Question

8．实验室贮存的烧碱易变质，围绕变质问题某学习小组同学取实验室放置了一段时间的烧碱固体样品进行下列探究，过程如下，请回答相关问题：
【原因分析】贮存在实验室里的烧碱为什么会变质？请分析后用化学方程式表示烧碱变质的原因2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【方案讨论】欲检验烧碱是否变质，小王建议用无色酚酞试液，小李立即否定了小王的建议，他否定的理由是碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红；同时小李提出可以使用一种碱溶液来证明烧碱是否已变质，大家讨论后觉得可行，小李选择的这种碱溶液是氢氧化钙溶液．
【知识链接】若已变质，请参与定量测定样品纯度：
【原理思路】利用Na₂CO₃与酸反应产生CO₂，通过CO₂质量（C装置反应前后的质量差）的测定，确定一定量样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度，通过讨论大家一致认为选用稀硫酸比稀盐酸测量结果更准确，请分析原因盐酸具有挥发性．
【实验方案】小红同学根据原理思路，设计了如图实验方案（固定装置省略）．其中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳气体中的水分．
【交流讨论】小明认为该实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差，你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差①②③（填序号）．
①加入的稀硫酸量不足    ②实验前，甲、乙装置内的空气没有排出
③干燥管与空气直接相通   ④实验结束后，甲、乙装置内仍留有CO₂．

Answer 1

分析 【原因分析】根据氢氧化钠在空气中变质是指与空气中二氧化碳反应解答；
【方案讨论】根据NaOH的变质原因是吸收了空气中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈碱性，据此进行分析解答．
【原理思路】根据盐酸具有挥发性解答；
【实验方案】根据浓硫酸具有吸水性解答；
【交流讨论】根据对实验结果造成的原因分析解答．

解答 解：
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质是指与空气中二氧化碳反应，化学方程式表示为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【方案讨论】NaOH的变质原因是吸收了空气中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈碱性，氢氧化钠溶液也呈碱性，酚酞与碱性溶液都变红色，故不能用用酚酞试液检验NaOH是否变质；氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀，可以加入氢氧化钙溶液，如果出现白色沉淀，则证明已变质；
【原理思路】利用Na₂CO₃与酸反应产生CO₂，通过CO₂质量（C装置反应前后的质量差）的测定，确定一定量样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度，但盐酸剧透挥发性，制取的二氧化碳不纯，所以认为选用稀硫酸比稀盐酸测量结果更准确；
【实验方案】装置B中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳气体中的水分；
【交流讨论】
①使碳酸钠完全反应，就必须让稀硫酸过量；故对实验结果有影响；
②实验前，甲、乙装置内的空气没有排出，使丙装置的质量偏大，对实验结果有影响；
③干燥管与空气直接相通，会使外界空气中的水分和二氧化碳进入丙装置，对实验结果有影响；
④实验结束后，甲、乙装置内仍留有CO₂．对实验结果无影响；
答案：
【原因分析】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【方案讨论】碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红；氢氧化钙溶液；
【原理思路】盐酸具有挥发性；
【实验方案】吸收二氧化碳气体中的水分；
【交流讨论】①②③．

点评 本题难度不大，证明氢氧化钠部分变质的实验设计是中考的热点，掌握要证明氢氧化钠的存在须先加入中性盐溶液将碳酸钠转化成沉淀除去是正确解答本题的关键．