Question

（8分）小麗來到實驗室，看到實驗桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，于是對其是否變質產生了興趣。她和同學們準備對這瓶固體進行探究。
【查閱資料】a．碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性。
b．碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液可以發生反應：Na₂CO₃ + CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl。
【作出猜想】猜想1．固體沒有變質
猜想2．固體部分變質
猜想3．           
【設計方案】

	實驗操作	實驗現象	實驗結論
方案一	取少量固體放入試管中，滴加幾滴稀鹽酸	無明顯現象	猜想1正確
方案二	取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量澄清石灰水	產生白色沉淀	猜想2正確
	取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液變為紅色

同學們經過討論，認為兩個方案都不合理。方案一不合理的原因是        ；
方案二不合理的原因是        。同學們重新設計了方案并進行了實驗。
【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量	產生白色沉淀	猜想2正確
取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液

若猜想3正確，該實驗的現象應該是         。
【繼續探究】同學們繼續探究該氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量分數。利用以下裝置進行了實驗。

你認為她們需要測的數據是         （填字母序號）。
a．固體樣品的質量            b．堿石灰實驗前后的質量 
c．濃硫酸實驗前后的質量       d．氫氧化鈉溶液實驗前后的質量  
e．所用稀硫酸的質量
【實驗反思】根據所得數據進行計算發現結果比實際偏小，原因可能是         。

Answer 1

【作出猜想】固體完全變質
【設計方案】
方案一：若樣品變質，加入的少量稀鹽酸先與NaOH反應，無明顯現象；若樣品完全變質，加入的幾滴稀鹽酸與Na₂CO₃反應，產生NaHCO₃，也無明顯現象
方案二：碳酸鈉與石灰水反應產生的氫氧化鈉也能使濾液中的酚酞變紅
【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
CaCl2溶液
	溶液由無色變為變紅色

 
取少量固體放入試管中，滴加足量CaCl₂后產生白色沉淀；取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液后不變色
【繼續探究】ad
【實驗反思】A、B容器內還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收

解析試題分析：1、【作出猜想】氫氧化鈉敞口放置在空氣中，會與空氣中的二氧化碳反應，則氫氧化鈉可能沒有變質，可能部分變質；可能完全變質。故有猜想3．固體完全變質。
2、【設計方案】方案一：若樣品變質，加入的少量稀鹽酸先與NaOH反應，無明顯現象；若樣品完全變質，加入的幾滴稀鹽酸與Na₂CO₃反應，產生NaHCO₃，也無明顯現象
方案二：碳酸鈉與石灰水反應產生的氫氧化鈉也能使濾液中的酚酞變紅
3、【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量CaCl2溶液	產生白色沉淀	猜想2正確
取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液由無色變為變紅色

若猜想3正確，該實驗的現象應該是取少量固體放入試管中，滴加足量CaCl₂后產生白色沉淀；取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液后不變色。
【繼續探究】同學們繼續探究該氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量分數。她們需要測的數據是a．固體樣品的質量；d．氫氧化鈉溶液實驗前后的質量。根據反應生成的二氧化碳的質量，計算出原來物質碳酸鈉的質量，進而計算氫氧化鈉的質量和質量分數，這個過程中，要確保二氧化碳完全被氫氧化鈉溶液吸收。
【實驗反思】根據所得數據進行計算發現結果比實際偏小，原因可能是A、B容器內還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收。
考點：實驗設計與探究；酸堿指示劑；氫氧化鈉的性質；碳酸鈉的性質；二氧化碳的性質；物質質量分數的測定。
點評：實驗探究過程中的實驗猜想，要根據相關物質的性質和所處的條件來猜想，不是胡思亂想；實驗探究的過程要嚴謹，否則就容易導致錯誤。