Question

7．氫氧化鈉是一種重要的堿，同學們對它進行了如下探究．
（1）探究 I：判斷氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合后是否恰好完全中和？
小明同學取少量反應后的溶液于一支試管中，并滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩．觀察到酚酞試液不變色．他得出結論是“恰好完全中和”．
小華同學取少量反應后的溶液于一支試管中，并滴加稀硝酸和硝酸銀溶液．觀察到有白色沉淀產生．她得出結論是“鹽酸過量，沒有完全中和”．
小亮認為他們都是錯誤的．他認為小明錯誤的原因是如果反應后的溶液顯酸性，酚酞試液也不變色．
小亮又用化學方程式表示了小華錯誤的原因，該化學方程式為NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃．
小亮認為正確的方法是要通過測定溶液的酸堿度來判斷，在測定酸堿度時用的實驗用品有pH試紙、標準比色卡、玻璃棒和白瓷板等．
（2）探究 II：一瓶久置的氫氧化鈉固體的成分是什么？
步驟一：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加足量的氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀產生． 發生的化學方程式為BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓
步驟二：取步驟一試管中少量上層清液，滴加無色酚酞，觀察到酚酞變紅色．該久置的氫氧化鈉固體的成分是氫氧化鈉和碳酸鈉（寫出名稱）．
（3）探究 III：將一瓶純凈的氫氧化鈉固體久置，久置后樣品中氫氧化鈉的含量是多少？

方法一：取mg樣品配成圖A所示的甲溶液，關閉K₁，打開K₂，把甲溶液滴加到乙溶液中，直到不再產生沉淀為止．再將錐形瓶中的混合物過濾、洗滌、干燥，稱出其質量即可計算出氫氧化鈉的含量．如果乙是10%的氯化鈣溶液，則溶液質量最好是A．
A．15mg　B．30mg　C．8mg
方法二：將圖A和圖B的a、b處連接起來，檢查裝置的氣密性后，取ng樣品配成圖A所示的甲溶液，將稀硫酸倒入分液漏斗中，關閉K₂，打開K₁₃打開分液漏斗的玻璃活塞，再將稀硫酸滴入甲溶液中直到不再產生氣泡為止，根據注射器中的體積讀數就能計算出氫氧化鈉的含量．則注射器的體積最好是B（信息：常溫下，該反應產生氣體的密度為1.8g/L）．
A．100nmL　   B．250nmL　　　C．200nmL．

Answer 1

分析 根據已有的氫氧化鈉的性質進行分析及解答，氫氧化鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉和水，氯化鈉能與硝酸銀反應生成氯化銀沉淀，酚酞在酸性和中性溶液中不變色，據此解答．

解答 解：（1）氫氧化鈉與鹽酸反應，若是鹽酸剩余，酚酞試液也不變色，故填：方案一中如果反應后的溶液顯酸性，酚酞試液也不變色；
氯化鈉能與硝酸銀反應產生氯化銀沉淀和硝酸鈉，故填：NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃；
在測定酸堿度時用的實驗用品有pH試紙、標準比色卡、玻璃棒和白瓷板等．故填：pH試紙；
（2）步驟一：久置的氫氧化鈉變質會生成碳酸鈉，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，發生的化學方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl；
步驟二：除去碳酸鈉以后，取上層清液加入酚酞試液變紅，說明含有氫氧化鈉，根據實驗可以看出，久置的氫氧化鈉固體中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，故填：氫氧化鈉和碳酸鈉．
（3）假設mg全部是碳酸鈉，設氯化鈣的質量為x
CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl
111      106
x          mg
$\frac{111}{106}=\frac{x}{mg}$
x=$\frac{111}{106}mg$
故氯化鈣溶液的質量為：$\frac{111}{106}mg$÷10%≈10.5mg，故填：A；
假設ng樣品全部是碳酸鈉，則生成二氧化碳的質量設為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                     44
ng                                       y
$\frac{106}{44}=\frac{ng}{y}$   y≈0.42ng
二氧化碳的體積為：0.42ng÷1.8g/L≈0.233L=233nmL，故注射器的體積為250nmL合適，故填：B．

點評 本題考查的是常見的物質成分的判斷，完成此題，可以依據已有的物質的性質進行．