Question

（7分）某校化學興趣小組的同學對敞口放置的固體燒堿的變質程度開展了探究。
寫出燒堿發生變質反應的化學方程式______________________________________。
為確定固體混合物中碳酸鈉的質量分數，他們設計了如下幾種不同的實驗方案：
[方案一] 氣體分析法。

（1）若用圖甲中的收集裝置，則所測CO₂氣體的體積________(填“偏大”、“偏小”、“不變”)，理由是                   ，你的改進措施是                                。
（2）若用乙裝置測定CO₂的質量（堿石灰是CaO和NaOH的混合物）。該實驗設計中的缺陷是                                               （答一點即可）。
[方案二]沉淀分析法。
資料：部分堿和鹽的溶解性表（20℃）

	OH–	Cl-	CO32-	SO42-
Ca2+	微	溶	不	微
Mg2+	不	溶	不	溶
Fe3+	不	溶	—	溶
Cu2+	不	溶	不	溶

 

發生反應的化學方程式是                         ，溶液M中的溶質是           。

Answer 1

2NaOH ＋ CO₂ =Na₂CO₃ ＋ H₂O
[方案一]（1）偏小   CO₂能溶于水且與水反應  在水面上覆蓋一層植物油（或將廣口瓶中的水改為飽和的CO₂水溶液等合理答案）       
（2）（答其中一點或其他合理答案均可）

①產生的CO2氣體中混有水蒸氣，同時被堿石灰吸收	導致結果偏大
②反應結束后裝置內殘留的CO2氣體不能全部排出	導致結果偏小
③球形干燥管與空氣相通，也會吸收空氣中的CO2和水蒸氣	導致結果偏大

[方案二]  Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ ="=" CaCO₃↓+ 2NaOH      NaOH和Ca(OH)₂

試題分析：氫氧化鈉是堿，可以和空氣中的酸性氧化物二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，而變質，故燒堿發生變質反應的化學方程式為2NaOH＋CO₂ =Na₂CO₃＋H₂O。
[方案一]（1）因為二氧化碳不僅能溶于水，還能與水反應，用排水法收集氣體，收集的二氧化碳偏小，為防止二氧化碳接觸水，可用隔絕的方法，如在水面上覆蓋一層植物油，或將廣口瓶中的水改為飽和的CO₂水溶液。
（2）反應生成的二氧化碳中含有水分，而堿石灰在吸收二氧化碳的同時，也吸收水分，導致結果偏大；反應結束后裝置中殘留的二氧化碳沒法被堿石灰完全吸收，可能造成二氧化碳的質量偏小，等等。
[方案二]：實驗目的是通過將碳酸鈉轉換為沉淀，測沉淀的質量來計算含量的，所以必須保證碳酸鈉全部轉換為沉淀，但不能使氫氧化鈉轉換為沉淀，對比溶解性表可知，只能加澄清的石灰水。故發生反應的化學方程式是Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓+ 2NaOH，由于所加Z溶液過量，所以溶液M中的溶質是生成的NaOH和剩余的Ca(OH)₂。
點評：有關氫氧化鈉變質的試題是中考的重要考點，也是難點，對于本題提供的測定碳酸鈉的含量的多種方法，要認真研究，并加以運用。