Question

8．在实验室，小柯看到一瓶长久放置的氢氧化钠固体样品，他想：这瓶氢氧化钠有无变质呢？于是他和小组同学进行了如下探究：
（1）取少量固体溶于水，得到无色澄清的溶液，先向溶液中滴加酚酞试液，振荡，再向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，如果出现溶液由无色变成红色，产生白色沉淀现象，则证明氢氧化钠部分变质
（2）为测定氢氧化钠固体中碳酸钠的含量，他们称取20克样品，提出了以下四种方案：
①将样品与足量的稀盐酸充分反应，用排水法收集完全反应后的二氧化碳气体，由二氧化碳气体的质量来求解
②将样品与足量的稀硫酸充分反应，根据参加反应的稀硫酸质量直接求解
③将样品与足量的氯化钙溶液反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，由得到的沉淀来求解．
④将样品与足量的浓盐酸充分反应，将逸出的气体用NaOH溶液充分吸收，NaOH溶液增加的质量即为二氧化碳气体的质量，再根据二氧化碳气体来求解．
经过讨论后，大家认为只有第③种方案能较准确地测定碳酸钠质量分数，请逐一说明其他三种方案不能测量的理由．并计算：如果测得方案③中沉淀的质量为10克，求样品中所含碳酸钠的质量分数．
（3）同学们对方案④进行了改正，利用如图的实验装置较为准确地测定碳酸钠的含量，下列操作会影响到测量结果是AD（填序号）
A．把通入的氮气改为空气     B．稀硫酸过量   C．鼓入氮气的时间较长   D．省略装置B．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；
碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都是显碱性溶液，都能使酚酞试液变红色；
（2）①二氧化碳能够溶于水，将样品与足量的稀盐酸充分反应，用排水法收集完全反应后的二氧化碳气体设，会导致二氧化碳质量偏小，从而导致由二氧化碳气体的质量来求解出的结果偏小；
②稀硫酸能和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，能和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据参加反应的稀硫酸质量无法直接求解；
③碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，因此可以将样品与足量的氯化钙溶液反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，由得到的沉淀来求解；
④浓盐酸挥发出的氯化氢能被氢氧化钠溶液吸收，将样品与足量的浓盐酸充分反应，将逸出的气体用NaOH溶液充分吸收，NaOH溶液增加的质量大于二氧化碳气体的质量，会导致根据二氧化碳气体来求解出的结果偏大；
（3）A．把通入的氮气改为空气时，二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，导致计算结果偏大；    
B．稀硫酸过量不影响计算结果；  
C．鼓入氮气的时间较长不影响实验结果；  
D．省略装置B时，会导致水蒸气进入氢氧化钠溶液中，导致计算结果偏大．

解答 解：（1）取少量固体溶于水，得到无色澄清的溶液，先向溶液中滴加酚酞试液，振荡，再向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，如果溶液由无色变成红色，产生白色沉淀，则证明氢氧化钠部分变质．
故填：溶液由无色变成红色，产生白色沉淀．
（2）其他三种方案不能测量的理由是：
①二氧化碳能够溶于水，将样品与足量的稀盐酸充分反应，用排水法收集完全反应后的二氧化碳气体设，会导致二氧化碳质量偏小，从而导致由二氧化碳气体的质量来求解出的结果偏小；
②稀硫酸能和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，能和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据参加反应的稀硫酸质量无法直接求解；
④浓盐酸挥发出的氯化氢能被氢氧化钠溶液吸收，将样品与足量的浓盐酸充分反应，将逸出的气体用NaOH溶液充分吸收，NaOH溶液增加的质量大于二氧化碳气体的质量，会导致根据二氧化碳气体来求解出的结果偏大；
设碳酸钠质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
106                    100
x                        10g
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{10g}$，
x=10.6g，
样品中所含碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{20g}$×100%=53%，
故答案为：①二氧化碳能够溶于水，将样品与足量的稀盐酸充分反应，用排水法收集完全反应后的二氧化碳气体设，会导致二氧化碳质量偏小，从而导致由二氧化碳气体的质量来求解出的结果偏小；
②稀硫酸能和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，能和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据参加反应的稀硫酸质量无法直接求解；
④浓盐酸挥发出的氯化氢能被氢氧化钠溶液吸收，将样品与足量的浓盐酸充分反应，将逸出的气体用NaOH溶液充分吸收，NaOH溶液增加的质量大于二氧化碳气体的质量，会导致根据二氧化碳气体来求解出的结果偏大；53%．
（3）A．把通入的氮气改为空气时，二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，导致计算结果偏大；    
B．稀硫酸过量不影响计算结果；  
C．鼓入氮气的时间较长不影响实验结果；  
D．省略装置B时，会导致水蒸气进入氢氧化钠溶液中，导致计算结果偏大．
故填：AD．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．