Question

18．小明在實驗室發(fā)現一瓶氫氧化鈉固體沒有塞上瓶塞，于是他和他的同學一起對這瓶氫氧化鈉固體展開探究，請你與他們一起進行探究．【提出問題】這瓶氫氧化鈉固體是否變質？
【猜想與假設】
①氫氧化鈉沒有變質；②該氫氧化鈉部分變質；③該氫氧化鈉全部變質．
【設計實驗】取氫氧化鈉固體樣品溶于水配成溶液A，進行如下實驗：

實驗步驟	實驗現象	結論及解釋
（1）取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的稀鹽酸	有氣泡產生	猜想①不成立
（2）另取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的氯化鈣溶液	產生白色沉淀	反應的化學方程式為Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（3）將步驟（2）所得的混合液靜置，向上層清液中滴加無色的酚酞溶液	溶液呈紅色	猜想②成立

【反思與交流】
（4）久置的氫氧化鈉變質的原因是（用化學方程式表示）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
【探索與拓展】（5）為進一步探究氫氧化鈉的變質程度，小明稱取18.6g氫氧化鈉固體樣品放入燒杯中，向其中逐滴加入稀鹽酸，到不再產生氣泡為止，共消耗稀鹽酸100g，反應后稱得燒杯中溶液的質量為115.6g．求該樣品中碳酸的質量分數（要寫出計算過程）．

Answer 1

分析 【設計實驗】如果溶液變質則溶液中存在的碳酸鈉能夠和稀鹽酸反應生成氣體，所以可加入稀鹽酸溶液看是否有氣泡冒出來判斷溶液是否變質；NaOH變質是因為NaOH會與空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；碳酸鈉中的碳酸根離子一般用稀鹽酸檢驗．如果進一步探究是否完全變質，可以先加入足量的鈣離子或鋇離子，把碳酸根全部除去，然后再用酚酞試液檢驗是否還有氫氧化鈉．
【反思與交流】根據氫氧化鈉固體暴露在空氣中容易吸收水分而潮解，吸收空氣中的二氧化碳而變質來思考；
【探索與拓展】根據題中信息進行解答；

解答 解：【設計實驗】（1）碳酸鈉中的碳酸根離子一般用稀鹽酸檢驗，如果有氣泡產生，就證明已經變質．故①不成立；
（2）如果進一步探究是否完全變質，可以先加入足量的鈣離子，把碳酸根全部除去，
（3）然后再用酚酞試液檢驗是否還有氫氧化鈉，如果有白色沉淀生成，無色酚酞試液不變色，證明NaOH已全部變質．（12分）
【反思與交流】】：氫氧化鈉固體暴露在空氣中容易吸收水分而潮解，吸收空氣中的二氧化碳而變質，化學方程式表示為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，因此，氫氧化鈉應密封保存；
【探索與拓展】：根據題意可知放出氣體質量為4.4g，是CO₂的質量．
設該樣品中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                    4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
因此碳酸鈉的質量分數=$\frac{10.6g}{20g}×$100%=53%
答案：
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現象	結論及解釋
（1）取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的稀鹽酸；	有氣泡產生	猜想①不成立
（2）另取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的氯化鈣溶液；	產生白色沉淀	反應的化學方程式為：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（3）將步驟（2）所得的混合液靜置，向上層清液中滴加無色的酚酞溶液．	溶液呈紅色	猜想 ②成立

【反思與交流】CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
【探索與拓展】53%．

點評 本題探究了氫氧化鈉的變質情況，有關實驗方案的設計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．