)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，請(qǐng)你簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟和產(chǎn)生的現(xiàn)象： 。

[探究活動(dòng)二]測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

取5.3g樣品與足量的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)量生成二氧化碳的體積，從而計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（不考慮其他因素的影響，裝置的氣密性良好）：

（4）傾斜錐形瓶使樣品與稀硫酸充分接觸。寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式： 。

（5）量氣管中水面上要加一層植物油（二氧化碳不溶于該油層），目的是 。

（6）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
量氣管內(nèi)液面對(duì)應(yīng)的刻度	42mL	262mL

根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)生成的二氧化碳體積為 mL，已知在實(shí)驗(yàn)條件下，二氧化碳的密度為2g·L－1，則生成二氧化碳的質(zhì)量為 g。

（7）通過計(jì)算，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

Answer 1

【答案】（1）2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O （2）除盡溶液中的碳酸根離子等 CaCO3

（3）取少量溶液B于試管中，加入無(wú)色的酚酞試液，溶液呈紅色等

（4）Na2CO3+H2SO4 === Na2SO4+H2O+CO2↑（或2NaOH+H2SO4 === Na2SO4+2H2O）

（5）防止二氧化碳溶于水造成實(shí)驗(yàn)誤差 （6）220 0.44 （7）20%

【解析】

試題分析：（1）氫氧化鈉暴露在空氣中發(fā)生變質(zhì)，是與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2NaOH + CO2 === Na2CO3 + H2O

（2）為了不影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)對(duì)氫氧化鈉的存在與否判斷，故步驟②中加入過量的氯化鈣溶液的目的是除盡溶液中的碳酸根離子等；反應(yīng)的反應(yīng)為：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl，故固體A必定含有的物質(zhì)是CaCO3

（3）“后續(xù)實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證氫氧化鈉的存在，實(shí)驗(yàn)步驟和產(chǎn)生的現(xiàn)象：取少量溶液B于試管中，加入無(wú)色的酚酞試液，溶液呈紅色等

（4）由于藥品中有氫氧化鈉和碳酸鈉，故傾斜錐形瓶使樣品與稀硫酸充分接觸，發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式：Na2CO3+H2SO4 === Na2SO4+H2O+CO2↑（或2NaOH+H2SO4 === Na2SO4+2H2O）

（5）由于二氧化碳能溶于水，故量氣管中水面上要加一層植物油（二氧化碳不溶于該油層），目的是：防止二氧化碳溶于水造成實(shí)驗(yàn)誤差

（6）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，反應(yīng)生成的二氧化碳體積=262 mL- 42 mL =220 mL，根據(jù)質(zhì)量=密度×體積的計(jì)算式，已知在實(shí)驗(yàn)條件下，二氧化碳的密度為2g·L－1，則生成二氧化碳的質(zhì)量=220×10-3L×2g·L－1 = 0.44g

（7）根據(jù)化學(xué)方程式：Na2CO3+H2SO4 === Na2SO4+H2O+CO2↑中CO2與Na2CO3的質(zhì)量關(guān)系，可求出Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)Na2CO3的質(zhì)量為x

Na2CO3+H2SO4 === Na2SO4+H2O+CO2↑

106 44

x 0.44g

106:44=x：0.44g

x=1.06g

樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1.06g/5.3g×100%=20%