Question

15．兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验．请你与他们一起完成以下探究活动：

【查阅资料】NaOH固体在空气中会变质．
【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．
【实验探究一】甲同学用酚酞试液来检验NaOH是否变质，你认为他能否成功？不能（填“能”或“不能”），理由是碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红．
【实验探究】乙同学按如图所示实验方案进行探究：
（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸，说明氢氧化钠已经变质，有气泡产生的反应的化学方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．
（2）若A是Ca（0H）₂溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为CaCO₃（填化学式），该实验不能（填“能”或“不能”）说明样品中有NaOH．
（3）若A是CaCl₂溶液，当实验现象a为有白色沉淀产生，现象b为无色酚酞不变红色，则猜想Ⅱ成立．猜想Ⅲ成立的实验现象是现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞变红色．
【反思】（1）久置的氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）若氢氧化钠是部分变质，除去杂质所用的试剂是：Ca（OH）₂溶液．

Answer 1

分析 由题目给出的信息和学过的知识可知：已知空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；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；甲同学：NaOH的变质原因是吸收了空气中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈碱性，据此进行分析解答；操作①除了用烧杯外，还用到的仪器是玻璃棒，作用是搅拌，加快溶解；若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸，说明氢氧化钠已经变质，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，配平即可；若A是澄清石灰水，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为碳酸钙，该实验不能说明样品中有氢氧化钠，因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成氢氧化钠；若A是氯化钙溶液，现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞不变红色，则猜想Ⅱ成立，因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，氯化钠显中性；如果现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞变红色，则猜想Ⅲ成立；若氢氧化钠是部分变质，除去杂质试剂是氢氧化钙溶液，因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠．

解答 解：
猜想Ⅲ：已知空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，因此做出的三个猜想是：全部是NaOH；全部是Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaOH的混合物；故答案为：Na₂CO₃和NaOH的混合物；
【实验探究一】甲同学：NaOH的变质原因是吸收了空气中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈碱性，氢氧化钠溶液也呈碱性，酚酞与碱性溶液都变红色，故不能用用酚酞试液检验NaOH是否变质；故填：不能成功；碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红；
【实验探究】（1）若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸，说明氢氧化钠已经变质，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，配平即可；故化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（2）若A是澄清石灰水，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为碳酸钙，该实验不能说明样品中有氢氧化钠，因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成氢氧化钠；故答案为：CaCO₃；不能
（3）若A是氯化钙溶液，现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞不变红色，则猜想Ⅱ成立，因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，氯化钠显中性；如果现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞变红色，则猜想Ⅲ成立；
【反思】（1）久置的氢氧化钠变质的原因是：空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故答案为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O      
（2）若氢氧化钠是部分变质，除去杂质试剂是氢氧化钙溶液，因为碳酸钠和氢氧化钙反应会生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，故答案为：Ca（OH）₂溶液．
故答案为：
【猜想】Na₂CO₃和 NaOH．
【实验探究一】不能，碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红．
【实验探究】（1）稀盐酸或稀硫酸，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．（2）CaCO₃，不能．
（3）有白色沉淀产生，无色酚酞不变红色，现象a有白色沉淀产生，现象b无色酚酞变红色．
【反思】（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（2）Ca（OH）₂溶液．

点评 本考点既考查了探究氢氧化钠是否变质，又考查了实验步骤的设计和化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．