Question

Ⅰ．氫氧化鈉固體中可能混有碳酸鈉，甲、乙、丙三位同學分別取樣溶于水進行檢驗．
①甲用稀鹽酸檢驗．滴入稀鹽酸，有氣泡生成，寫出涉及該現象的反應化學方程式________．
②乙用澄清的石灰水檢驗．若混有碳酸鈉，可觀察到的現象是________．
③丙用紫色石蕊試液檢驗．老師認為該方法不妥，理由是________．
Ⅱ．甲、乙、丙三位同學繼續探究氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質量分數
①甲、乙取10g樣品溶于水，滴加足量的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥、稱得固體質量為1.97g．
請計算：樣品中碳酸鈉的質量為________g，樣品中氫氧化鈉的質量分數為________．
（反應的化學方程式為Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl，已知Na₂CO₃ 和BaCO₃的相對分子質量分別為106、197）
②丙設計了如圖所示方案來測定樣品中氫氧化鈉的質量分數．通過測量排出水的體積，根據二氧化碳的密度可換算為二氧化碳的質量，得出樣品中氫氧化鈉的質量分數為95%．
【反思與評價】：丙同學得到的結果與甲、乙不同．通過交流認為丙的設計方案存在缺陷，可能的原因是________，你的改進方法是________．

Answer 1

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O    有白色渾濁出現    氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均呈現堿性，都可以使紫色石蕊試液變藍色    1.06    89.4%    生成的二氧化碳可溶于水，從而測得的二氧化碳的體積變小    在廣口瓶內水的上方加一層植物油（或在廣口瓶進氣導管末端系一個氣球等合理答案）
分析：Ⅰ、①據碳酸鈉和鹽酸反應原理書寫方程式；
②碳酸鈉會與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，據此分析解答；
③氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均呈現堿性，都可以使紫色石蕊試液變藍色，故用該法無法判斷；
Ⅱ、①碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，據反應方程式及生成的碳酸鋇的質量可計算出樣品中碳酸鈉的質量，進而計算出氫氧化鈉的質量分數；
②丙同學是用排水法收集二氧化碳，通過其質量計算氫氧化鈉的質量分數，由于二氧化碳能溶于水，會使測量的二氧化碳體積變小，則質量減小，碳酸鈉的質量減少，從而造成氫氧化鈉的質量分數變大；可以在廣口瓶內水的上方加一層植物油，防止二氧化碳溶于水，或在廣口瓶進氣導管末端系一個氣球．
解答：Ⅰ、①碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
②碳酸鈉會與澄清石灰水的主要成分氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，所以若混有碳酸鈉，可觀察到有白色渾濁出現；
③氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均呈現堿性，都可以使紫色石蕊試液變藍色，故用該法無法判斷；
Ⅱ、①設樣品中含有碳酸鈉的質量為X
BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓
106 197
x 1.97g
=
x=1.06g
則原試劑中NaOH的質量分數為：×100%=89.4%
②丙同學是用排水法收集二氧化碳，通過其質量計算氫氧化鈉的質量分數，由于二氧化碳會溶于水中，使測量的二氧化碳體積變小，則質量減小，碳酸鈉的質量減少，從而造成氫氧化鈉的質量分數變大；可以在廣口瓶內水的上方加一層植物油，防止二氧化碳溶于水，或在廣口瓶進氣導管末端系一個氣球；
故答案為：Ⅰ、①Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
②有白色渾濁出現；
③氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液均呈現堿性，都可以使紫色石蕊試液變藍色；
Ⅱ、①1.06；89.4%；
②生成的二氧化碳可溶于水，從而測得的二氧化碳的體積變小；在廣口瓶內水的上方加一層植物油（或在廣口瓶進氣導管末端系一個氣球等合理答案）．
點評：熟練掌握氫氧化鈉、碳酸鈉的化學性質，知道氫氧化鈉的變質的原因并能夠選擇合適的方法進行檢驗，了解方程式計算的方法，并能據物質的性質正確分析解答相關問題，要結合所學知識細心分析解答．