Question

小刚做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，看到有气泡产生．是不是拿错了药品？小刚经检验确认没有拿错药品，而是氢氧化钠溶液变质了．
【分析】氢氧化钠溶液变质的原因是______．
【提出问题】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？
【查询资料】1．已知反应：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓
2．部分盐溶液的pH如下表：

盐溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

【实验设计】小刚依据查询的资料设计实验步骤，请你帮他补充完整．

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加足量的氯化钡溶液，并不断振荡．		说明原来溶液中，一定含有的溶质是碳酸钠．
（2）向步骤（1）充分反应后的溶液中滴加．		说明原来溶液中，还一定含有．

【实验结论】通过实验，小刚检验出该氢氧化钠溶液只是部分变质．
【进一步实验】小刚用变质的溶液制取不含杂质的氢氧化钠溶液，继续完成中和反应实验．他设计如图所示的实验方案．

（1）写出步骤①发生反应的化学方程式______；
（2）步骤①中滴加适量溶液A后的操作是______；
（3）步骤③判断盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的实验现象是______．

Answer 1

【答案】分析：【分析】根据实验中滴加盐酸有气体放出，可推断氢氧化钠中含有碳酸钠而变质；说明氢氧化钠吸收了空气中二氧化碳；
【实验设计】为检验变质程度，利用碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀与氯化钠，可首先使用氯化钡除去变质生成的碳酸钠；然后取上层清液滴加酚酞，如果部分变质，剩余的氢氧化钠能使酚酞变红，如果全部变质，则滴加的酚酞不变色；
【进一步实验】利用氢氧化钙溶液与碳酸钠发生反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，向变质的溶液中加入适量的氢氧化钙溶液充分反应后，过滤，除去碳酸钙沉淀后即可得到纯净的氢氧化钠溶液；根据酚酞遇碱变红、遇酸或中性溶液不变红的特点，可向溶液中滴入酚酞判断两者恰好完全反应．
解答：解：【分析】氢氧化钠时碱，能吸收空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠和水而变质；
故答案为：氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生了反应；
【实验设计】（1）加入的氯化钡溶液形成了白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，与氯化钡生成不溶于水的碳酸钡；
（2）加入过量氯化钡溶液与溶液中的碳酸钠充分反应，生成白色沉淀碳酸钡和氯钠而将碳酸钠全部除去后，上层清液仍可使酚酞变成红色，说明清液中含有氢氧化钠；
故答案为：

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量氯化钡溶液，并不断振荡．	有白色沉淀产生	说明原溶液中一定含有  Na2CO3
（2）取（1）试管中的上层清液滴加 酚酞试液	溶液变为红色	则溶液中一定含有NaOH

【进一步实验】①氢氧化钠的提纯可采用沉淀法，可用含Ca²⁺或Ba^2+_的溶液，为了不加入其它的杂质离子，因此可选用适量的Ca（OH）₂溶液，Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，这样可将原溶液中的碳酸根离子形成碳酸钙沉淀，然后通过过滤除去难溶杂质，滤液即为纯净的氢氧化钠溶液．在进行中和反应时，为判断恰好完反应，可先取样品，并滴加酚酞试液，溶液就会变红，搅拌均匀，然后再逐滴加入稀盐酸，红色溶液会变浅，若红色刚好褪去，就说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应．
故答案为：（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；（2）过滤；（3）溶液由红色刚好变为无色
点评：本题以变质的氢氧化钠溶液引题，考查变质原因，会书写化学方程式，结合检验方法，解题思路比较灵活，既能考查氢氧化钠和碳酸盐的性质，碳酸根的检验和碳酸盐杂质的除去，又考查了像过滤、搅拌等实验操作，考查面较广，不错的一道题．