Question

（1）某校研究性學習小組欲配制1000g溶質質量分數為15%的氫氧化鈉溶液．需氫氧化鈉固體

 

g，水

 

mL（水的密度是1g/cm³）；稱量氫氧化鈉時

 

（填“能”或“不能”）放在紙上稱量．
（2）甲乙丙丁四位同學在探究堿溶液與酚酞作用的實驗時，發現了一個意外現象：氫氧化鈉溶液滴入酚酞試液，溶液變成了紅色，一會兒紅色就消失了．
【猜想】：
甲：可能是酚酞變質的緣故；
乙：可能是氫氧化鈉溶液與空氣中二氧化碳反應的緣故；
丙：可能是酚酞與空氣中氧氣反應，使紅色消失的緣故；
丁：可能與氫氧化鈉溶液質量分數大小有關．
【理論分析】：
①甲同學剛提出自己的猜想，就遭到其余三位同學的否定，三位同學的理由是

 

．
②乙同學的猜想也不正確，理由是

 

．
【實驗設計】：
③為證實丙同學的猜想，還需作如下實驗，請完成下表．

實驗步驟	設計這一步驟的目的
1．用煮沸過的蒸餾水配制氫氧化鈉溶液．
2．在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞，并在上方滴一些植物油．

④通過以上實驗，四位同學看到：溶液先變成紅色，一會兒紅色又消失．因此酚酞紅色褪去與氧氣無關．若丁同學的猜想正確，設計如下實驗證明并完成有關問題：
實驗方法：觀察到的現象和結論；
（3）質量分數小的溶液中紅色不消失，質量分數大的溶液中紅色會消失，則證明

 

．
方案二：將滴有酚酞試液的質量分數大的氫氧化鈉溶液加水稀釋觀察到的現象和結論：

 

．
（4）（8分）該校研究性學習小組向上述所配制的15%的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，由此可知所用的NaOH固體已變質．寫出氫氧化鈉在空氣中變質的化學方程式

 

；所以氫氧化鈉應該

 

保存．（2分）
【提出問題】：所用的NaOH變質程度怎樣？
【設計方案】：先稱取21.2g 的NaOH樣品（雜質為Na₂CO₃），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定質量分數的稀硫酸直至過量，根據生成CO₂的質量計算出Na₂CO₃的質量，從而進一步確定樣品中NaOH的質量分數．
【進行實驗】：實驗測得加入稀硫酸的質量與產生CO₂氣體的質量關系如下圖所示．
【數據處理】：寫出以下計算過程：
（5）該樣品中NaOH的質量分數為多少？

【反思與交流】：①從圖中0～A點說明：在NaOH 與Na₂CO₃的混合溶液中，加入稀硫酸，首先反應的物質是

 

；②根據反應方程式分析，NaOH部分變質或全部變質，與沒有變質的NaOH相比，中和反應時消耗稀硫酸的量

 

（填“相等”或“大于”或“小于”．（2分）

Answer 1

分析：配制溶液時首先要明確溶質和溶劑的質量，需要根據溶質的質量分數公式進行計算；氫氧化鈉容易和二氧化碳發生化學反應而變質為碳酸鈉，碳酸鈉和氫氧化鈉的水溶液都能使酚酞變紅，酚酞在氫氧化鈉溶液中變色有一定的PH范圍．

解答：解：（1）根據溶質質量分數的計算公式可得，所需溶質的質量為1000g×15%=150g，水的質量為1000g-150g=850g，換算為體積就是850mL，由于氫氧化鈉具有腐蝕性，稱量時不能直接放在托盤的紙上，應放在玻璃器皿中稱量，所以本題答案為：150，850，不能；
（2）氫氧化鈉溶液滴入酚酞試液，溶液變成了紅色，一會兒紅色就消失了，說明仍保持了酚酞的特性，不可能變質，故：①答案為：若酚酞試劑變質，就不可能出現遇氫氧化鈉溶液變紅的現象；而氫氧化鈉變質后生成的碳酸鈉具有堿性，同樣能使酚酞試液變紅，故②答案為：碳酸鈉溶液顯堿性，也可使酚酞試劑變紅；用煮沸后的水配制氫氧化鈉溶液，是想清除溶解的氧氣，在所配的溶液上方滴加植物油是想與空氣隔絕，故③答案為：排除水中溶解的氧氣，隔絕空氣；
（3）質量分數小的溶液中紅色不消失，質量分數大的溶液中紅色會消失，說明溶液的濃稀影響酚酞的變色，
所以本題答案為：與氫氧化鈉溶液質量分數大小有關；
溶液變紅，說明與氫氧化鈉溶液質量分數大小有關；
（4）氫氧化鈉變質是因為與空氣中的二氧化碳反應，因為易變質，所以要密封保存，故本題答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，密封；
（5）解：（1）設樣品中碳酸鈉的質量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      2.2g

106

x

=

44

2?2g

   x=5.3g
樣品中含氫氧化鈉的質量分數為：

21?2g-5?3g

21?g

×100%=75%
故本題答案為：75%；
（5）剛開始加入稀硫酸時，無氣體產生，說明是氫氧化鈉在發生反應，分析反應的化學方程式，①CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，②Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，綜合①②，可得：2NaOH++H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，所以NaOH部分變質或全部變質，與沒有變質的NaOH相比，中和反應時消耗稀硫酸的量相等，故本題答案為：NaOH，相等．

點評：本題主要考查了氫氧化鈉的性質，要結合氫氧化鈉的主要化學性質進行回答，平時的學習中要注意掌握主要物質的性質，加強知識的儲備．