Question

【題目】某化學課外小組的同學，為了測定實驗室中一瓶因保存不善而部分變質的氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數，設計了如右圖所示的裝置（圖中鐵架臺已經略去），實驗在27℃，101kPa下進行。

實驗步驟如下：
①按圖連接好裝置；
②用天平準確稱取氫氧化鈉樣品mg，放入A中試管內，向B中集氣瓶內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，打開活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過量，關閉活塞．反應結束后，量筒中收集到飽和二氧化碳水溶液vmL。
④計算氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質量分數。
請回答下列問題：
（1）準確判斷氫氧化鈉發生變質的實驗現象是；寫出氫氧化鈉發生變質的化學方程式。
（2）在實驗步驟①和②之間，還缺少一實驗步驟，該實驗步驟是：。
（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）判斷實驗步驟③中滴入的稀硫酸已過量的標志是。
（5）敘述檢驗氫氧化鈉部分變質的方法：

（6）用上述裝置不能準確測定已部分變質的氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質量分數，理由是。
（7）取10 g變質的氫氧化鈉于燒杯中，其中碳元素的質量分數為6%，向燒杯中加入100 g一定質量分數的稀鹽酸（足量），則反應結束后燒杯內物質的總質量是。

Answer 1

【答案】
（1）A中有氣泡產生,2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
（2）檢查裝置的氣密性
（3）避免二氧化碳溶解在水里而損耗,造成測定結果偏低
（4）繼續滴加稀硫酸無氣泡產生
（5）氯化鈣溶液、酚酞溶液、變紅

（6）氫氧化鈉樣品中除了碳酸鈉,還有水
（7）07.8 g
【解析】準確判斷氫氧化鈉發生變質的實驗現象是A中有氣泡產生；氫氧化鈉發生變質的化學方程式2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，在實驗步驟①和②之間，還缺少一實驗步驟，該實驗步驟是：檢查裝置的氣密性，防止過程中漏氣，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：避免二氧化碳溶解在水里而損耗，造成測定結果偏低。判斷實驗步驟③中滴入的稀硫酸已過量的標志是繼續滴加稀硫酸無氣泡產生，取樣，溶于水，滴加過量的氯化鈣溶液，氯化鈣和碳酸鈉反應產生碳酸鈣沉淀，靜置，向上層清液中滴加酚酞試液，如果試液變紅，則說明其中還含有氫氧化鈉，加入過量氯化鈣的作用是去除碳酸鈉的堿性干擾，用上述裝置不能準確測定已部分變質的氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質量分數，理由是氫氧化鈉樣品中除了碳酸鈉，還有水，其中碳元素的質量=10克×6%=0.6克，根據質量守恒定律知道碳元素完全轉化為二氧化碳，所以產生的二氧化碳的質量=0.6克÷12/44=2.2克，所以則反應結束后燒杯內物質的總質量是=100克+10克-2.2克=107.8克。
故答案為：A中有氣泡產生；2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；檢查裝置氣密性；避免二氧化碳溶解在水里而損耗，造成測定結果偏低；繼續滴加稀硫酸無氣泡產生；氯化鈣溶液、酚酞溶液、變紅；氫氧化鈉樣品中除了碳酸鈉，還有水；07.8 g。

本題主要考察氫氧化鈉變質，氫氧化鈉變質是因為吸收二氧化碳造成的。生成物為碳酸鈉。由于要測定氣體體積，因此實驗前要檢查裝置氣密性；在化學反應中，反應物總質量等于生成物總質量。