Question

12．實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體，某興趣小組的同學(xué)對該樣品的成分及含量進行了探究．
【查閱資料】CO₂在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶解．
【實驗探究一】為得到純凈的氫氧化鈉固體，并測定NaOH的純度，設(shè)計的實驗過程如下圖．請回答下列問題：

①長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，所含雜質(zhì)是Na₂CO₃（填寫化學(xué)式）．操作B的名稱為過濾，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓．
②最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量大于變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量（選填“小于”、“等于”或“大于”）
③若要測定該固體中NaOH的純度，實驗過程中一定還需用到的儀器是托盤天平．
【實驗探究二】為了測定NaOH的純度，小紅同學(xué)設(shè)計如右圖裝置（鐵架臺略去）．
④B中集氣瓶盛放的飽和碳酸氫鈉溶液不能用水代替，其理由是CO₂能溶于水，造成誤差增大．
⑤利用該實驗裝置，若操作正確，裝置氣密性良好，因為裝置內(nèi)最終有殘留的二氧化碳無法排盡，測定的NaOH純度將偏大（選填“偏大”或“偏小”）．
⑥實驗中取用樣品質(zhì)量要控制在一定范圍內(nèi)，如果樣品用量過多，會造成測定的NaOH純度將偏小（選填“偏大”或“偏小”），原因是中和反應(yīng)發(fā)熱過多致使氣體膨脹，計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大．

Answer 1

分析 ①根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水解答；根據(jù)碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成了碳酸鈣和氫氧化鈉，其中碳酸鈣為固體解答；
②根據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量大于變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量解答；
③根據(jù)要測定該固體中NaOH的純度，需要稱量解答；
④根據(jù)實驗?zāi)康摹巴ㄟ^測二氧化碳的體積來計算藥品中碳酸鈉的含量”進行分析，
⑤根據(jù)裝置內(nèi)最終有殘留的二氧化碳無法排盡，二氧化碳體積變小，所求碳酸鈉質(zhì)量變小，氫氧化鈉固體質(zhì)量變大解答；
⑥根據(jù)中和反應(yīng)發(fā)熱過多致使氣體膨脹，計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大解答．

解答 解：
①氫氧化鈉變質(zhì)是與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，所含雜質(zhì)是Na₂CO₃；操作B的名稱為過濾，
碳酸鈉溶液與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成了碳酸鈣和氫氧化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓；
②根據(jù)反應(yīng)看出，變質(zhì)生成的碳酸鈉通過反應(yīng)生成氫氧化鈉，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量比變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量多．
③若要測定該固體中NaOH的純度，實驗過程中一定還需用到的儀器是托盤天平；
④本題的實驗?zāi)康氖峭ㄟ^測二氧化碳的體積來計算藥品中碳酸鈉的含量，所以必須保證二氧化碳的準確性，因為二氧化碳可以溶于水，所以用飽和的碳酸氫鈉水溶液，可以避免二氧化碳的減少．
⑤裝置內(nèi)最終有殘留的二氧化碳無法排盡，二氧化碳體積變小，所求碳酸鈉質(zhì)量變小，氫氧化鈉固體質(zhì)量變大，測定的NaOH純度將偏大；
⑥中和反應(yīng)發(fā)熱過多致使氣體膨脹，計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大，會造成測定的NaOH純度將偏�。�
答案：
①Na₂CO₃；過濾；  Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓； 
②大于；
③托盤天平；       
④CO₂能溶于水，造成誤差增大；     
⑤偏大；
⑥偏��；   中和反應(yīng)發(fā)熱過多致使氣體膨脹，計算碳酸鈉的質(zhì)量偏大．

點評 熟練掌握碳酸鈉、碳酸鈣等碳酸鹽和氫氧化鈉、氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)，能根據(jù)所給的實驗或者自己設(shè)計實驗來驗證它們是否變質(zhì)，并熟練的寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式．