Question

1．化學反應過程中常常伴隨產生一些現象，同學們發現將CO₂通入NaOH溶液時沒有明顯的現象發生，為此，他們進行了如下探究：

（1）小明把一支收集滿CO₂的試管倒立在盛有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖甲所示），觀察到試管內液面上升，原因是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）．討論分析后，同學們認為導致試管內液面上升還有另一種原因，請簡要說明二氧化碳能溶于水
（2）為了進一步驗證CO₂與NaOH溶液確實發生了反應，小紅設計了如下方案：
分別取上述實驗后的溶液于A、B兩支試管中（如圖乙所示），向試管A中滴加足量的稀鹽酸，觀察到的現象是有氣泡產生，反應的化學方程式Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；向試管B中滴加氯化鋇溶液，觀察到的現象是有白色沉淀產生，反應的化學方程式BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．雖然實驗的現象不同，但都能證明CO₂與NaOH溶液確實發生了化學反應．
（3）實驗過程中需要吸收CO₂時，大多會選擇NaOH溶液，但是，檢驗CO₂時常常選擇新配制的澄清石灰水，請簡要解釋原因氫氧化鈉的溶解度大于氫氧化鈣，而二氧化碳能使氫氧化鈣溶液變渾濁，故吸收二氧化碳使用氫氧化鈉溶液，檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水．
（4）某化學興趣小組在實驗室用碳酸鈉溶液和熟石灰制取少量氫氧化鈉溶液．他們的實驗過程和相關數據如圖所示．請計算：
①實驗中生成沉淀的質量為10g；
②所得氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 根據題干提供的信息進行分析解答，氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，根據碳酸鈉的性質進行碳酸鈉的檢驗，結合物質的溶解度以及物質間反應的現象進行分析解答即可，結合化學方程式以及題干提供的數據進行計算．

解答 解：（1）小明把一支收集滿CO₂的試管倒立在盛有飽和NaOH溶液的燒杯中可以觀察到試管內液面上升，是因為二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水導致氣體減少，壓強變小，但是由于二氧化碳能溶于水，故也會導致試管內液面上升，故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；二氧化碳能溶于水；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，會觀察到有氣泡產生，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，故填：有氣泡產生；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；有白色沉淀產生；BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl．
（3）由于氫氧化鈉的溶解度大于氫氧化鈣，而二氧化碳能使氫氧化鈣溶液變渾濁，故吸收二氧化碳使用氫氧化鈉溶液，檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水故填：氫氧化鈉的溶解度大于氫氧化鈣，而二氧化碳能使氫氧化鈣溶液變渾濁，故吸收二氧化碳使用氫氧化鈉溶液，檢驗二氧化碳使用澄清的石灰水．
（4）實驗中生成沉淀的質量為：195.6g-185.6g=10g，故填：10；
設生成氫氧化鈉的質量為x
Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH
                100     80
                10g      x
$\frac{100}{80}=\frac{10g}{x}$
x=8g
所得溶液中的溶質質量分數為：$\frac{8g}{185.6g-105.6g}×100%$=10%
答：所得溶液中的溶質質量分數為10%．

點評 本題考查的是常見的酸和堿的反應以及根據化學方程式的計算的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．