Question

下面是某研究性學習小組對氫氧化鈉有關性質進行探究的過程，請回答下列問題．
（1）欲配制500g溶質質量分數為10%的氫氧化鈉溶液．需要水______ml（水的密度是1g/cm³）．
（2）該小組同學配制的溶液質量分數偏小，可能的原因是______．（填序號）
A．將氫氧化鈉放在紙上稱量B．量取水時俯視量筒刻度C．溶解后，不小心將液體灑出一些
（3）該小組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：向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．
①有同學提出自己的猜想，可能是酚酞變質的緣故，但很快就遭到其他同學的否定，理是______．
②另有同學將上述溶液稀釋，發現紅色又出現了，說明紅色消失與______有關．
（4）該小組向上述所配制的10%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．
（5）請用另一種方法證明氫氧化鈉固體已變質．寫出操作過程和現象．
（6）所用的NaOH變質程度怎樣？先稱取10.6g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，實驗測得加入稀硫酸的質量與產生CO₂氣體的質量關系如圖所示．該樣品中NaOH的質量分數為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）可根據溶質的質量分數的定義或公式進行求解．
（2）配制的溶液質量分數偏小，根據質量分數的定義可知有兩種情況：溶質氫氧化鈉量少或溶劑水的量偏大．
（3）結合酚酞遇堿性溶液變紅的事實和題中所給事實綜合分析解答．
（4）氫氧化鈉是一種堿可以和空氣中二氧化碳反應生成鹽和水．
（5）氫氧化鈉變質生成碳酸鈉，可根據碳酸鈉的性質和反應現象進行設計．
（6）首先分析圖表數據對應的反應，0-50ml硫酸是和氫氧化鈉反應，50-75ml硫酸是和碳酸鈉反應，生成了2.2g氣體．
解答：解：（1）氫氧化鈉溶液溶質的質量為：10%×500g=50g，所以溶劑水的質量為：500g-50g=450g，
由于水的密度為1g/ml，所以水的體積為450ml．故答案為：450
（2）A選項操作會使部分氫氧化鈉附著在紙上，使溶質減少，造成質量分數偏小．
B選項量水時，俯視刻度，會造成水偏少，會使質量分數偏大．
C選項會使溶劑減少，造成質量分數偏大．
故答案為：A
（3）①首先溶液變紅即可證明酚酞沒有變質，和實驗現象不符合，所以猜想不正確．
②通過實驗現象可看出由于對氫氧化鈉溶液進行了稀釋，溶液的顏色發生了改變，所以溶液的濃度與反應有關．
故答案為：①若酚酞變質，不會出現紅色；
②氫氧化鈉的濃度
（4）氫氧化鈉是一種堿可以和空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，所以保存時必須密封．
故答案為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；密封
（5）因為氫氧化鈉變質生成有碳酸鈉生成，所以可加入一種物質和碳酸鈉反應有現象，和氫氧化鈉沒有現象即可．
如滴加鈣離子的溶液或者鋇離子的溶液，都會出現白色沉淀．
故答案為：將氫氧化鈉溶于水，滴加氫氧化鈣溶液（或氯化鈣、氯化鋇、氫氧化鋇溶液等），有白色沉淀產生
（6）解：由圖表可知反應開始消耗50ml硫酸是和氫氧化鈉反應，繼續消耗20ml硫酸是和碳酸鈉反應，且生成了二氧化碳氣體2.2g
設生成的碳酸鈉質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
 106                    44
  x                     2.2g
=
解之得：x=5.3g
所以氫氧化鈉的質量為：10.6g-5.3g=5.3g
氫氧化鈉的質量分數為：×100%=50%
答：樣品中NaOH的質量分數為50%
點評：本考點屬于實驗探究題，既有實驗過程的探究，又有結論的探究，還有關于溶液的稀釋問題的有關計算，綜合性比較強．首先提出問題、作出假設，然后設計實驗方案、進行實驗，最后得出正確的結論，并對設計的方案進行了拓展．本考點是中考的重要內容之一，主要出現在實驗題中．