Question

【題目】氫氧化鈉如果保存不當(dāng)容易吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)[NaOH(Na2CO3)]。某化學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)，為了測(cè)定實(shí)驗(yàn)室因部分變質(zhì)的氫氧化鈉中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置(圖中鐵架臺(tái)已經(jīng)略去)，實(shí)驗(yàn)在27℃、101kPa下進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖連接好裝置;

②用天平準(zhǔn)確稱(chēng)取氫氧化鈉樣品mg,放入A中試管內(nèi)，向B中集氣瓶?jī)?nèi)倒入飽和二氧化碳水溶液至瓶頸處;

③向分液漏斗中倒入稀硫酸，打開(kāi)活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過(guò)量，關(guān)閉活塞。反應(yīng)結(jié)束后，量筒中收集到飽和二氧化碳水溶液VmL;

④計(jì)算氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

（1）氫氧化鈉發(fā)生變質(zhì)的化學(xué)方程式:________。

（2）在實(shí)驗(yàn)步驟①和②之間，還缺少一實(shí)驗(yàn)步驟，該實(shí)驗(yàn)步驟是_______。

（3）B中集氣瓶盛裝的飽和二氧化碳水溶液不能用水代替，其原因是_______。

（4）敘述檢驗(yàn)氫氧化鈉部分變質(zhì)的方法:

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取樣，溶于水，滴加過(guò)量的_______	產(chǎn)生白色沉淀	氫氧化鈉部分變質(zhì)
②靜置，向上層清液中滴加________	_____

（5）取10g變質(zhì)的氫氧化鈉于燒杯中，其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，向燒杯中加入100g一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸(足量)，則反應(yīng)結(jié)束后燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量是____g

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性 避免二氧化碳溶解在水中而損耗，造成測(cè)定結(jié)果偏低 氯化鈣溶液 酚酞溶液 溶液變紅 107.8

【解析】

（1）氫氧化鈉在空氣中易吸收空氣中的水分而潮解，然后會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，所以氫氧化鈉若變質(zhì)，則會(huì)生成碳酸鈉，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O．那么當(dāng)?shù)稳胂×蛩釙r(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，所以A中會(huì)冒出氣泡；
（2）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有氣體參與，所以實(shí)驗(yàn)前必須檢查裝置的氣密性；
（3）本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)測(cè)二氧化碳的體積來(lái)計(jì)算藥品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的準(zhǔn)確性，因?yàn)槎�氧化碳可以溶于水，所以用飽和的二氧化碳水溶液，可以避免二氧化碳的減少；
（4）檢驗(yàn)氫氧化鈉部分變質(zhì)，既要鑒定含有碳酸鈉又要鑒定含有氫氧化鈉，鑒定碳酸鈉就是鑒定碳酸根離子，可通過(guò)與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣來(lái)鑒定，鑒定氫氧化鈉就是鑒定氫氧根離子，可通過(guò)其能使無(wú)色酚酞試液變紅來(lái)進(jìn)行鑒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．取樣，溶于水，滴加過(guò)量的氯化鈣溶液	產(chǎn)生白色沉淀	氫氧化鈉部分變質(zhì)
2．靜置，向上層清液中滴加酚酞溶液	變紅

（5）根據(jù)質(zhì)量守恒，可知原物質(zhì)中的碳元素的質(zhì)量就是生成二氧化碳中碳元素的質(zhì)量，10g變質(zhì)的氫氧化鈉中碳元素的質(zhì)量為10g×6%=0.6g；所以設(shè)可得二氧化碳的質(zhì)量為x
x××100%=0.6g，解得x=2.2g
所以反應(yīng)結(jié)束后燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為10g+100g-2.2g=107.8g
答：反應(yīng)結(jié)束后燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量為107.8g。
故答案為：
（1）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
（2）檢查裝置氣密性；
（3）避免二氧化碳溶解在水中而損耗，造成測(cè)定結(jié)果偏低；
（4）氯化鈣溶液；酚酞溶液；溶液變紅；
（5）107.8。