Question

如圖所示，某興趣小組同學在進行酸堿中和反應的實驗時，向燒杯中的氫氧化鈉溶液滴加稀硫酸，一會兒發(fā)現(xiàn)由于忘記了滴加酚酞指示劑，因而無法確定稀硫酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應．
小明說：溶質只有硫酸鈉；小剛說：溶質除了硫酸鈉外還有硫酸；小麗想了想，覺得還有另外一種可能：除了硫酸鈉外還有

 

．
為了證明大家的猜想，小明從燒杯中取出少量反應后的溶液于一支試管中，并向試管中滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩，觀察到酚酞試液不變色．于是小明和小剛說小麗的猜想是不正確．
（1）你認為小明和小剛得出的結論是否正確

 

，理由是

 

；
（2）為了進一步探究小明和小剛的猜想哪個正確，請你設計實驗來證明．（寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論）
（3）關于實驗中的細節(jié)和意外情況：
①實驗中，常常滴加酚酞溶液而不用石蕊溶液的原因

 

．
②實驗過程中，要用玻璃棒不斷攪拌，這樣做的目的是

 

．
③他們在實驗過程中意外發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，你認為可能的原因是

 

（用化學方程式表示）．
（4）為了繼續(xù)了解氫氧化鈉變質的情況，稱取4g氫氧化鈉固體于燒杯中，滴加溶質的質量分數(shù)為10%的稀硫酸到不再產生氣泡為止，共收集到1.1g二氧化碳，請計算樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)．

Answer 1

分析：根據(jù)氫氧化鈉和硫酸都有過量的可能或者兩者恰好完全反應進行分析，
（1）根據(jù)堿會使酚酞變色進行分析，
（2）根據(jù)酸會與碳酸鹽反應生成二氧化碳氣體進行分析，
（3）①根據(jù)石蕊的變色是從藍色向紫色變化進行分析，
②根據(jù)攪拌可以加速溶液之間的接觸速度進行分析，
③根據(jù)氫氧化鈉變質成了碳酸鈉，碳酸鈉和硫酸生成了二氧化碳氣體進行分析．
（4）根據(jù)碳酸鈉會與硫酸反應生成二氧化碳，可以根據(jù)二氧化碳的量根據(jù)方程式求解碳酸鈉的質量，再求出氫氧化鈉的質量和質量分數(shù)．

解答：解：氫氧化鈉和硫酸在發(fā)生中和反應時，氫氧化鈉和硫酸都有過量的可能或者兩者恰好完全反應，故答案為：氫氧化鈉；
（1）氫氧化鈉如果存在，加入酚酞，就會變成紅色，但是該溶液加入酚酞不變色，說明了沒有氫氧化鈉，故答案為：正確；溶液不變色說明沒有氫氧化鈉；
（2）硫酸會與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，可以加入碳酸鈉檢驗硫酸的存在，故答案為：取溶液于試管中，滴加碳酸鈉溶液，如果有氣泡產生，說明有稀硫酸，小剛正確．
（3）①加入石蕊作指示劑，石蕊遇堿變藍色，遇鹽不變色，中和時顏色從藍色變成紫色，不溶于觀察，故答案為：溶液由藍色過度到紫色，顏色界限不明顯，所以用酚酞溶液
②攪拌可以加速溶液，是接觸更充分，故答案為：使氫氧化鈉與硫酸充分反應
③氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，碳酸鈉和硫酸反應生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
（4）解：設碳酸鈉的質量為X
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+C0₂↑
106                     44
X                      1.1g

106

44

=

x

1.1

X=2.65g

4-2.65

4

×100%=33.75%
答：氫氧化鈉的質量分數(shù)為33.75%

點評：在解此類題時，首先應用學過的知識，完成題中的猜想，然后再根據(jù)石蕊的性質和氫氧化鈉的變質解答題中的問題，在求解質量分數(shù)，先根據(jù)方程式求出碳酸鈉的質量．