Question

3．某興趣小組同學在探究堿溶液與酚酞作用的實驗時，發現了一個意外現象：氫氧化鈉溶液滴入酚酞試液中，溶液變成了紅色，一會兒紅色就消失了．
【猜想】可能與氫氧化鈉溶液質量分數大小有關．
【實驗設計一】

實驗方法	觀察到的現象和結論
分別配制不同質量分數的氫氧化鈉溶液，然后各滴加2滴酚酞試液．	質量分數小的溶液中紅色不消失，質量分數大的溶液中紅色會消失，則證明與NaOH溶液質量分數大小有關．

【反思與評價】
通過大家分析討論，認為可能還有以下猜想：
猜想一、可能是酚酞變質的緣故；
猜想二、可能是氫氧化鈉溶液與空氣中二氧化碳反應的緣故；
猜想三、可能是酚酞與空氣中氧氣反應，使紅色消失的緣故． …
【實驗設計二】為證實猜想三，做如下實驗，請完成下表．

實驗步驟	設計這一步驟的目的
1．用煮沸過的蒸餾水配制氫氧化鈉溶液．	排除水中溶解的O2
2．在氫氧化鈉溶液中滴入酚酞，并在上 方滴一些植物油．	隔絕O2

【理論分析】猜想一不對，理由是若酚酞試液變質，就不可能出現遇氫氧化鈉溶液變紅的現象；
猜想二也不正確，理由是碳酸鈉溶液顯堿性，也可使酚酞試液變紅；
猜想三也不正確，理由是實驗過程中試液一直與氧氣接觸．

Answer 1

分析 【實驗設計一】根據題中信息分析解答；
【實驗設計二】根據氣體的溶解度與溫度有關，溫度越高，溶解度越小；在氫氧化鈉溶液上方滴一些植物油能將氫氧化鈉溶液與空氣隔絕解答；
【理論分析】
根據若酚酞試劑變質，遇氫氧化鈉溶液不會變紅解答；
根據氫氧化鈉能與二氧化碳反應生成碳酸鈉，生成的碳酸鈉呈堿性，能使酚酞試液變紅解答；
根據實驗過程中試液一直與氧氣接觸解答．

解答 解：
【實驗設計一】
分別配制不同質量分數的氫氧化鈉溶液，然后各滴加2滴酚酞試液．質量分數小的溶液中紅色不消失，質量分數大的溶液中紅色會消失，則證明與NaOH溶液質量分數大小有關（是因為NaOH溶液質量分數過大）；
【實驗設計二】據氣體的溶解度隨溫度的升高而降低，那么將氫氧化鈉溶液加熱可以使溶解在氫氧化鈉溶液中的氧氣排除，同樣的道理，在第二步中加入植物油的目的是利用植物油密度小于水，且空氣幾乎不溶于植物油，會浮在液面上方起到隔絕空氣的作用，防止氧氣再次溶于氫氧化鈉溶液中；
【理論分析】
猜想一的猜想錯誤，因為若酚酞試劑變質，就不可能出現遇氫氧化鈉溶液變紅的現象；
猜想二提出：可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應的緣故，這一說法明顯不對，因為氫氧化鈉與二氧化碳反應要生成碳酸鈉即：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃ +H₂O，而碳酸鈉溶液也呈堿性，可以使酚酞變紅；
猜想三也不正確，理由是實驗過程中試液一直與氧氣接觸．
答案：
【實驗設計一】與NaOH溶液質量分數大小有關（是因為NaOH溶液質量分數過大）
【實驗設計二】排除水中溶解的O₂；隔絕O₂；
【理論分析】若酚酞試液變質，就不可能出現遇氫氧化鈉溶液變紅的現象；
碳酸鈉溶液顯堿性，也可使酚酞試液變紅；
實驗過程中試液一直與氧氣接觸．

點評 本題是根據所學知識對已設計的實驗方案進行評價，以及根據物質的性質設計實驗方案，解答時要注意考慮所涉及的物質的化學性質，并據它們的化學性質來設計方案，這是解題的主要思路．