Question

圍繞一瓶NaOH固體是否變質(zhì)的問題，同學們展開探究活動．請回答下列問題：
（1）甲同學用酚酞試液檢驗NaOH是否變質(zhì)．你認為他能否成功______，理由是______．
（2）乙同學取少量固體于試管中，滴加某種試劑，有大量氣泡產(chǎn)生，由此證明NaOH已經(jīng)變質(zhì)．你認為所加試劑為______．證明NaOH已變質(zhì)還能使用的試劑有______、______．（兩類不同的物質(zhì)）
（3）丙同學欲證明變質(zhì)的固體中尚存NaOH，請你幫助了完成以下探究方案．

探究目的	探究步驟	預計觀象
目的：______	①取少量固體溶于水，向其中滴加______溶液．	產(chǎn)生白色沉淀
目的：證明固體中存在NaOH	②向①所得溶液中滴加無色酚酞試液．	溶液______

（4）現(xiàn)有10g已變質(zhì)的NaOH，向該樣品中加入稀硫酸100g，恰好完全反應得到中性溶液．則該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)需要控制的范圍是______．

Answer 1

解：（1）NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃．而碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液都呈堿性，能使酚酞試液變紅，故用酚酞試液檢驗NaOH是否變質(zhì)不能成功；
（2）要證明變質(zhì)就是證明有Na₂CO₃生成，根據(jù)題意加入物質(zhì)后有大量氣泡產(chǎn)生，根據(jù)所學知識碳酸鈉與酸反應放出大量二氧化碳氣體，所以可以為稀硫酸或稀鹽酸；
因為碳酸鈉還可以與氫氧化鈣、氫氧化鋇等堿溶液，氯化鈣、氯化鋇等鹽溶液反應產(chǎn)生白色沉淀，所以也可以用來證明氫氧化鈉部分變質(zhì)；
（3）由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，因此可以先用過量的氯化鈣溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液變紅證明氫氧化鈉的存在；
（4）解：假設(shè)氫氧化鈉沒有變質(zhì)，則要反應10g的氫氧化鈉需要的硫酸的質(zhì)量為x
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80 98
10g x
= x=12.25g
所以硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=12.25%
假設(shè)氫氧化鈉完全變質(zhì)，則要反應10g的碳酸鈉需要的硫酸的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 98
10g y
= y=9.25g
所以硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=9.25%
故該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)需要控制的范圍是：9.25%～12.25%．
故答案為：（1）不能；碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅；
（2）稀鹽酸（或稀硫酸）；氫氧化鈣溶液；氯化鈣溶液；
（3）氯化鈣；變紅；
（4）解：假設(shè)氫氧化鈉沒有變質(zhì)，則要反應10g的氫氧化鈉需要的硫酸的質(zhì)量為x
2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O
80 98
10g x
= x=12.25g
所以硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=12.25%
假設(shè)氫氧化鈉完全變質(zhì)，則要反應10g的碳酸鈉需要的硫酸的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 98
10g y
= y=9.25g
所以硫酸的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=9.25%
故該稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)需要控制的范圍是：9.25%～12.25%．
分析：（1）NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃．而碳酸鈉溶液也呈堿性，根據(jù)酚酞的性質(zhì)可判斷甲同學的觀點；
（2）要證明變質(zhì)就是證明有Na₂CO₃生成，所以根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)回答：與酸反應產(chǎn)生氣泡；與氫氧化鈣、氯化鈣等反應產(chǎn)生沉淀；
（3）由于氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，因此想證明氫氧化鈉的存在，首先得先把碳酸鈉除去，因此先用氯化鈣溶液或其它的可溶性鈣鹽或可鋇鹽溶液除去碳酸鈉，再用酚酞試液證明氫氧化鈉的存在；
（4）根據(jù)極值討論法，氫氧化鈉沒有變質(zhì)和完全變質(zhì)需要硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)分析．
點評：本題考查了氫氧化鈉變質(zhì)情況的檢驗和證明，要注意氫氧化鈉和碳酸鈉二者堿性的干擾，因此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；另外本題考查的根據(jù)化學方程式的計算要用到極值討論法，從而計算出需要的范圍．