Question

化學研究性小組做酸堿中和實驗．當小組的同學將稀鹽酸滴入所配制的氫氧化鈉溶液進行中和實驗時，發現有氣泡產生，小組同學產生質疑，要對這瓶變質的氫氧化鈉固體進行探究．
（1）[分析]氫氧化鈉固體曝露在空氣中不僅吸收水蒸氣，還可以與空氣中二氧化碳反應而變質，寫出該反應的化學方程式______．
[猜想假設]猜想一：該氫氧化鈉樣品部分變質．猜想二：該氫氧化鈉樣品全部變質．
（2）[設計方案]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放入試管中加水溶解，滴入適量的澄清石灰水	產生白色沉淀	猜想一正確
取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液變紅

同學們經過研討，認為此方案不合理．方案不合理的原因______．同學們重新設計了方案并進行了實驗．
（3）[實驗探究]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放入試管中加水溶解，滴入足量的______．	產生白色沉淀	猜想一正確
取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液變紅

（4）[繼續探究]同學們繼續探究該氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質量分數．利用以下裝置進行了實驗．

你認為他們需要測的數據是______（填字母序號）．
a．固體樣品的質量　　b．堿石灰實驗前后的質量　　 c．濃硫酸的質量
d．濃氫氧化鈉溶液實驗前后的質量　　　 e．所用稀硫酸的質量
（5）[實驗反思]根據所得數據進行計算發現結果比實際值偏小，原因可能是______．

Answer 1

解：（1）氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應，生成碳酸鈉和水，故答案為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）取少量固體放入試管中加水溶解，加入適量澄清石灰水，有白色沉淀生成，證明樣品中一定有碳酸鈉，樣品變質．碳酸鈉與石灰水反應產生的氫氧化鈉和碳酸鈣，生成的氫氧化鈉也能使酚酞變紅，所以取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液，溶液變紅色，不能證明溶液中有氫氧化鈉，所以此方案不合理．故答案為：碳酸鈉與石灰水反應產生的氫氧化鈉也能使濾液中的酚酞變紅；
（3）取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量CaCl₂溶液，產生白色沉淀，證明樣品中一定有碳酸鈉，取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液，溶液由無色變成紅色，證明樣品中有氫氧化鈉，固體部分變質，猜想二正確．故答案為：氯化鈣溶液；
（4）根據氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量分數計算公式×100%，要計算碳酸鈉的質量分數，需要知道固體樣品質量和樣品中碳酸鈉的質量，碳酸鈉質量不易測出，可根據氫氧化鈉溶液實驗前后的質量，求出生成的二氧化碳質量，進而求出碳酸鈉質量．故答案為：ad；
（5）根據所得數據進行計算發現結果比實際偏小，再加上（4）的分析可得原因可能是：A、B容器內還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收，致使求出的碳酸鈉質量分數偏小．故答案為：A、B容器內還有剩余的二氧化碳沒有完全被氫氧化鈉吸收
分析：（1）根據化學方程式的書寫方法進行解答；
（2）根據碳酸鈉與氫氧化鈉的性質進行解答；
（3）根據碳酸鈉與氯化鈣反應及氫氧化鈉溶液呈堿性來解答；
（4）（5）根據氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量分數計算公式×100%來解答；
點評：本題考查了學生“NaOH溶液吸收空氣中的CO₂生成Na₂CO₃；Na₂CO₃溶液中加入鈣鹽溶液生成CaCO₃白色沉淀和酚酞試液變色”的一些知識，題目通過藥品是否變質的探究培養了學生的實驗探究能力，難度較大，一定要認真分析．