化学反应往往伴随着发生一些现象，但CO2和NaOH溶液的反应没有明显现象发生．为了通过一些现象说明CO2和Na

Question

化学反应往往伴随着发生一些现象，但CO2和NaOH溶液的反应没有明显现象发生．为了通过一些现象说明CO2和NaOH发生了现象说明CO2和NaOH发生了反应，某班同学分两种做了如下探究实验：（1）第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中（如图1所示），看到试管内液面上升．这种现象是因为试管内外产生______A．温度差 B．重力差 C．压强差 D．浮力差（2）第二组同学从中得到启发，也设计了如图2实验装置进行探究：你认为能达到实验设计要求的是______（3）同学们通过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升这种现象的原因可能是有两种：一种是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，你认为还有另一种是______．（4）为了进一步证实CO2和NaOH溶液已经发生了反应，请你设计一个实验进行验（要求写出实验步骤、现象与结论）______．（5）氢氧化钠固体露置在空气中会吸收水分潮解，这种变化属于______（填“物理变化”或“化学变化”），还会吸收空气中的二氧化碳而变质，这种变化属于______（同上），发生的化学反应是______，因此NaOH固体必须______保存．（6）实验室有一瓶久置于空气中的氢氧化钠，某实验小组欲测定其变质情况，取20g样品配制成100mL溶液．向其中逐渐滴加某未知浓度的稀盐酸，产生气体的质量与加入盐酸的质量关系如图3所示，由此计算该样品中氢氧化钠的质量分数．

Answer 1

（1）因为二氧化碳会与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，导致试管内二氧化碳气体减少，试管内压强低于外界大气压，故选：C；
（2）在A中氢氧化钠吸收了二氧化碳，使锥形瓶中的气压减小，外界大气压大于瓶内的气压，烧杯中的水会进入锥形瓶中，在B中氢氧化钠吸收了二氧化碳，使塑料瓶内的压强减小，所以塑料瓶变瘪了，在C中氢氧化钠吸收了二氧化碳，使集气瓶中的气压减小，外界大气压大于瓶内的气压，玻璃片会牢牢的吸在集气瓶口，能达到实验设计要求的是：A、B、C；
（3）因为二氧化碳极易溶于水，且二氧化碳会与水反应，所以二氧化碳溶于水同样可以导致试管中的二氧化碳气体减少，造成试管内压强降低；
（4）因为二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水，而盐酸可以与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，所以检验二氧化碳和氢氧化钠是否发生了反应需要进行的实验是：取反应后的溶液少量于试管中，滴加盐酸，有气泡产生，说明CO₂和NaOH溶液已经发生了反应；
（5）氢氧化钠吸水潮解后，没有生成新的物质，所以该变化属于物理变化，潮解后的氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，生成了新的物质，所以该变化属于化学变化，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，氢氧化钠吸水潮解后，极易与空气中的二氧化碳反应而变质，所以应该密封保存；
（6）设样品中含有碳酸钠的质量为x，根据图象中的数据可知碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳质量为4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以样品中含有氢氧化钠质量为：20-10.6=9.4g，
  所以氢氧化钠的质量分数为：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：样品中氢氧化钠的质量分数为47%．
故答案为：（1）C；
（2）A、B、C；
（3）二氧化碳和水反应或溶于水；
（4）取反应后的溶液少量于试管中，滴加盐酸，有气泡产生，说明CO₂和NaOH溶液已经发生了反应；
（5）物理变化，化学变化，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，密封；
（6）设样品中含有碳酸钠的质量为x，根据图象中的数据可知碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳质量为4.4g，
    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
     106                  44
     xg                   4.4g
      

106

xg

=

44

4.4g

        x=10.6g
  所以样品中含有氢氧化钠质量为：20-10.6=9.4g，
  所以氢氧化钠的质量分数为：

9.4g

20g

×100%=47%
   答：样品中氢氧化钠的质量分数为47%．