Question

15．興趣小組同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：

【查閱資料】NaOH固體在空氣中會變質．
【猜想】猜想l：可能全部是NaOH；      猜想Ⅱ：可能全部是Na₂C0₃，；
猜想Ⅲ：可能是Na₂CO₃和NaOH混合物．
【實驗探究一】甲同學用酚酞試液來檢驗NaOH是否變質，你認為他能否成功？不能（填“能”或“不能”），理由是碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅．
【實驗探究】乙同學按如圖所示實驗方案進行探究：
（1）若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經變質，有氣泡產生的反應的化學方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．
（2）若A是Ca（0H）₂溶液，現象a有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為CaCO₃（填化學式），該實驗不能（填“能”或“不能”）說明樣品中有NaOH．
（3）若A是CaCl₂溶液，當實驗現象a為有白色沉淀產生，現象b為無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立．猜想Ⅲ成立的實驗現象是現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色．
【反思】（1）久置的氫氧化鈉變質的原因是（用化學方程式表示）：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）若氫氧化鈉是部分變質，除去雜質所用的試劑是：Ca（OH）₂溶液．

Answer 1

分析 由題目給出的信息和學過的知識可知：已知空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；因此做出的猜想是：猜想Ⅰ．全部是NaOH；猜想Ⅱ．全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ．Na₂CO₃和NaOH的混合物；甲同學：NaOH的變質原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，據此進行分析解答；操作①除了用燒杯外，還用到的儀器是玻璃棒，作用是攪拌，加快溶解；若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經變質，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可；若A是澄清石灰水，現象a有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為碳酸鈣，該實驗不能說明樣品中有氫氧化鈉，因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應會生成氫氧化鈉；若A是氯化鈣溶液，現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立，因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉顯中性；如果現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色，則猜想Ⅲ成立；若氫氧化鈉是部分變質，除去雜質試劑是氫氧化鈣溶液，因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應會生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉．

解答 解：
猜想Ⅲ：已知空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此做出的三個猜想是：全部是NaOH；全部是Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaOH的混合物；故答案為：Na₂CO₃和NaOH的混合物；
【實驗探究一】甲同學：NaOH的變質原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，氫氧化鈉溶液也呈堿性，酚酞與堿性溶液都變紅色，故不能用用酚酞試液檢驗NaOH是否變質；故填：不能成功；碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅；
【實驗探究】（1）若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經變質，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可；故化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（2）若A是澄清石灰水，現象a有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為碳酸鈣，該實驗不能說明樣品中有氫氧化鈉，因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應會生成氫氧化鈉；故答案為：CaCO₃；不能
（3）若A是氯化鈣溶液，現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立，因為碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉顯中性；如果現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色，則猜想Ⅲ成立；
【反思】（1）久置的氫氧化鈉變質的原因是：空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O      
（2）若氫氧化鈉是部分變質，除去雜質試劑是氫氧化鈣溶液，因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應會生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，故答案為：Ca（OH）₂溶液．
故答案為：
【猜想】Na₂CO₃和 NaOH．
【實驗探究一】不能，碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅．
【實驗探究】（1）稀鹽酸或稀硫酸，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．（2）CaCO₃，不能．
（3）有白色沉淀產生，無色酚酞不變紅色，現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色．
【反思】（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（2）Ca（OH）₂溶液．

點評 本考點既考查了探究氫氧化鈉是否變質，又考查了實驗步驟的設計和化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．