Question

某校學生在配制氫氧化鈉溶液后忘記塞瓶塞。對于該溶液是否變質(zhì)，他們提出了如下假設：

假設一：該溶液沒有變質(zhì)

假設二：該溶液部分變質(zhì)

假設三：該溶液全部變質(zhì)

他們提出氫氧化鈉溶液變質(zhì)的理由是________________________________________________。

Ⅰ.定性研究

    為了驗證以上假設，甲組同學設計了如下兩個實驗方案：（提示：氯化鋇溶液顯中性）

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
方案1	取少量氫氧化鈉溶液放入試管中，滴入2滴無色酚酞試液	無色酚酞試液變紅	假設一成立
方案2	取少量氫氧化鈉溶液放入試管中，滴入過理BaCl2溶液，再滴入無色酚酞試液	有白色沉淀產(chǎn)生，酚酞變紅	假設_____成立
有白色沉淀產(chǎn)生，酚酞不變紅	假設_____成立

【交流討論】

    乙組同學認為他們的實驗方案不嚴密，方案一不能證實溶液沒有變質(zhì)。后經(jīng)研究，方案一改進如下：取少量該溶液于試管中，加入足量的____________，若無氣泡產(chǎn)生，則假設一成立。

    最后經(jīng)過同學們共同努力，得出結(jié)論：假設二成立。于是他們繼續(xù)研究下去。

Ⅱ.定量探究

【提出問題】該瓶溶液中碳酸鈉的質(zhì)量是多少呢？

【設計實驗】同學們討論后認為只要收集上述實驗中的相關數(shù)據(jù)，通過計算就可以得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量。你認為該相關數(shù)據(jù)是_____________。

（1）測定二氧化碳的體積，甲組同學設計了下圖所示的實驗裝置（鐵架臺等固定裝置已略去），取待測樣品，進行實驗。

【實驗步驟】

①如圖所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性良好；

②稱一定量的樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全溶解后全部倒入右圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；

③將量氣管液面調(diào)節(jié)到“0”刻度，并使量氣管內(nèi)液面與油層相平，打開止水夾和分液漏斗活塞；

④反應結(jié)束后，再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平，讀出氣體體積；

⑤查得CO₂的密度，計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

【問題討論】

圖中油層的作用為              ，油層上方留有空氣，會使測量結(jié)果          （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。中和反應明顯放出熱量，滴加稀鹽酸后，發(fā)生裝置里發(fā)生的中和反應的化學方程式為                            ，這個反應的發(fā)生可能使測定結(jié)果           （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。

（2）測定二氧化碳的質(zhì)量。乙組同學提出了可以用如下裝置測定二氧化碳的質(zhì)量（鐵架臺、鐵夾等固定用裝置已略去，堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）。

取10.0g待測樣品，進行實驗．實驗步驟如下：

a．連接好裝置，并檢查氣密性；

b．打開彈簧夾，緩緩通入一段時間空氣；

c．稱量裝置D的質(zhì)量為83.4g；

d．關閉彈簧夾，慢慢滴加Y溶液，至不再產(chǎn)生氣泡為止；

e．打開彈簧夾，再次緩緩通入一段時間空氣；

f．再次稱量裝置D的質(zhì)量為84.5g。

【交流討論】

①試劑X、Y、Z依次最適宜選用___________（選填字母）

A．氫氧化鈉溶液   濃鹽酸    濃硫酸        B．澄清石灰水    稀鹽酸     稀硫酸

C．氫氧化鈉溶液   稀硫酸    濃硫酸        D．濃硫酸    稀硫酸    氫氧化鈉溶液

②步驟e中通入空氣的作用是______________________________________。

③若沒有裝置C，則會導致測定結(jié)果________（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”，下同）；若沒有裝置E，則會導致測定結(jié)果_________。

【交流討論】根據(jù)實驗中測得的有關數(shù)據(jù)，計算部分變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

（3）丙組同學提出還可以用如下方案測定碳酸鈉的質(zhì)量

 

①該實驗要求加入的A溶液必須過量，檢查A溶液已過量的方法是________________________

②操作B的名稱是____________________，該操作用到的玻璃儀器有______________________。

Answer 1

氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應  

Ⅰ.定性研究  二  三    稀鹽酸    

Ⅱ.定量探究  生成二氧化碳的體積或質(zhì)量   （1）【問題討論】隔絕CO₂和水，防止CO₂溶于水并和水反應式   不受影響    NaOH+HCl===NaCl+H₂O     偏大

（2）C    使裝置中的CO₂全部被堿石灰吸收塔   偏大   偏大

解：設碳酸鈉質(zhì)量為x

Na₂CO₃+2HCl===2NaCl+H₂O+ CO₂↑

    106                        44

     x                    84.5g-83.4g=1.1g

  106/44=x/1.1g     x=2.65g          2.65g/10g×100%=26.5%  答：略

（3）取濾液向其中加入Na₂CO₃溶液，生成白色沉淀（其它合理答案也可）

過濾   玻璃棒  燒杯  漏斗