Question

小明在實驗室發現一瓶氫氧化鈉固體沒有塞上瓶塞，于是他和他的同學一起對這瓶氫氧化鈉固體展開探究，請你與他們一起進行探究。
【提出問題】這瓶氫氧化鈉固體是否變質？
【查閱資料】CaCl₂溶液呈中性。
【猜想與假設】
①氫氧化鈉沒有變質；②該氫氧化鈉部分變質；③該氫氧化鈉       。
【設計實驗】取氫氧化鈉固體樣品溶于水配成溶液A，進行如下實驗：

實驗步驟	實驗現象	結論及解釋
（1）取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的稀鹽酸；	有氣泡產生	猜想         不成立
（2）另取少量溶液A于試管中，向其中滴加足量的氯化鈣溶液；	產生	反應的化學方程式為：
（3）將步驟（2）所得的混合液靜置，向上層清液中滴加無色的酚酞溶液。	溶液呈紅色	猜想        成立

 
【反思與交流】
久置的氫氧化鈉變質的原因是（用化學方程式表示）                  ，因此，氫氧化鈉應        保存。
【探索與拓展】為進一步探究氫氧化鈉的變質程度，小明稱取18.6g氫氧化鈉固體樣品放入燒杯中，向其中逐滴加入稀鹽酸，到不再產生氣泡為止，共消耗稀鹽酸100g，反應后稱得燒杯中溶液的質量為114.2g。試計算：
（1）該樣品中碳酸鈉的質量為               ；
（2）該氫氧化鈉的變質程度（即變質的氫氧化鈉占變質前的氫氧化鈉的質量分數）為              。

Answer 1

【猜想與假設】③全部變質
【設計實驗】

實驗步驟	實驗現象	結論及解釋
（1）		①
（2）	白色沉淀	Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（3）		②

 
【反思與交流】CO₂+ 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O、密封
【探索與拓展】（1）10.6  （2）50%  

試題分析：【猜想與假設】三個猜想：①氫氧化鈉沒有變質；②該氫氧化鈉部分變質；③該氫氧化鈉全部變質
【設計實驗】：因為碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，產生氣泡：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，而氫氧化鈉雖然會也鹽酸反應，但沒有氣體生成：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，所以根據現象有氣泡產生，說明有碳酸鈉存在，故猜想①不成立，在步驟（2）中滴加足量的氯化鈣溶液，溶液中的碳酸鈉會與氯化鈣反應：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl，現象：生成了白色沉淀，由于所加的氯化鈣溶液是足量，所以把溶液中的碳酸鈉全部反應掉了，故在步驟（3）中將步驟（2）所得的混合液靜置，向上層清液中滴加無色的酚酞溶液，結果溶液呈紅色，說明溶液仍然呈堿性，也就是說溶液中有NaOH，所以猜想②成立，溶液部分變質
【反思與交流】：久置的氫氧化鈉會吸收空氣中的二氧化碳而變質，化學方程式為：CO₂+ 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O，因此，氫氧化鈉應密封保存
【探索與拓展】：根據質量守恒定律：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和，所以可以直接判斷生成的二氧化碳氣體質量=18.6g+100g-114.2g=4.4g，再根據化學反應方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑中二氧化碳與碳酸鈉的質量關系便可算出碳酸鈉的質量，然后再根據化學反應方程式：CO₂+ 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O中碳酸鈉與NaOH的質量關系求出變質的NaOH質量，進一步可算出該氫氧化鈉的變質程度
解：設碳酸鈉的質量為x，變質的NaOH質量為y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                      44
x                       4.4g
（1）106：44=x：4.4g    ∴x=10.6g  
故原固體中未變質的NaOH質量=18.6g-10.6g=8g
CO₂+ 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
80      106
y     10.6g
（2）80：106=y：10.6g     ∴y=8g
故該氫氧化鈉的變質程度=8g÷(8g+8g)×100%=50%