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11.化学课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,开展了以下探究:
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
实验操作实验现象实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡.有气泡冒出.氢氧化钠溶液一定变质了.
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质.
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质.
[查阅资料](1)氯化钙溶液呈中性.
(2)氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
[实验探究2]
实验步骤实验现象实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡.有生成.说明原溶液中一定有碳酸钠.
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液.溶液变红色.说明原溶液中一定有.
[实验结论]该氢氧化钠溶液部分(填“部分”或“全部”)变质.
[反思与评价](1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O在上述[实验探究2]中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案不可行(填“可行”或“不可行”).
[理解与应用]氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例:浓盐酸【具挥发性的药品(浓盐酸、氨水等)、具吸水性的药品(浓硫酸、生石灰、或澄清石灰)
(3)取上述部分变质的氢氧化钠溶液100g,向其中加入足量的氢氧化钡溶液,完全反应后得到1.97g白色沉淀,求上述氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数.(写出计算过程)

分析 由[实验探究1]知氢氧化钠溶液已变质,所以氢氧化钠溶液中含有碳酸根离子,因为氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳发生反应,故加入盐酸会有气泡产生.
由[实验探究2]知,(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,溶液中的碳酸钠会与之反应生成碳酸钡白色沉淀.
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液,溶液变红色.因碳酸钠已完全被氯化钡反应,所以说明原溶液中一定有氢氧化钠.
[实验结论]该氢氧化钠溶液部分变质.
[反思与评价]:(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,主要是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水导致的;
(2)在上述[实验探究2]中,如用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液是不行的,因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,这样无法确定原溶液是否有氢氧化钠;因此得不出氢氧化钠部分变质的结论.
[理解与应用](1)氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,如:具挥发性的药品、具吸水性的药品等.
(2)依据沉淀的质量利用方程式的计算可求碳酸钠的质量,然后根据溶质质量分数的要求计算即可.

解答 解:[实验探究2](1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,因碳酸钠与氯化钡能生成碳酸钡沉淀,所以有白色沉淀生成,说明原溶液中一定有碳酸钠.
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液,溶液变红色.溶液显碱性,因溶液中碳酸钠已被氯化钡完全消耗,所以说明原溶液中一定有氢氧化钠.从而得出[实验结论]该氢氧化钠溶液部分变质.
[反思与评价](1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,相关反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
(2)如用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液是不行的,因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,这样无法确定(2)步骤的实验结论,得不出氢氧化钠部分变质的结论.
[理解与应用](1)氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,如:具挥发性的药品(浓盐酸、氨水等)、具吸水性的药品(浓硫酸、生石灰等)、或澄清石灰水其他合理答案均可.
(2)设原溶液中含有碳酸钠的质量是x
Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH
                   106           197      
                     x             1.97g
$\frac{106}{x}=\frac{197}{1.97g}$
x=1.06g
氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数=$\frac{1.06g}{100g}$×100%=1.06%
故答案为:
[实验探究2]白色沉淀;氢氧化钠;
[实验结论]部分;
[反思与评价](1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,(2)不可行
[理解与应用](1)浓盐酸【具挥发性的药品(浓盐酸、氨水等)、具吸水性的药品(浓硫酸、生石灰、或澄清石灰水其他合理答案均可】.
(2)上述氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分为1.06%

点评 此题考查对一瓶没有塞橡皮塞的氢氧化钠溶液进行实验探究过程,各环节层层相连,设计丝丝相扣,探究环节合理慎密,涉猎知识及需解答问题科学合理,仔细玩味此题,其乐无穷.

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