Question

化学老师交给九年级某研究性学习小组一个任务：测定实验室一瓶久置的NaOH固体是否变质．该小组同学进行了如下实验探究：
【猜想】猜想Ⅰ：没有变质；猜想Ⅱ：全部变质；猜想Ⅲ：部分变质
【查阅资料】部分盐溶液在常温下的pH如下表所示：

盐溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	=7	＞7	=7

【设计方案，并进行验证】请你与他们一起探究，并回答下列问题：

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）称取上述NaOH固体样品10.00g，完全溶于100mL水中，配成溶液，向溶液中滴入过量的BaCl2溶液充分反应后静置	______	说明久置固体中含有Na2CO3
（2）用玻璃棒蘸取少量（1）中充分反应后的上层清液到一小片pH试纸上，然后与标准比色卡对照测出pH值	pH=11	说明久置固体中一定含有______（填化学式）

上述步骤（1）中滴加过量BaCl₂溶液的目的是______．
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中______是正确的．
【拓展】该小组同学为了测定出该NaOH固体的变质程度，继续将步骤（1）静置后的混合物过滤，将白色沉淀洗涤、干燥，称得其质量为3.94g，则原样品中NaOH的质量分数为______（假定试剂中无杂质）．
【反思】久置的NaOH变质的原因是______．

Answer 1

解：①由实验步骤（1）及由（1）得出的结论可知，该步骤中发生氯化钡与碳酸钠的化学反应，该反应生成不溶于水的白色物质碳酸钡，即现象为产生白色沉淀，故答案为：产生白色沉淀；
②由对反应后的上层清夜来测定PH值，溶液中不含有Na₂C0₃，且PH=11，则说明溶液显碱性，即原固体中含有NaOH，故答案为：NaOH；
步骤（1）中滴加过量BaCl₂溶液，是保证所取样品中的碳酸钠完全反应，故答案为：使样品中的Na₂C0₃完全反应；
【实验结论】由实验（1）和（2）的结论可知，原样品中含有碳酸钠和氢氧化钠，则猜想Ⅲ正确，故答案为：Ⅲ；
【拓展】由静置后的混合物过滤，将白色沉淀洗涤、干燥，称得其质量为3.94g，即碳酸钡的质量为3.94g，
设10.00g样品中碳酸钠的质量为xg，由碳酸根离子守恒可得，
Na₂C0₃～BaC0₃
106 197
x 3.94g

解得x=2.12g，
则氢氧化钠的质量为10.00g-2.12g=7.88g，
则原样品中NaOH的质量分数为×100%=78.8%，
故答案为：78.8%；
【反思】因氢氧化钠在空气中吸收水后能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，则久置的NaOH固体会变质，故答案为：与空气中的C0₂发生反应生成了Na₂C0₃．
分析：【设计方案，并进行验证】根据结论中有碳酸钠，可利用反应来分析现象，再根据充分反应后溶液的PH值来分析固体中的成分，所加试剂过量是为了完全反应；
【实验结论】根据实验的现象和结论来分析上述猜想是否正确；
【拓展】根据沉淀质量来计算碳酸钠的质量，再计算原样品中NaOH的质量及质量分数；
【反思】根据物质的性质来分析在空气中变质的原因．
点评：本题考查了久置的NaOH固体是否变质的实验探究，学生明确实验现象与结论的关系，利用元素的守恒等来计算分析，并注意结合物质的性质来分析固体变质的原因来解答本题．