Question

化学反应往往伴随着发生一些现象，但CO₂和NaOH溶液的反应没有明显现象发生．为了通过一些现象说明CO₂和NaOH发生了反应，某班同学分两种做了如下探究实验：
（1）第一组同学把一支收集有CO₂的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中（如图1所示），看到试管内液面上升，请解释看到此现象的原因是

 

．写出反应的化学方程式

 

．

（2）第二组同学从中得到启发，也设计了如图2实验装置进行探究：你认为能达到实验设计要求的是

 

．
（3）同学们通过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升这种现象的原因可能是有两种：一种是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，你认为还有另一种可能是

 

．为了进一步证实CO₂和NaOH已经发生了反应，请你设计一个实验进行验证：

 

；
（4）氢氧化钠固体露置在空气中会吸收水分潮解，这种变化属于

 

（填“物理变化”或“化学变化”），还会吸收空气中的二氧化碳而变质，因此NaOH固体在保存时必须

 

．
（5）为检验某氢氧化钠固体是否变质，小虎同学将样品配成溶液，然后向溶液中滴加了几滴稀盐酸，却并未发现有气泡产生，因此他得出该样品未变质的结论，你觉得小虎同学的推断严密吗？

 

，原因是

 

．
（6）实验室有一瓶久置于空气中的氢氧化钠固体，某实验小组欲测定其变质情况，取20g样品配制成100mL溶液，向其中逐渐滴加某未知质量分数的稀盐酸，产生气体的质量与加入盐酸的量关系如图3所示，由此计算出该样品中氢氧化钠的质量分数．

Answer 1

考点：碱的化学性质,常见碱的特性和用途,化学变化和物理变化的判别,根据化学反应方程式的计算

专题：常见的碱 碱的通性

分析：（1）由于二氧化碳气体能够和氢氧化钠溶液反应导致试管内的压强减小，从而出现液面上升的现象；
（2）根据二氧化碳与氢氧化钠的反应原理及二氧化碳的性质并结合图中所给装置分析即可；
（3）根据碳酸钠的化学性质分析即可；
（4）根据氢氧化钠的性质解答；
（5）根据稀盐酸先和氢氧化钠反应时，已被消耗完解答；
（6）根据题中信息解答．

解答：解：
（1）由于二氧化碳气体能够和氢氧化钠溶液反应导致试管内的压强减小，从而出现液面上升的现象，化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，造成二氧化碳气体减少，
A装置会导致锥形瓶中气体压强降低，在大气压的作用下水顺导管倒流；
B装置导致软塑料瓶中气体压强降低，在大气压的作用下软塑料瓶变瘪；
C装置造成集气瓶中气体压强降低，在大气压作用下玻璃片紧压集气瓶口；
所以ABC三个装置均能达到实验设计要求；
故选ABC；
（3）因为二氧化碳气体可溶于水，所以二氧化碳溶于水同样可以导致试管中二氧化碳气体减少，造成试管内气体压强降低；
因为二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，而盐酸可以与碳酸钠反应产生二氧化碳气体，所以可以通过加入盐酸来证实CO₂和NaOH溶液已经发生了反应；
（4）氢氧化钠固体露置在空气中会吸收水分潮解，这种变化属于物理变化，还会吸收空气中的二氧化碳而变质，因此NaOH固体在保存时必须 密封保存；
（5）氢氧化钠固体如果部分变质，滴加了几滴稀盐酸，却并未发现有气泡产生，可能是稀盐酸先和氢氧化钠反应时，已被消耗完，故不严密，
（6）根据题意可知放出气体质量为4.4g，是CO₂的质量．
设该样品中碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                   4.4g

106

44

=

x

4.4g

x=10.6g
氢氧化钠的质量是20g-10.6g=9.4g
样品中氢氧化钠的质量分数=

9.4g

20g

×100%=47%
答案：
（1）二氧化碳气体能够和氢氧化钠溶液反应导致试管内的压强减小   CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）ABC
（3）二氧化碳气体溶于水    取样，向试液中滴加少许盐酸溶液，有气泡冒出，则原溶液中含有Na₂CO₃，即已发生了反应
（4）物理变化  密封保存
（5）不严密   可能是稀盐酸先和氢氧化钠反应时，已被消耗完
（6）47%

点评：本题难度较大，主要考查了某些物质的性质，并能根据物质的性质来解决相关的问题，培养学生分析问题、解决问题的能力．