Question

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：
（1）小丽猜测该固体已变质，其依据是：氢氧化钠固体能吸收空气中的

 

．
（2）小红取少量固体配成溶液于试管

 

（写出所加试剂和出现的现象），说明原固体已经变质．
【提出问题】这瓶NaOH固体一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】小明的猜想，NaOH固体部分变质
你的新猜想：

 

；
（3）【实验探究】①用酚酞试液能否检验氢氧化钠变质？请说明理由

 

；
②为了进一步探究氢氧化钠固体是否完全变质，请你帮助小秋完成下列实验：并把相关内容填写在表格中．

实验步骤	观察到的现象	实验结论
①取少量固体配成溶液于试管中， 加入过量的CaCl2溶液．		固体只有 部分变质
②取少量充分反应后的溶液于试管中，滴入   试液．	溶液变红

（4）【实验反思】①上述实验中滴加过量CaCl₂溶液的目的是

 

②小秋第二次滴加的试剂还可以用

 

替代．
（5）【拓展应用】除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,盐的化学性质

专题：科学探究

分析：（1）从氢氧化钠能够吸收空气中的水分而潮解，同时又吸收空气中的二氧化碳而变质去分析解答；
（2）从碳酸钠的检验方法去分析解答；
（3）从证明氢氧化钠中有碳酸钠的方法去分析解答；
（4）从证明是氢氧化钠溶液使酚酞变红而不是碳酸钠溶液的方法去分析解答；
（5）从除去氢氧化钠中碳酸钠的方法去分析解答；

解答：解：（1）由于氢氧化钠能够吸收空气中的水分而潮解，同时又吸收空气中的二氧化碳而变质；氢氧化钠的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；其化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．题目中指出氢氧化钠变质，变质是指物质发生了化学反应产生了其他的物质．所以变质的原因是吸收了空气中的二氧化碳．故答案为：二氧化碳；
（2）要想证明固体物质已经变质，可以通过证明生成物的方法，在这个题目中要想证明氢氧化钠已变质，可以证明生成物中有碳酸钠．可以通过加入稀盐酸的方法，此时发生的反应有：氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠的水，其化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H₂O；碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠，其化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；由上面两个反应可以看出，只有碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以通过产生气体来判断生成物中有碳酸钠，也就是氢氧化钠已经变质．故答案为：加入适量的稀盐酸，如果有气泡产生；
【提出猜想】因为在【提出问题】中指出：“这瓶NaOH固体一定变质了，其变质程度如何呢？”既然已经变质，那么其变质程度只有两种：①部分变质，②全部变质；既然“小明的猜想，NaOH固体部分变质”，那么另一个猜想只能是：全部变质；故答案为：全部变质；
（3）①氢氧化钠变质后，里面的物质有氢氧化钠和碳酸钠两种，氢氧化钠是碱；碳酸钠溶于水后，能够和水生成少量的，所以其水溶液也呈碱性；因此酚酞试液是，遇到两种物质的溶液都变红，因此不能把这两种物质分开．故答案为：不能，因为NaOH和Na₂CO₃溶液都呈碱性，都能使酚酞试液变红；
②由于表中实验结论中指出：“固体部分变质”，因此固体配成溶液管中含有NaOH和Na₂CO₃两种物质，加入过量的溶液，其中只有碳酸钠和CaCl₂能发生反应，生成碳酸钙和氯化钠，其发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓，证明了固体物质中有碳酸钠；由于是过量氯化钙溶液，这样溶液中的碳酸钠就会完全反应，由于生成的碳酸钙是不溶于水固体，此时溶液中还剩余的物质就有：固体原来含有的氢氧化钠、反应生成的氢氧化钠和剩余的CaCl₂溶液，由于CaCl₂溶液是中性的，氢氧化钠溶液是碱性的，所以证明溶液中有氢氧化钠可以滴加酚酞溶液，会看到溶液变红．故答案为：白色沉淀生成       溶液变红；
（4）①由上面（3）的分析可知氢氧化钠和碳酸钠两种物质的溶液都能使酚酞溶液变红．只有在第一步中把碳酸钠完全除去，才能得出第二步中酚酞溶液的变红的原因是固体物质中含有氢氧化钠．故答案为：完全除去溶液中的碳酸钠；
②小秋第二次滴加的试剂的目的是证明溶液中有氢氧化钠溶液，所以只要能证明溶液是碱性的就可以，可以滴加石蕊溶液，这时溶液会变成蓝色；故答案为：石蕊；
（5）【拓展应用】除去氢氧化钠溶液中存在的碳酸钠杂质，可以加入Ca（OH）₂溶液，生成碳酸钙和氢氧化钠，其化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+NaOH，碳酸钙是不溶于水的，可以通过过滤的方式除去，故答案为：氢氧化钙．

点评：实验探究题要注意从题目中给出的结论或实验现象，去分析所要解决的问题．