Question

6．在实验室里，烧碱固体必须密封保存，暴露在开工期中的烧碱固体既能吸收空气中的水分而溶解又能与空气中的CO₂气体发生反应．
（1）写出烧碱暴露在空气中变质的化学方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）欲用化学方法证明一瓶NaOH固体确实发生了变质，请从酚酞试液，CaCl₂ 溶液，稀硫酸三种试剂中选用一种试剂进行实验，简述证明的方法：取少量NaOH固体样品放入一只小烧杯中，然后滴加稀硫酸．若有气泡冒出，则证明NaOH固体发生了变质；
（3）取该变质样品12g，向其中逐渐加入73g稀盐酸时恰好不再有气泡冒出，共收集到2g气体，请计算所含Na₂CO₃ 的质量分数是多少？（结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故反应的化学方程式为2NaOH+CO₂═Na₂CO₃ +H₂O；碳酸钠和氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀，故可用氯化钙来证明，碳酸钠还与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，故也可用稀硫酸证明；根据碳酸钠与盐酸反应的方程式有二氧化碳的质量，可求出碳酸钠的质量再求出含Na₂CO₃ 的质量分数

解答 解：（1）烧碱暴露在空气中，烧碱和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃ +H₂O；
（2）由于碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，可用稀硫酸证明，碳酸钠还可与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀，故也可用氯化钙来证明；所以，证明氢氧化钠变质的方法：取少量NaOH固体样品放入一只小烧杯中，然后滴加稀硫酸．若有气泡冒出，则证明NaOH固体发生了变质（或取少量NaOH固体样品放入一只小烧杯中，加入适量蒸馏水使其完全溶解．然后向烧杯中逐滴加入CaCl₂溶液．若有白色沉淀产生，证明NaOH固体发生了变质）；
（3）设原固体混合物中碳酸钠的质量为x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                     2g
$\frac{106}{44}=\frac{x}{2g}$ 解得：x≈4.8g
含Na₂CO₃ 的质量分数是：$\frac{4.8g}{12g}×100%$=40.0%
答：（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；（2）取少量NaOH固体样品放入一只小烧杯中，然后滴加稀硫酸．若有气泡冒出，则证明NaOH固体发生了变质（或取少量NaOH固体样品放入一只小烧杯中，加入适量蒸馏水使其完全溶解．然后向烧杯中逐滴加入CaCl₂溶液．若有白色沉淀产生，证明NaOH固体发生了变质）；（3）含Na₂CO₃ 的质量分数是40.0%．

点评 熟练掌握氢氧化钠、碳酸钠的化学性质，知道氢氧化钠的变质的原因并能够选择合适的方法进行检验．记住反应的化学方程式．