Question

17．化学实验室常取用氢氧化钠溶液，当多次揭开其瓶盖后，同学们猜想该试剂可能变质了，在征得老师同意后，开展了以下探究：
【提出问题1】该瓶氢氧化钠溶液是否变质了呢？
【实验探究1】

实验操作	实验现象	化学方程式	实验结论
取少量该溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸	有气泡产生	2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑	氢氧化钠溶液一定变质了

NaOH溶液变质的原因2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）
【提出问题2】该瓶氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钠溶液均呈中性，碳酸钠溶液呈碱性．
【实验探究2】

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量该溶液于试管中加水溶解，滴加过量的CaCl2溶液，并不断振荡	产生白色沉淀	说明原溶液中一定含有Na2CO3
②取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液	溶液变为红色	说明原溶液中一定还含有NaOH

【实验结论】该氢氧化钠溶液部分（填“部分”或“全部”）变质．
【反思与评价】
（1）在上述【实验探究2】中，甲提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案不可行（填“可行”或“不可行”），原因是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH（用化学方程式表示）．
（2）若将【实验探究2】?中加入的酚酞溶液换为某盐溶液，会产生与?中不同的实验现象，也可得出?中相同的结论．写出一种符合条件的盐的化学式CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等．
【理解与应用】氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存，用后应立即盖上瓶盖．

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析解答，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水；由【实验探究1】已知氢氧化钠溶液已变质，所以氢氧化钠溶液中一定含有碳酸钠，碳酸钠和盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳，故加入盐酸会有气泡产生；
由【实验探究2】知，（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，溶液中的碳酸钠会与之反应生成碳酸钙白色沉淀．
（2）从（1）的结论可知原溶液中含有碳酸钠时，滴加氯化钙时一定会生成碳酸钙的白色沉淀，取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液，溶液变红色．因碳酸钠已完全被氯化钙反应，所以说明原溶液中一定有氢氧化钠．
【实验结论】该氢氧化钠溶液部分变质．
【反思与评价】：如用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液是不行的，因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定原溶液是否有氢氧化钠；因此得不出氢氧化钠部分变质的结论；根据氢氧化钠的性质分析选择合适的试剂．

解答 解：【提出问题1】【实验探究1】氢氧化钠溶液已变质，所以氢氧化钠溶液中含有碳酸根离子，因此加入盐酸必产生二氧化碳气体，反应的方程式为：2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑；故填：2HCl+Na₂CO₃═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【实验探究2】（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，因碳酸钠与氯化钙能生成碳酸钙沉淀，所以有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有碳酸钠；反应的化学方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl；故填：产生白色沉淀；
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液，溶液变红色．溶液显碱性，因溶液中碳酸钠已被氯化钙完全消耗，所以说明原溶液中一定有氢氧化钠；故填：取步骤（1）试管中的少量上层清液；
【实验结论】由以上的分析可知氢氧化钠溶液中既含氢氧化钠又含碳酸钠，因此是部分变质；故填：部分；
【反思与评价】（1）如用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液是不行的，因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定（2）步骤的实验结论，得不出氢氧化钠部分变质的结论；故填：不可行；Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）氢氧化钠可以与硫酸铜、硫酸铁等反应产生蓝色或红褐色的沉淀等，因此还可以选择CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等；故填：CuSO₄或Fe₂（SO₄）₃等．

点评 此题是一道实验探究题，解题的关键是把握在证明氢氧化钠部分变质时，先除去氢氧化钠中的碳酸钠，然后再证明剩余溶液显碱性，才能说明氢氧化钠部分变质．