Question

如圖所示，某興趣小組同學在進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸，一會兒發現由于忘記了滴加酚酞指示劑，因而無法確定稀硫酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應．
小明說：溶質只有硫酸鈉；小剛說：溶質除了硫酸鈉外還有硫酸；小麗想了想，覺得還有另外一種可能：除了硫酸鈉外還有______．
為了證明大家的猜想，小明從燒杯中取出少量反應后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩，觀察到酚酞試液不變色．于是小明和小剛說小麗的猜想是不正確．
（1）你認為小明和小剛得出的結論是否正確______，理由是______；
（2）為了進一步探究小明和小剛的猜想哪個正確，請你設計實驗來證明．（寫出實驗步驟、現象和結論）
（3）關于實驗中的細節和意外情況：
①實驗中，常常滴加酚酞溶液而不用石蕊溶液的原因______．
②實驗過程中，要用玻璃棒不斷攪拌，這樣做的目的是______．
③他們在實驗過程中意外發現有氣泡出現，你認為可能的原因是______（用化學方程式表示）．
（4）為了繼續了解氫氧化鈉變質的情況，稱取4g氫氧化鈉固體于燒杯中，滴加溶質的質量分數為10%的稀硫酸到不再產生氣泡為止，共收集到1.1g二氧化碳，請計算樣品中氫氧化鈉的質量分數．

Answer 1

解：氫氧化鈉和硫酸在發生中和反應時，氫氧化鈉和硫酸都有過量的可能或者兩者恰好完全反應，故答案為：氫氧化鈉；
（1）氫氧化鈉如果存在，加入酚酞，就會變成紅色，但是該溶液加入酚酞不變色，說明了沒有氫氧化鈉，故答案為：正確；溶液不變色說明沒有氫氧化鈉；
（2）硫酸會與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，可以加入碳酸鈉檢驗硫酸的存在，故答案為：取溶液于試管中，滴加碳酸鈉溶液，如果有氣泡產生，說明有稀硫酸，小剛正確．
（3）①加入石蕊作指示劑，石蕊遇堿變藍色，遇鹽不變色，中和時顏色從藍色變成紫色，不溶于觀察，故答案為：溶液由藍色過度到紫色，顏色界限不明顯，所以用酚酞溶液
②攪拌可以加速溶液，是接觸更充分，故答案為：使氫氧化鈉與硫酸充分反應
③氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，碳酸鈉和硫酸反應生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
（4）解：設碳酸鈉的質量為X
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
106 44
X 1.1g
=
X=2.65g
×100%=33.75%
答：氫氧化鈉的質量分數為33.75%
分析：根據氫氧化鈉和硫酸都有過量的可能或者兩者恰好完全反應進行分析，
（1）根據堿會使酚酞變色進行分析，
（2）根據酸會與碳酸鹽反應生成二氧化碳氣體進行分析，
（3）①根據石蕊的變色是從藍色向紫色變化進行分析，
②根據攪拌可以加速溶液之間的接觸速度進行分析，
③根據氫氧化鈉變質成了碳酸鈉，碳酸鈉和硫酸生成了二氧化碳氣體進行分析．
（4）根據碳酸鈉會與硫酸反應生成二氧化碳，可以根據二氧化碳的量根據方程式求解碳酸鈉的質量，再求出氫氧化鈉的質量和質量分數．
點評：在解此類題時，首先應用學過的知識，完成題中的猜想，然后再根據石蕊的性質和氫氧化鈉的變質解答題中的問題，在求解質量分數，先根據方程式求出碳酸鈉的質量．