Question

10．现有一瓶久置的标有质量分数为10%的NaOH溶液样品，为探究其变质（NaOH易和空气中的CO₂反应生成Na₂CO₃）的相关问题，利用U形管设计如图所示的装置进行实验．

（1）如图甲所示，若此溶液变质，分别在U形管的两端滴入HCl溶液和澄清的石灰水时，观察到的现象：a端有气泡冒出，b端有白色沉淀出现．
（2）如图乙所示，取此NaOH样品溶液20g放于U形管中，并在其中加入适量的酚酞试液，通过分液漏斗向U形管中滴入HCl溶液，当滴入20gHCl溶液时，恰好反应完全．
①滴入稀盐酸过程中，U形管中的溶液颜色变化为溶液由红色逐渐变为无色．
②恰好完全反应时，生产气体0.22g，试计算该溶液中Na₂CO₃的质量分数．

Answer 1

分析 根据氢氧化钠溶液变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠导致的条件，结合物质间的反应判断现象的产生，利用生成的二氧化碳质量可根据方程式计算反应的碳酸钠质量，据此分析解答即可．

解答 解：（1）氢氧化钠变质时会生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体，与氯化钙反应会生成碳酸钙的白色沉淀；
（2）①滴有酚酞的氢氧化钠样品的溶液，由于含有氢氧化钠和碳酸钠，这两种物质的溶液均呈碱性，能使酚酞变红，滴加盐酸后与碳酸钠氢氧化钠均能与盐酸反应，随着盐酸的滴入最终的溶液中只含有氯化钠溶液呈中性，酚酞此时会变成无色；
②设样品中含有Na₂CO₃的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑           
106                    44
x                     0.22g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{0.22g}$                                       
x=0.53g                                                 
则样品中所含Na₂CO₃的质量为0.53g．
则该溶液中Na₂CO₃的质量分数为：$\frac{0.53g}{20g}$×100%=2.65%
故答案为：（1）有气泡冒出；有白色沉淀出现；（2）①溶液由红色逐渐变为无色②答：样品中所含Na₂CO₃的质量分数为2.65%．

点评 熟练掌握氢氧化钠、碳酸钠的化学性质，知道氢氧化钠的变质的原因并能够利用物之间的反应现象分析问题是解题的关键所在．