Question

15．（1）小明欲配制50g质量分数为16%的NaCl溶液来选种，准备了下列实验用品．回答下列问题：

Ⅰ．该同学按下列实验步骤进行：①计算，②称量，③量取，④溶解（填步骤名称）．
Ⅱ．配制过程还缺少的一种玻璃仪器是玻璃棒（填名称）．
Ⅲ．若用俯视观察方式量取水的体积，所配制溶液的溶质质量分数会偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
Ⅳ．若将该溶液稀释为溶液质量分数为8%的溶液，需加水的质量为50g．
（2）小东和小芳看到实验室有一瓶久置的固体，标签上写着“氢氧化钠”．该物质是否变质了呢？试用化学方程式分析变质的原因2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；小东取少量该样品，加水振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液，观察到溶液变成红色．小东得出该溶液已经变质．但小芳不认同他的观点，小芳不认同的理由是碳酸钠溶液显碱性，也能是酚酞变红色．
你认为以下物质中可以用来证明氢氧化钠是否变质的是BCD．
A、CuSO₄溶液   B、稀盐酸    C、Ca（OH）₂溶液    D、CaCl₂溶液
通过证明该固体已变质，小芳又想知道氢氧化钠变质的程度，提出了以下两种猜想并设计了实验加以证明：猜想①部分变质（既有NaOH又有Na₂CO₃）  猜想②全部变质（既全是Na₂CO₃）
实验方案：

实验方案中加过量的CaCl₂溶液的目的是除去样品中的碳酸钠，防止碳酸钠对检验氢氧化钠造成干扰．
结论：Ⅰ、通过上述实验证明猜想①成立．
Ⅱ、16.0g干燥的样品中已变质的氢氧化钠的质量是8g．
（拓展运用）①请你分析一定量的NaOH固体，变质前后与相同质量分数的稀硫酸反应，变质前消耗硫酸的质量等于变质后消耗硫酸的质量（填“大于”、“小于”、或“等于”）．
②将NaOH样品重新提纯，可以将样品溶于水后滴加适量的氢氧化钙溶液；充分反应后过滤（填操作名称）；其反应化学方程式为Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）Ⅰ、根据配制一定质量分数溶液的步骤是计算、称量、溶解、装瓶进行分析；
Ⅱ、根据配制过程需要用玻璃棒搅拌进行分析；
Ⅲ、根据用俯视观察方式量取水的体积，水的实际体积会小于读数进行分析；
Ⅳ、根据溶液稀释前后溶质质量不变进行分析；
（2）根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行分析；
根据碳酸钠、氢氧化钠溶液都显碱性，都能是酚酞变红色进行分析；
根据碳酸根离子会与铜离子生成碳酸铜沉淀，会与氢离子生成二氧化碳，会与钙离子生成碳酸钙沉淀进行分析；
根据氯化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠进行分析；
根据样品加入氯化钙溶液会生成沉淀，说明样品中含有碳酸钠，滤液中滴入酚酞变红色，说明样品中含有氢氧化钠，氢氧化钠应该是部分变质进行分析；
根据氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，结合题中的数据进行分析；
（拓展运用）①根据氢氧化钠、碳酸钠都会与硫酸反应生成硫酸钠，结合钠元素守恒进行分析；
②根据氢氧化钠变质生成碳酸钠，除去碳酸根离子可以用钙离子，不能引入新的杂质，所以应该选用氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析．

解答 解：（1）Ⅰ、配制一定质量分数溶液的步骤是计算、称量、溶解、装瓶；
Ⅱ、配制过程需要用玻璃棒搅拌，所以配制过程还缺少的一种玻璃仪器是：玻璃棒；
Ⅲ、用俯视观察方式量取水的体积，水的实际体积会小于读数，所以所配制溶液的溶质质量分数会偏大；
Ⅳ、溶液稀释前后溶质质量不变，所以
需加水的质量为：$\frac{50g×16%}{8%}$-50g=50g；
（2）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
碳酸钠、氢氧化钠溶液都显碱性，都能是酚酞变红色，所以小芳不认同的理由是：碳酸钠溶液显碱性，也能是酚酞变红色；
碳酸根离子会与铜离子生成碳酸铜沉淀，会与氢离子生成二氧化碳，会与钙离子生成碳酸钙沉淀，
A、根据硫酸铜会与氢氧化钠、碳酸钠都会生成蓝色沉淀，不能证明变质，故A错误；
B、盐酸会与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，可以证明氢氧化钠变质，故B正确；
C、氢氧化钙会与碳酸钠生成碳酸钙沉淀，可以证明氢氧化钠变质，故C正确；
D、氯化钙会与碳酸钠生成碳酸钙沉淀，可以证明氢氧化钠变质，故D正确；
故选：BCD；
氯化钙会与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以加过量的CaCl₂溶液的目的是：除去样品中的碳酸钠，防止碳酸钠对检验氢氧化钠造成干扰；
样品加入氯化钙溶液会生成沉淀，说明样品中含有碳酸钠，滤液中滴入酚酞变红色，说明样品中含有氢氧化钠，氢氧化钠应该是部分变质，所以通过上述实验证明猜想①成立；
氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，
设变质的氢氧化钠为x，
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，所以
2NaOH-------CaCO₃↓
80           100
 x            10g
$\frac{80}{x}$=$\frac{100}{10g}$
  x=8g；
（拓展运用）①氢氧化钠、碳酸钠都会与硫酸反应生成硫酸钠，
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
通过化学方程式可以看出，一定量的NaOH固体，变质前后与相同质量分数的稀硫酸反应，变质前消耗硫酸的质量等于变质后消耗硫酸的质量；
②氢氧化钠变质生成碳酸钠，除去碳酸根离子可以用钙离子，不能引入新的杂质，所以应该选用氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以可以将样品溶于水后滴加适量的氢氧化钙溶液，充分反应后过滤，化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
故答案为：（1）Ⅰ、溶解；
Ⅱ、玻璃棒；
Ⅲ、偏大；
Ⅳ、50g；
（2）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
碳酸钠溶液显碱性，也能是酚酞变红色；
BCD；
除去样品中的碳酸钠，防止碳酸钠对检验氢氧化钠造成干扰；
①；
8g；
（拓展运用）①等于；
②氢氧化钙，过滤，Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．

点评 本题主要考查了溶液配制的相关步骤，难度不大，需要认真阅读题意即可完成．