Question

化学兴趣小组的同学做中和反应实验时，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？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氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生了反应．
提出问题：该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？
查阅资料：
①已知反应：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓（白色）
②氯化钡溶液呈中性．
设计实验：依据查阅的资料设计实验步骤，并进行实验，根据实验现象推断相应实验结论．

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无色酚酞试液．	溶液变红色	则溶液中一定含有氢氧化钠．

实验结论：该兴趣小组的同学得出的结论是：氢氧化钠溶液

部分

（填“部分”或“全部”）变质．
进一步实验：该小组同学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．请你帮助他们解决下列问题：
（1）除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的

Ca（OH）₂

，反应的化学方程式为

Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

．
（2）借助于

指示剂

可判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应．

Answer 1

分析：物质在存放时要防止变质，变质的原因可能与空气中的某种成分发生化学反应，比如氢氧化钠、氢氧化钙等碱性物质能与空气中的二氧化碳发生化学反应生成碳酸盐，而导致化学试剂失效．因此检验方法可以从如何检验碳酸根离子出发．对于杂质的去除可以在不引入其它离子的同时，将碳酸根离子生成沉淀，过滤去掉，常用到的试剂就是氢氧化钙溶液．

解答：解：【实验设计】（1）氢氧化钠与氯化钡不反应，而氢氧化钠吸收二氧化碳生成的碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀．取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量氯化钡溶液，有白色沉淀产生，说明原溶液中一定含有碳酸钠．故答案为：Na₂CO₃    
（2）无色酚酞遇碱变成红色．取（1）试管中的上层清液滴加无色酚酞试液，结论是“溶液中一定含有氢氧化钠”，所以可得现象是溶液变红色．故答案为：溶液变红色
【实验结论】原溶液中既有碳酸钠又有氢氧化钠，说明氢氧化钠部分变质．故答案为：部分
【进一步实验】（1）因为碳酸根离子能与钙离子结合生成碳酸钙沉淀，溶液过滤除去，因此在除去含有碳酸根离子的碱性溶液中，往往用加入钙离子的方法，将碳酸根离子除掉，为了不加入其它杂质离子，因此在本题中要用氢氧化钙溶液，并且要适量，不能存有过多的钙离子，该反应的反应物是氢氧化钙和碳酸钠，生成物是碳酸钙和氢氧化钠．
所以本题的答案为：Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
（2）判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应可用指示剂或pH计．故答案为：指示剂

点评：本题综合考查了氢氧化钠的性质以及碳酸根的检验方法及除杂方法，注意把握加入试剂的量，除杂过程中不能加入新的杂质离子，正确选择试剂．