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【题目】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形管设计如下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_____________________,b端___________________。

(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______________________________。

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。

【答案】(1)有无色气体生成 有白色沉淀生成(2)① 溶液由红色逐渐变为无色 ②2.65%

【解析】

试题分析: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,观察到的现象有无色气体生成,b端有白色沉淀生成,因为氢氧化钠变质后变为碳酸钠会和盐酸 反应产生二氧化碳气体,同时还会和石灰水反应产生沉淀碳酸钙;①滴入稀盐酸过程中,U形管中的溶液颜色变化为开始里面的氢氧化钠过量,所以溶液的颜色为红色,随着盐酸的不断加入,氢氧化钠越来越少,溶液颜色慢慢变浅,当反应恰好或者盐酸过量后溶液的变为无色。

解:设该溶液中Na2CO3的质量为X

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

X 0.22g

106:44=X:0.22g

X=0.53g

则该溶液中Na2CO3的质量分数为:0.53克/20克×100%= 2.65%

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