Question

某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)敞口放置的固體燒堿的變質(zhì)程度開展了探究．寫出燒堿發(fā)生變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式______．為確定固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下幾種不同的實(shí)驗(yàn)方案：
[方案一]氣體分析法．

（1）若用圖甲中的收集裝置，則所測CO₂氣體的體積______（填“偏大”、“偏小”、“不變”），理由是______，你的改進(jìn)措施是______．
（2）若用乙裝置測定CO₂的質(zhì)量（堿石灰是CaO和NaOH的混合物）．該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的缺陷是______（答一點(diǎn)即可）．
[方案二]沉淀分析法．
資料：部分堿和鹽的溶解性表（20℃）

	OH-	Cl-	CO32-	SO42-
Ca2+	微	溶	不	微
Mg2+	不	溶	不	溶
Fe3+	不	溶	-	溶
Cu2+	不	溶	不	溶

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______，溶液M中的溶質(zhì)是______．

Answer 1

【答案】分析：解實(shí)驗(yàn)題關(guān)鍵要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分析．
方案一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^測碳酸鈉和酸反應(yīng)放出的CO₂的體積或質(zhì)量來設(shè)計(jì)的，所以所有操作必須保證CO₂的體積或質(zhì)量準(zhǔn)確，即必須將反應(yīng)生成的氣體吸收完全，也不能讓空氣中的物質(zhì)影響測定．
方案二：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^將碳酸鈉轉(zhuǎn)換為沉淀，測沉淀的質(zhì)量來計(jì)算含量的，所以必須保證碳酸鈉全部轉(zhuǎn)換為沉淀，但不能使氫氧化鈉轉(zhuǎn)換為沉淀．根據(jù)此原則選出試劑Z答案也就迎刃而解了．
解答：解：氫氧化鈉是堿，可以和空氣中的酸性氧化物二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，而變質(zhì)．
故答案為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
[方案一]（1）因?yàn)槎�氧化碳不僅能溶于水還能與水反應(yīng)，用排水法收集氣體，收集的二氧化碳偏小，為防止二氧化碳接觸水，可用隔絕的方法．
故答案為：偏小；CO₂能溶于水且與水反應(yīng)；在水面上覆蓋一層植物油（或?qū)�廣口瓶中的水改為飽和的CO₂水溶液）
（2）反應(yīng)生成的二氧化碳中含有水分，堿石灰可以吸收水分，同時(shí)裝置中的二氧化碳沒法被堿石灰吸收都可能造成二氧化碳的質(zhì)量減�。�同時(shí)尾裝置的干燥管接口接反了，不能起到防止空氣進(jìn)入反應(yīng)體系．
故答案為：

①產(chǎn)生的CO2氣體中混有水蒸氣，同時(shí)被堿石灰吸收	導(dǎo)致結(jié)果偏大
②反應(yīng)結(jié)束后裝置內(nèi)殘留的CO2氣體不能全部排出	導(dǎo)致結(jié)果偏小
③球形干燥管與空氣相通，也會(huì)吸收空氣中的CO2和水蒸氣	導(dǎo)致結(jié)果偏大

（答其中一點(diǎn)或其他合理答案均可）
[方案二]本方法的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^將碳酸鈉轉(zhuǎn)換為沉淀進(jìn)行測定，所以所加試劑Z必須具備是碳酸鈉沉淀，但不能讓氫氧化鈉沉淀，對(duì)比溶解性表可知，只能加澄清的石灰水．
故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH； NaOH和Ca（OH）₂
點(diǎn)評(píng)：有關(guān)氫氧化鈉變質(zhì)的試題是中考的重要考點(diǎn)，也是難點(diǎn)，對(duì)于本題提供的測定碳酸鈉的含量的多種方法，要認(rèn)真研究，并加以運(yùn)用．