Question

化學反應往往伴隨著發(fā)生一些現(xiàn)象，但CO₂和NaOH溶液的反應沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生．為了通過一些現(xiàn)象說明CO₂和NaOH發(fā)生了現(xiàn)象說明CO₂和NaOH發(fā)生了反應，某班同學分兩種做了如下探究實驗：
（1）第一組同學把一支收集有CO₂的試管倒立在裝有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖1所示），看到試管內液面上升．這種現(xiàn)象是因為試管內外產生

 

A．溫度差         B．重力差          C．壓強差          D．浮力差
（2）第二組同學從中得到啟發(fā)，也設計了如圖2實驗裝置進行探究：你認為能達到實驗設計要求的是

 

（3）同學們通過分析討論，認為第一組的實驗中產生液面上升這種現(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，你認為還有另一種是

 

．
（4）為了進一步證實CO₂和NaOH溶液已經發(fā)生了反應，請你設計一個實驗進行驗（要求寫出實驗步驟、現(xiàn)象與結論）

 

．
（5）氫氧化鈉固體露置在空氣中會吸收水分潮解，這種變化屬于

 

（填“物理變化”或“化學變化”），還會吸收空氣中的二氧化碳而變質，這種變化屬于

 

（同上），發(fā)生的化學反應是

 

，因此NaOH固體必須

 

保存．
（6）實驗室有一瓶久置于空氣中的氫氧化鈉，某實驗小組欲測定其變質情況，取20g樣品配制成100mL溶液．向其中逐漸滴加某未知濃度的稀鹽酸，產生氣體的質量與加入鹽酸的質量關系如圖3所示，由此計算該樣品中氫氧化鈉的質量分數．

Answer 1

考點：堿的化學性質,化學變化和物理變化的判別,根據化學反應方程式的計算

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）根據二氧化碳會與氫氧化鈉溶液發(fā)生化學反應進行分析；
（2）根據二氧化碳與氫氧化鈉反應的原理及二氧化碳的性質結合題中所給的裝置進行分析；
（3）根據二氧化碳在水中的溶解性和二氧化碳會與水反應進行分析；
（4）根據碳酸鹽會與鹽酸反應生成二氧化碳氣體進行分析；
（5）根據物理變化、化學變化的特征和主要區(qū)別進行分析；
（6）根據題中所給的數據結合化學方程式進行分析解答．

解答：解：（1）因為二氧化碳會與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，導致試管內二氧化碳氣體減少，試管內壓強低于外界大氣壓，故選：C；
（2）在A中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使錐形瓶中的氣壓減小，外界大氣壓大于瓶內的氣壓，燒杯中的水會進入錐形瓶中，在B中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使塑料瓶內的壓強減小，所以塑料瓶變癟了，在C中氫氧化鈉吸收了二氧化碳，使集氣瓶中的氣壓減小，外界大氣壓大于瓶內的氣壓，玻璃片會牢牢的吸在集氣瓶口，能達到實驗設計要求的是：A、B、C；
（3）因為二氧化碳極易溶于水，且二氧化碳會與水反應，所以二氧化碳溶于水同樣可以導致試管中的二氧化碳氣體減少，造成試管內壓強降低；
（4）因為二氧化碳和氫氧化鈉反應生成了碳酸鈉和水，而鹽酸可以與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，所以檢驗二氧化碳和氫氧化鈉是否發(fā)生了反應需要進行的實驗是：取反應后的溶液少量于試管中，滴加鹽酸，有氣泡產生，說明CO₂和NaOH溶液已經發(fā)生了反應；
（5）氫氧化鈉吸水潮解后，沒有生成新的物質，所以該變化屬于物理變化，潮解后的氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，生成了新的物質，所以該變化屬于化學變化，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，氫氧化鈉吸水潮解后，極易與空氣中的二氧化碳反應而變質，所以應該密封保存；
（6）設樣品中含有碳酸鈉的質量為x，根據圖象中的數據可知碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳質量為4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以樣品中含有氫氧化鈉質量為：20-10.6=9.4g，
  所以氫氧化鈉的質量分數為：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：樣品中氫氧化鈉的質量分數為47%．
故答案為：（1）C；
（2）A、B、C；
（3）二氧化碳和水反應或溶于水；
（4）取反應后的溶液少量于試管中，滴加鹽酸，有氣泡產生，說明CO₂和NaOH溶液已經發(fā)生了反應；
（5）物理變化，化學變化，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，密封；
（6）設樣品中含有碳酸鈉的質量為x，根據圖象中的數據可知碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳質量為4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以樣品中含有氫氧化鈉質量為：20-10.6=9.4g，
  所以氫氧化鈉的質量分數為：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：樣品中氫氧化鈉的質量分數為47%．

點評：本題主要考查了一些物質的性質，尤其是化學性質，并且考查了物理學中的壓強方面的知識來進行解題的方法，學會分析反應現(xiàn)象和本質的聯(lián)系，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力．