Question

某同学为了测定实验中一瓶因保存不善而部分变质的氢氧化钠和碳酸钠的质量分数，设计了如图所示的装置(图中的铁架台已略去)，实验步骤如下：①按图连接好装置；②称取氧氧化钠样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶内倒入饱和二氧化碳水溶液至瓶颈处；③向分液漏斗中倒入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中(过量)，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和二氧化碳水溶液220 mL。请回答下列问题：

(1)判断氢氧化钠变质的实验现象是__，氢氧化钠变质的原因是____。因此，实验室中氢氧化钠必须__保存。

(2)在实验步骤①和②之间，还缺少一个实验步骤，该实验步骤是__。

(3) B中集气瓶装的饱和二氧化碳水溶液不能用水代替，其理由是 ___。

(4)判断步骤③中滴入的稀硫酸已过量的标志是 ___。

(5)氧氧化钠样品碳酸钠的质量分数为__(CO₂的密度约为2.0g/L，二氧化碳的体积等于排出的饱和二氧化碳水溶液的体积)。

(6)用上述装置不能测定已部分变质的氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数，理由是___。

Answer

A中有气泡产生或B中收集到气体或C中收集到液体 与空气中的CO2反应 密封 检查装置气密性 二氧化碳能溶于水 滴入稀硫酸，A中不再有气泡产生 53% 氢氧化钠样品中除了碳酸钠，还有水

【解析】

(1)根据氢氧化钠若变质，则会生成碳酸钠，那么当滴入稀硫酸时会产生气体进行分析；

(2)根据在实验过程有气体参与，所以必须保证装置的气密性良好进行分析；

(3)根据二氧化碳会溶于水进行分析；

(4)根据氢氧化钠变质，则会生成气体，当不再产生气体时就说明反应完毕进行分析；

(5)依据化学方程式计算可得；

(6)根据氢氧化钠容易吸收空气中的水分而潮解进行分析。

(1)氢氧化钠是强碱，在空气中易吸收空气中的水分而潮解，然后会与空气中的二氧化碳反应而变质，所以氢氧化钠必须密封保存，隔绝空气中的二氧化碳和水，若氢氧化钠变质，氢氧化钠中会混有碳酸钠，当滴入稀硫酸时会产生二氧化碳气体，A中会冒出气泡，由于二氧化碳不溶于饱和二氧化碳溶液，则二氧化碳进入B中，B中溶液会进入C中，能收集到二氧化碳气体，故答案为：A中有气泡产生或B中收集到气体或C中收集到液体；与空气中的CO2反应；密封；

(2)该实验过程中有气体参与，则实验前必须检查装置的气密性，故答案为：检查装置气密性；

(3)反应过程中生成的二氧化碳不溶于饱和二氧化碳溶液，而能水溶于水，与水反应生成碳酸，若用水代替饱和二氧化碳溶液，测得二氧化碳的体积偏小，故答案为：二氧化碳能溶于水；

(4)若氢氧化钠变质，氢氧化钠中会混有碳酸钠，加入稀硫酸时会生成二氧化碳气体，当不再产生气体时说明反应完毕，稀硫酸已过量，故答案为：滴入稀硫酸，A中不再有气泡产生；

(5)由题意可知，反应生成的二氧化碳的质量为220mL×2.0g/L×10—3L/mL=0.44g，设氢氧化钠中混有xg碳酸钠，由反应的方程式Na2CO3 +H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑可得106:44=x：0.44，解得x=1.06g，则样品中碳酸钠的质量分数为×100%=53%，故答案为：53%；

(6)氢氧化钠在空气中易吸收空气中的水分而潮解，然后才会与空气中的二氧化碳反应而变质，由于没有测算出水的质量，故现有的条件下难以测出氢氧化钠的质量分数，故答案为：氢氧化钠样品中除了碳酸钠，还有水。