Question

某學生為測定實驗室中一瓶因保存不善而部分變質(zhì)的氫氧化鈉中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如圖所示的裝置（圖中鐵架臺已略去），實驗在
27℃，l01kPa下進行，實驗步驟如下：
①按圖連接好裝置；
②______；
③用天平準確稱取氫氧化鈉樣品6g，放入A中試管內(nèi)，向B中集氣瓶內(nèi)裝滿飽和二氧化碳水溶液；
④向分液漏斗中加入稀硫酸，打開活塞，讓稀硫酸滴入試管中至過量，關(guān)閉活塞．反應(yīng)結(jié)束后，量筒中收集到飽和二氧化碳水溶液220mL．
請回答下列問題：
（1）在實驗步驟①～③之間，還缺少一個步驟，請將其補充在②后面的橫線上．
（2）判斷氫氧化鈉發(fā)生變質(zhì)的實驗現(xiàn)象是______，氫氧化鈉變質(zhì)的原因是______ （用化學方程式表示）．
（3）B中集氣瓶盛裝的是飽和二氧化碳水溶液而不是水，其理由是______．
（4）判斷步驟④中滴人的稀硫酸已過量的標志是______．
（5）氫氧化鈉樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為______（27℃，l01kPa下二氧化碳的密度為l.8g/L，二氧化碳的體積等于排出的飽和二氧化碳水溶液的體積）．
（6）要除去部分變質(zhì)氫氧化鈉中的碳酸鈉，應(yīng)將這種氫氧化鈉樣品溶于水配成溶液，然后向溶液中加適量的______，充分反應(yīng)后過濾、蒸干濾液，就能得到比較純凈的氫氧化鈉固體．反應(yīng)方程式為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）該實驗是測量生成的氣體的量的大小，所以要求氣密性較好．
（2）氫氧化鈉如果變質(zhì)會生成碳酸鈉，加稀硫酸能產(chǎn)生二氧化碳氣體．
（3）根據(jù)實驗?zāi)康摹巴ㄟ^測二氧化碳的體積來計算藥品中碳酸鈉的含量”進行分析，
（4）證明過量，實際就是證明碳酸鈉反應(yīng)完全．
（5）量筒中收集到飽和二氧化碳水溶液220mL即為反應(yīng)生成的二氧化碳的體積，由此，生成二氧化碳的質(zhì)量為：220 mL/1000×1.8 g/L=0.396 g．根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量及反應(yīng)的化學方程式便可求出碳酸鈉的質(zhì)量，就能得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．
（6）根據(jù)除雜的原則：不增加新的雜質(zhì)、不減少要保留的物質(zhì)，能生成主要物質(zhì)是最理想的；結(jié)合物質(zhì)的化學性質(zhì)和實驗分離常用方法進行綜合分析解答．
解答：解：（1）該裝置要求氣密性良好，才能準確測量出二氧化碳的體積，所以實驗前應(yīng)先檢查裝置的氣密性．
（2）氫氧化鈉是堿，可以和空氣中的二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉而變質(zhì)，若變質(zhì)生成的碳酸鈉與稀硫酸會生成二氧化碳氣體．
（3）本題的實驗?zāi)康氖峭ㄟ^測二氧化碳的體積來計算藥品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的準確性，因為二氧化碳可以溶于水，所以用飽和的二氧化碳水溶液，可以避免二氧化碳的減少．
（4）證明硫酸過量，即證明碳酸鈉反應(yīng)完，所以可以繼續(xù)滴一滴硫酸，沒有氣泡產(chǎn)生．
（5）解：生成二氧化碳的質(zhì)量為：×1.8 g/L=0.396 g
設(shè)樣品中含碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                44
x                 0.396g
，
解之得：x=0.954g
∴樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=×100%=15.9%
（6）氫氧化鈉溶液變質(zhì)后就是碳酸鈉，氫氧化鈣可以和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀．故要除掉部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)，可以加入Ba（OH）₂溶液，過濾出反應(yīng)生成的BaCO₃；
故答案為：（1）檢查裝置氣密性
（2）向氫氧化鈉樣品中滴加稀硫酸時產(chǎn)生氣泡  2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
（3）CO₂能溶于水，而不溶于飽和的CO₂水溶液中
（4）裝置A中試管內(nèi)沒有氣泡產(chǎn)生
（5）15.9%
（6）Ba（OH）₂或Ca（OH）₂ Ba（OH）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaOH或Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH
點評：本題是一道相當綜合的試題，試題以氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)為切入點，將初中兩種重要的物質(zhì)的化學性質(zhì)進行了考查，同時涉及了裝置的連接、根據(jù)化學方程式的計算和實驗過程的探究等．是一道綜合性較強的題目．