Question

研究性学习小组测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。

【提出问题】NaOH固体是否变质？

【猜想与假设】猜想1：没变质，全部是NaOH；

              猜想2：完全变质，全部是Na₂CO₃；

              猜想3：部分变质，既含有NaOH又含有Na₂CO₃。

【设计方案并进行实验】请你与他们一起完成，并回答所给问题。

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述固体样品8g溶于100mL水配成溶液，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，充分反应后，静置。	_________ _________	说明固体中一定含有Na2CO3
②用玻璃棒蘸取少量①中的上层清液滴在pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH	pH=10	说明固体中还一定含有__________(填化学式)

上述步骤①中，滴加过量氯化钙溶液的目的是_____________________________。

【实验结论】通过实验，说明上述猜想_____________是正确的。

【拓展】（1）为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗涤、干燥、称得其质量为2g,则原固体样品中NaOH的质量分数为______________（假定固体中无其它杂质）。

（2）要除去氢氧化钠中含有的碳酸钠，所用的方法(用化学方程式表示)__________________________________。

【反思】通过实验，实验室中的氢氧化钠应密封保存。

Answer 1

【答案】设计方案并进行实验：有白色沉淀产生      NaOH       除去碳酸钠或使碳酸钠完全反应或检验并除去碳酸钠

实验结论：3

拓展：（1）73.5%   （2）Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH或Ba（OH）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaOH

【解析】设计方案并进行实验：解题时，需能够根据步骤、现象、结论中的已知条件，推断其他条件。①中结论是“一定含有碳酸钠”，因此加入氯化钙溶液后会与碳酸钠反应产生白色沉淀；②因为①中加入的氯化钙溶液是过量的，因此其上层清液中一定不会含有碳酸钠，又因为测得上层清液的pH为10，大于7，显碱性，因此可知溶液中还含有氢氧化钠（NaOH）。滴加过量氯化钙溶液，一方面是为了检验是否含有碳酸钠，另一方面，“过量的”氯化钙可将溶液中的碳酸钠全部反应（除去），以免第②步测定pH时对测定结果造成干扰（碳酸钠溶液也显碱性）。

【实验结论】通过探究可知，原固体中既含有碳酸钠，又含有氢氧化钠，所以猜想3成立。

【拓展】（1）根据得到的沉淀的质量及产生沉淀的反应（CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl），可求出原固体中含有的碳酸钠的质量，进而求出氢氧化钠的质量及质量分数。（2）要除去氢氧化钠中的碳酸钠，需选择能与碳酸钠反应且不会引入新的杂质的试剂，如氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液等。反应的化学方程式分别为Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH，Ba（OH）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaOH。