Question

化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著發(fā)生一些現(xiàn)象，但CO₂和NaOH溶液的反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生．為了通過一些現(xiàn)象說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，某班同學(xué)分兩種做了如下探究實(shí)驗(yàn)：
（1）第一組同學(xué)把一支收集有CO₂的試管倒立在裝有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖1所示），看到試管內(nèi)液面上升，請(qǐng)解釋看到此現(xiàn)象的原因是

 

．寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

（2）第二組同學(xué)從中得到啟發(fā)，也設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究：你認(rèn)為能達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求的是

 

．
（3）同學(xué)們通過分析討論，認(rèn)為第一組的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生液面上升這種現(xiàn)象的原因可能是有兩種：一種是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，你認(rèn)為還有另一種可能是

 

．為了進(jìn)一步證實(shí)CO₂和NaOH已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：

 

；
（4）氫氧化鈉固體露置在空氣中會(huì)吸收水分潮解，這種變化屬于

 

（填“物理變化”或“化學(xué)變化”），還會(huì)吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)，因此NaOH固體在保存時(shí)必須

 

．
（5）為檢驗(yàn)?zāi)硽溲趸�鈉固體是否變質(zhì)，小虎同學(xué)將樣品配成溶液，然后向溶液中滴加了幾滴稀鹽酸，卻并未發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，因此他得出該樣品未變質(zhì)的結(jié)論，你覺得小虎同學(xué)的推斷嚴(yán)密嗎？

 

，原因是

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)室有一瓶久置于空氣中的氫氧化鈉固體，某實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)定其變質(zhì)情況，取20g樣品配制成100mL溶液，向其中逐漸滴加某未知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與加入鹽酸的量關(guān)系如圖3所示，由此計(jì)算出該樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：堿的化學(xué)性質(zhì),常見堿的特性和用途,化學(xué)變化和物理變化的判別,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）由于二氧化碳?xì)怏w能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)原理及二氧化碳的性質(zhì)并結(jié)合圖中所給裝置分析即可；
（3）根據(jù)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)分析即可；
（4）根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)解答；
（5）根據(jù)稀鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，已被消耗完解答；
（6）根據(jù)題中信息解答．

解答：解：
（1）由于二氧化碳?xì)怏w能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，從而出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）二氧化碳會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，造成二氧化碳?xì)怏w減少，
A裝置會(huì)導(dǎo)致錐形瓶中氣體壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下水順導(dǎo)管倒流；
B裝置導(dǎo)致軟塑料瓶中氣體壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下軟塑料瓶變癟；
C裝置造成集氣瓶中氣體壓強(qiáng)降低，在大氣壓作用下玻璃片緊壓集氣瓶口；
所以ABC三個(gè)裝置均能達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求；
故選ABC；
（3）因?yàn)槎�氧化碳�(xì)怏w可溶于水，所以二氧化碳溶于水同樣可以導(dǎo)致試管中二氧化碳?xì)怏w減少，造成試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低；
因?yàn)槎�氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，而鹽酸可以與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，所以可以通過加入鹽酸來證實(shí)CO₂和NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)；
（4）氫氧化鈉固體露置在空氣中會(huì)吸收水分潮解，這種變化屬于物理變化，還會(huì)吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)，因此NaOH固體在保存時(shí)必須 密封保存；
（5）氫氧化鈉固體如果部分變質(zhì)，滴加了幾滴稀鹽酸，卻并未發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，可能是稀鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，已被消耗完，故不嚴(yán)密，
（6）根據(jù)題意可知放出氣體質(zhì)量為4.4g，是CO₂的質(zhì)量．
設(shè)該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                   4.4g

106

44

=

x

4.4g

x=10.6g
氫氧化鈉的質(zhì)量是20g-10.6g=9.4g
樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

9.4g

20g

×100%=47%
答案：
（1）二氧化碳?xì)怏w能夠和氫氧化鈉溶液反應(yīng)導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小   CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）ABC
（3）二氧化碳?xì)怏w溶于水    取樣，向試液中滴加少許鹽酸溶液，有氣泡冒出，則原溶液中含有Na₂CO₃，即已發(fā)生了反應(yīng)
（4）物理變化  密封保存
（5）不嚴(yán)密   可能是稀鹽酸先和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，已被消耗完
（6）47%

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，主要考查了某些物質(zhì)的性質(zhì)，并能根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來解決相關(guān)的問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．