Question

化学老师交给某学校研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质．该小组的同学进行了如下实验探究：
提出问题：猜想I：没变质，全部是NaOH；
猜想II：部分变质，

 

；
猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na₂CO₃．
查阅资料：部分溶液在常温下的pH如下：

盐溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

设计方案并进行实验：请你与他们一起共同完成，并回答所给问题．

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.0g溶于100ml，水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应后，静置．	产生白色沉淀	说明久置固体中，一定含有   （填化学式）．
②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH．	pH=11	说明久置固体中，还一定含有    （填化学式）．

上述步骤①中，称量氢氧化钠固体样品用到的玻璃仪器名称是

 

，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：该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥，称得其质量为4.0g，则原样品中NaOH的质量分数为

 

 （保留一位小数）．
反思：久置的氢氧化钠变质的原因是

 

（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析：猜想Ⅱ：部分变质，说明一部分氢氧化钠发生了反应，氢氧化钠和空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水．设计方案并进行实验：碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应后溶液中溶质有氯化钠和氯化钡（剩余）．根据图表可知，氯化钠溶液和氯化钡溶液的pH都等于7，所以pH=11说明溶液中还有氢氧化钠．
实验结论：白色沉淀说明样品中有碳酸钠，pH=11说明样品中有氢氧化钠．
拓展：由沉淀的质量可以计算出碳酸钠的质量，然后求NaOH的质量分数．
反思：根据质量守恒定律可知．

解答：解：猜想Ⅱ：部分变质，说明一部分氢氧化钠发生了反应，氢氧化钠和空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水，故答案为：NaOH和Na₂CO₃．
设计方案并进行实验：①碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀和氯化钠，因此白色沉淀说明样品中含有碳酸钠．反应后溶液中溶质肯定有氯化钠和氯化钡（剩余），根据图表可知，氯化钠溶液和氯化钡溶液的pH都等于7，所以pH=11说明溶液中还有氢氧化钠．碳酸钠溶液的pH也大于7，所以根据pH=11就无法断定是否是氢氧化钠．故答案为：Na₂CO₃ ；
NaOH；烧杯；让碳酸钠全部参加反应．
实验结论：白色沉淀说明样品中有碳酸钠，pH=11说明样品中有氢氧化钠，故答案为：猜想Ⅱ．
拓展：根据题目信息可知，沉淀（碳酸钡）的质量是4克，设碳酸钠的质量是X．
Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl
106           197
X             4克

106

197

═

X

4克

得：X=2.15克
∴样品中氢氧化钠的质量=10克-2.15克=7.85克，则原样品中NaOH的质量分数=

7.85

10

×100%═78.5%，故答案为：78.5%．
反思：根据质量守恒定律可知，空气中二氧化碳参加反应，故答案为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

点评：掌握分析物质组成的方法，鉴别物质一般要求是现象明显，比如：沉淀、气体．