Question

8．實(shí)驗(yàn)室貯存的燒堿易變質(zhì)，圍繞變質(zhì)問(wèn)題某學(xué)習(xí)小組同學(xué)取實(shí)驗(yàn)室放置了一段時(shí)間的燒堿固體樣品進(jìn)行下列探究，過(guò)程如下，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：
【原因分析】貯存在實(shí)驗(yàn)室里的燒堿為什么會(huì)變質(zhì)？請(qǐng)分析后用化學(xué)方程式表示燒堿變質(zhì)的原因2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【方案討論】欲檢驗(yàn)燒堿是否變質(zhì)，小王建議用無(wú)色酚酞試液，小李立即否定了小王的建議，他否定的理由是碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅；同時(shí)小李提出可以使用一種堿溶液來(lái)證明燒堿是否已變質(zhì)，大家討論后覺(jué)得可行，小李選擇的這種堿溶液是氫氧化鈣溶液．
【知識(shí)鏈接】若已變質(zhì)，請(qǐng)參與定量測(cè)定樣品純度：
【原理思路】利用Na₂CO₃與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過(guò)CO₂質(zhì)量（C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差）的測(cè)定，確定一定量樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品純度，通過(guò)討論大家一致認(rèn)為選用稀硫酸比稀鹽酸測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，請(qǐng)分析原因鹽酸具有揮發(fā)性．
【實(shí)驗(yàn)方案】小紅同學(xué)根據(jù)原理思路，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案（固定裝置省略）．其中濃硫酸的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水分．
【交流討論】小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)有缺陷，若按該方案進(jìn)行測(cè)定會(huì)導(dǎo)致難以避免的誤差，你認(rèn)為下列哪些因素會(huì)導(dǎo)致難以避免的誤差①②③（填序號(hào)）．
①加入的稀硫酸量不足    ②實(shí)驗(yàn)前，甲、乙裝置內(nèi)的空氣沒(méi)有排出
③干燥管與空氣直接相通   ④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲、乙裝置內(nèi)仍留有CO₂．

Answer 1

分析 【原因分析】根據(jù)氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)是指與空氣中二氧化碳反應(yīng)解答；
【方案討論】根據(jù)NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，據(jù)此進(jìn)行分析解答．
【原理思路】根據(jù)鹽酸具有揮發(fā)性解答；
【實(shí)驗(yàn)方案】根據(jù)濃硫酸具有吸水性解答；
【交流討論】根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的原因分析解答．

解答 解：
【原因分析】氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)是指與空氣中二氧化碳反應(yīng)，化學(xué)方程式表示為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【方案討論】NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，氫氧化鈉溶液也呈堿性，酚酞與堿性溶液都變紅色，故不能用用酚酞試液檢驗(yàn)NaOH是否變質(zhì)；氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，可以加入氫氧化鈣溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，則證明已變質(zhì)；
【原理思路】利用Na₂CO₃與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過(guò)CO₂質(zhì)量（C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量差）的測(cè)定，確定一定量樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品純度，但鹽酸劇透揮發(fā)性，制取的二氧化碳不純，所以認(rèn)為選用稀硫酸比稀鹽酸測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；
【實(shí)驗(yàn)方案】裝置B中濃硫酸的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水分；
【交流討論】
①使碳酸鈉完全反應(yīng)，就必須讓稀硫酸過(guò)量；故對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；
②實(shí)驗(yàn)前，甲、乙裝置內(nèi)的空氣沒(méi)有排出，使丙裝置的質(zhì)量偏大，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；
③干燥管與空氣直接相通，會(huì)使外界空氣中的水分和二氧化碳進(jìn)入丙裝置，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響；
④實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲、乙裝置內(nèi)仍留有CO₂．對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響；
答案：
【原因分析】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【方案討論】碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅；氫氧化鈣溶液；
【原理思路】鹽酸具有揮發(fā)性；
【實(shí)驗(yàn)方案】吸收二氧化碳?xì)怏w中的水分；
【交流討論】①②③．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，證明氫氧化鈉部分變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是中考的熱點(diǎn)，掌握要證明氫氧化鈉的存在須先加入中性鹽溶液將碳酸鈉轉(zhuǎn)化成沉淀除去是正確解答本題的關(guān)鍵．