Question

11．烧碱（NaOH）是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸等工业．下面有一些有关烧碱的问题请按要求解答：
（1）烧碱在工业上通常用电解饱和食盐水制取，产物除烧碱外，还有H₂和Cl₂请写出电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑．
（2）烧碱遇空气接触放置会变质，请你说说烧碱变质的原因是什么？固体氢氧化钠易潮解，然后与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，检查烧碱变质的方法是（用化学方程式表示）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+2H₂O+CO₂↑．
（3）请你设计一个实验，在既能检验氢氧化钠变质的同时，又能除去杂质，用化学方程式表示Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（4）碱和酸都能够发生中和反应，也都能使酸碱指示剂变色，请再写出碱在组成或性质方面的共同点．（写出一条即可）
（5）王强同学用氢氧化钠固体和水配置40g 10%的NaOH溶液，他在称量氢氧化钠固体时有以下做法：
A．称量氢氧化钠固体时在托盘天平两盘上各放一张质量相同的纸，把药品放在纸上称量
B．用量筒量水操作时，仰视量筒凹液面最低处量取36mL水
C．配溶液的烧杯洗涤后未干燥就使用
D．溶解搅拌一会时有少量的溶液溅出
以上操作导致溶质质量分数偏低的是BC（填字母），A操作的错误之处是不能将氢氧化钠固体放在纸上称量，而是放在烧杯中称量．
（6）晓明同学在实验室做实验时，要完全中和质量分数为5%的氢氧化钠溶液16g，他需要溶质质量分数为4.9%的稀硫酸多少克？

Answer 1

分析 电解饱和食盐水能生成氢氧化钠、氢气和氯气，固体氢氧化钠易潮解吸二氧化碳，反应的结果是生成碳酸钠，要想检验碳酸钠的产生需要滴加酸液看有无二氧化碳生成；根据生成沉淀的质量可以确定混合物的组成，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，无明显现象，可以通过指示剂加以证明之间发生了化学反应，根据溶质质量分数的计算可以确定所需的配制方案，配制溶液时需要称量药品的质量和体积，导致溶质偏少或溶剂偏多的错误操作将会导致配制的结果偏低．根据稀硫酸与氢氧化钠反应的化学方程式已知氢氧化钠质量求出硫酸的质量．

解答 解：（1）电解饱和食盐水能生成氢氧化钠、氢气和氯气，所以化学方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）固体氢氧化钠易潮解，然后与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠从而使其质量增加，要检验碳酸钠的存在需要加入酸液进行检验，有碳酸钠时存在会有二氧化碳气泡冒出．
（3）根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，所以适量加入氢氧化钙溶液既能检验烧碱变质的同时，又能除去杂质，化学方程式表示Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（4）由酸碱的性质可知，酸和碱在组成上都含氢元素，在性质上强酸强碱都有腐蚀性；
（5）A．氢氧化钠固体具有强烈的腐蚀性和吸水性，所以称量烧碱固体时，不能在托盘天平两盘上各放一张质量相同的纸，将药品放在纸上称量，而是将氢氧化钠固体放在烧杯中称量；
B．用量筒量水操作时，仰视量筒凹液面最低处量取36mL水，会使得水的质量偏大，所以造成溶质质量分数偏低；
C．发现配溶液的烧杯不干净，马上洗涤后就使用，也会使水的质量偏大，所以造成溶质质量分数偏低；
D．在烧杯中搅拌溶解烧碱时有少量的溶液溅出，溶液有损失，但不需要溶质质量分数．
（6）同学们用pH试纸测定所配制的氢氧化钠溶液的酸碱度，正确的方法是用玻璃棒将所配制的氢氧化钠溶液滴在pH试纸上，稍停会和标准比色比较，读出溶液的pH；
（6）设需要溶质质量分数为4.9%的稀硫酸的质量为x
H₂SO₄ +2NaOH=Na₂SO₄ +2H₂O
 98     80
4.9%x  5%×16g
$\frac{98}{4.9%x}=\frac{80}{5%×16g}$
x=20g
故答案为：（1）2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）固体氢氧化钠易潮解，然后与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+2H₂O+CO₂↑；
（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
（4）酸和碱在组成上都含氢元素，在性质上强酸强碱都有腐蚀性；
（5）BC；不能将氢氧化钠固体放在纸上称量，而是放在烧杯中称量
（6）需要溶质质量分数为4.9%的稀硫酸20g．

点评 本题考查了氢氧化钠的制取依据有关的性质，溶液的配制和溶质质量分数的有关计算，完成此题，可以依据已有的知识及溶液配制的知识进行．