Question

实验室有一瓶敞放着的氢氧化钠固体，同学们想探究这瓶固体的成分，请你一同参与探究并回答有关问题．
请你写出氢氧化钠在空气中变质的化学方程式：______，可加入试剂______，如有气泡产生则氢氧化钠变质．
提出猜想：
猜想1：这瓶固体的成分是NaOH；
猜想2：这瓶固体的成分是Na₂CO₃；
猜想3：这瓶固体的成分是______．
实验与结论：
（1）取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液，溶液由无色变成红色．甲同学认为这瓶固体含有NaOH，猜想1正确．乙同学认为甲同学的结论不正确，其理由是______．
（2）向（1）溶液中加入过量的CaCl₂溶液，生成白色沉淀，沉淀后静置，溶液由红色变成无色．同学们认为猜想______是正确的．
问题讨论：
（1）丙同学认为实验时也可以先加入过量的CaCl₂溶液，振荡、静置，然后在上层清液中加入无色酚酞溶液，你认为丙同学的说法______（选填“正确”或“不正确”），此时反应的化学方程式为______；若猜想3正确，则现象为______，其中无色酚酞溶液还可用一种盐溶液，如______（写化学式）来代替验证猜想．
（2）丁同学认为CaCl₂溶液也可以改为Ca（OH）₂溶液，你认为丁同学的说法______（选填“正确”或“不正确”），理由是______．

Answer 1

解：氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
【提出猜想】因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，如果全变质，固体成分就是碳酸钠，如果部分变质，固体成分就是碳酸钠和氢氧化钠；
【实验与结论】（1）碳酸钠溶液呈碱性，也使无色酚酞变红色，所以即使全部变质也是这个结果；
（2）有白色沉淀生成说明碳酸钠存在，溶液由红色变成无色说明还不存在氢氧化钠，所以猜想2成立；
【问题讨论】（1）先加入过量的CaCl₂溶液，再加无色酚酞试液，没有白色沉淀，溶液变红，说明没有变质，猜想1成立；如果有白色沉淀，溶液又变红，说明部分变质，即猜想2成立；如果有白色沉淀，溶液不变红，说明猜想3成立；所以这样做可以验证；因为氢氧化钠和氯化铜等反应产生氢氧化铜沉淀，可以证明氢氧根离子的存在；
（2）如果CaCl₂溶液也改为Ca（OH）₂溶液，Na₂CO₃与Ca（OH）₂反应生成氢氧化钠，即使全部变质，也会出现的结果是酚酞变红，所以会影响实验结果；
故答案为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O； 稀盐酸；
【提出猜想】NaOH和Na₂CO₃混合物；
【实验与结论】（1）Na₂CO₃ 的水溶液也呈碱性  （2）2
【问题讨论】
（1）正确    CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
有白色沉淀生成，上层清液变红      CuCl₂
（2）不正确  会生成新的 NaOH，无法检验原来样品中的NaOH．
分析：根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水写出方程式；根据碳酸盐和酸反应产生气泡分析；
【提出猜想】根据氢氧化钠和二氧化碳反应程度作出猜想；
【实验与结论】（1）根据碳酸钠溶液呈碱性进行分析；
（2）根据实验现象作出结论；
【问题讨论】（1）代入进行逐步验证，看是否成立；根据氢氧化钠和氯化铜等反应产生氢氧化铜沉淀分析；
（2）根据Na₂CO₃与Ca（OH）₂反应生成氢氧化钠进行分析；
点评：本题通过氢氧化钠变质程度的探究，重点考查了碱与二氧化碳反应的性质，以及碳酸盐的检验方法等，要注意碳酸钠碱性对氢氧化钠的干扰，所以要先除去碳酸钠，再验证氢氧化钠的存在．