Question

5．明明同学利用实验室存放的一瓶氢氧化钠固体配制溶液，并做酸碱中和反应实验．
（1）已知：水的密度为1.0g/ml，实验室配制100g溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液，需要称取氢氧化钠5g，需要量取水95ml，量取时的操作如图所示，该操作对所配制溶液溶质质量分数的影响是溶质质量分数偏小．
（2）明明用配制的氢氧化钠溶液做酸碱中和反应实验，发现有气泡产生，于是明明判断氢氧化钠变质了，请分别用化学方程式说明氢氧化钠变质，滴加盐酸产生气泡的原因2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）为探究氢氧化钠是否完全变质，明明设计了两个实验方案：
方案1：取少量上述氢氧化钠溶液样品，滴加几滴酚酞溶液，溶液变成红色．
方案2：取少量上述氢氧化钠溶液样品，加入适量饱和石灰水，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞溶液，发现溶液变成红色．
于是明明认为样品中还有氢氧化钠，样品没有完全变质．
①康康认为明明的两个实验方案都不能达到目的，他的理由分别是方案1中，碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红，方案2中，碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠，也能使酚酞试液变红．
②请你设计一个实验方案来验证氢氧化钠是否完全变质．取少量上述氢氧化钠溶液样品，加入适量氯化钙溶液，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，发现溶液不变色．
（4）康康将明明设计的方案2进行了定量化处理，来检测氢氧化钠固体的变质程度，取10g样品溶于90g水中，向其中滴加过量饱和石灰水，对沉淀过滤，洗涤、烘干后称量为0.5g，则样品中氢氧化钠的质量分数是多少？

Answer 1

分析 根据氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氢氧化钠的检验以及根据化学方程式的计算进行分析解答即可．

解答 解：（1）实验室配制100g溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液，需要称取氢氧化钠100g×5%=5g，故需要水的质量为100g-5g=95g，故需要量取水95ml，量取时仰视读数，则会使量取的水多，故该操作会使溶质质量分数偏小，故填：95；溶质质量分数偏小．
（2）氢氧化钠变质是因为氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，滴加盐酸产生气泡是因为碳酸钠能与盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳，故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O、Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）①方案1：取少量上述氢氧化钠溶液样品，滴加几滴酚酞溶液，溶液变成红色，可能是氢氧化钠也可能是碳酸钠使酚酞变红．
方案2：取少量上述氢氧化钠溶液样品，加入适量饱和石灰水，氢氧化钙会与碳酸钠反应产生氢氧化钠，能使酚酞试液变红；
因此明明认为样品中还有氢氧化钠，样品没有完全变质的说法是错误的．
故填：方案1中，碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红，方案2中，碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠，也能使酚酞试液变红．
②要设计一个实验方案来验证氢氧化钠是否完全变质，可以取少量上述氢氧化钠溶液样品，加入适量氯化钙溶液，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，发现溶液不变色．故填：取少量上述氢氧化钠溶液样品，加入适量氯化钙溶液，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，发现溶液不变色；
③设样品中碳酸钠的质量为x
Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH
                  106           100
                   x              0.5g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{0.5g}$
x=0.53g
故样品中氢氧化钠的质量分数是：$\frac{10g-0.53g}{10g}×100%$=94.7%
故填：94.7%．

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．