Question

化學興趣小組為探究實驗室內一瓶久置的氫氧化鈉溶液是否變質，三位同學分別選擇了三類不同物質，實驗如下：

（1）寫出氫氧化鈉變質的化學方程式

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．
（2）甲：取樣少許加入稀鹽酸到一定量后有氣泡產生；乙：取樣少許加入Ca（OH）₂溶液，應觀察到的現象是

有白色沉淀生成

；
丙：取樣少許加入CaCl₂溶液，看到了與乙同樣的現象．三位都得出了氫氧化鈉溶液變質的結論．
（3）他們把各自反應后的廢液倒入同一潔凈的廢液缸內后，發現呈白色渾濁狀，由此推知廢液中含有的不溶物是

碳酸鈣

．過濾后，濾液中一定含有的物質是

氯化鈉

．
（4）為鑒定濾液中可能含有的物質，取少量濾液加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，說明濾液中一定含有的離子是

鈣離子

，可能含有的離子是

氫氧根離子

．
（5）為了除去變質所產生的雜質而得到純凈的氫氧化鈉，可以選用的試劑是

氫氧化鈣

．

Answer 1

分析：（1）根據方程式的書寫方法考慮；
（2）根據氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀考慮；
（3）根據反應后各種物質可能具有的情況進行全面分析，尤其是要考慮到反應物過量問題；
（4）與碳酸鈉產生白色沉淀在所提供的離子中只有鈣離子；根據反應情況分析出可能具有的離子；
（5）根據除雜質的方法：加入的試劑只能與雜質反應，不能與需要的物質反應，不能引入新的雜質．

解答：解：（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應物是氫氧化鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和水，用觀察法配平，所以反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，所以看到的現象是有白色沉淀生成；
（3）把各自反應后的廢液倒入同一潔凈的廢液缸內后，發現呈白色渾濁狀，由此推知廢液中含有的不溶物屬于白色沉淀，所提供的各種物質中的離子結合時只有碳酸鈣一種白色沉淀，所以不溶物是碳酸鈣，因為鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，氯化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以過濾后，濾液中一定含有的物質是氯化鈉；
（4）由于所提供的物質相互反應時生成的白色沉淀只能是碳酸鈣，所以取少量濾液加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，說明濾液中一定含有的離子是鈣離子；根據前面的分析可知一定含有的物質是氯化鈉，即溶液中一定含有鈉離子和氯離子，又通過取少量濾液加入碳酸鈉溶液有白色沉淀生成，說明濾液中一定含有的離子是鈣離子，與鈣離子不能共存的碳酸根離子是不能存在的，所以還可能含有的離子就是氫氧根離子了；
（5）除雜質的方法：加入的試劑只能與雜質反應，不能與需要的物質反應，不能引入新的雜質．除去氫氧化鈉中的碳酸鈉就是為了除去碳酸根離子，所以可以用鈣離子除去碳酸根離子，為了不引入新的雜質，用氫氧化鈣即可．
故答案為：（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（2）有白色沉淀生成；（3）碳酸鈣；氯化鈉；（4）鈣離子；氫氧根離子；（5）氫氧化鈣．

點評：此題考查對一瓶久置的氫氧化鈉溶液是否變質進行實驗探究過程，各環節層層相連，設計絲絲相扣，探究環節合理慎密，涉獵知識及需解答問題科學合理，仔細品味此題，其樂無窮．