Question

元旦过后，同学们带着快乐的心情返回学校．当大家来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了大家的探究欲望．
【提出问题】氢氧化钠是否已经变质？
小明：取少量该样品置于试管中，向其中加入一种无色溶液，发现有气泡产生，说明该样品中含有碳酸钠，由此可确定该药品已发生变质．则无色溶液可能是

 

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小明：取少量该样品置于试管中，加入少量水溶解，加入酚酞试液，发现酚酞变红，小刚认为该药品没有变质．小明：认为小刚的做法是错误的，原因是

 

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【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？
【提出猜想】小丽的猜想：NaOH溶液部分变质．你的新猜想：

 

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小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象和相关的化学方程式．

实验步骤	现象	化学方程式	结论
取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液．			NaOH溶液部分变质

假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是：

 

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【实验反思】
（1）下列物质①BaCl₂溶液、②Ca（NO₃）₂溶液、③Ca（OH）₂溶液，不能替代小丽实验中 CaCl₂溶液的是

 

（填序号）．
（2）小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用

 

替代．

Answer 1

分析：【提出问题】根据碳酸钠和酸反应产生二氧化碳及碳酸钠和氢氧化钠的溶液都显碱性分析；
【提出猜想】根据氢氧化钠可能全部变质，也可能是部分变质进行分析；根据氢氧化钠部分变质的成分含有氢氧化钠和碳酸钠的性质分析现象并写出反应的方程式；
【实验反思】根据滴加的试剂和碳酸钠反应但不能产生新的碱性物质对氢氧化钠的检验产生干扰碱性分析；
根据氢氧化钠的性质分析：所选择的试剂能够和氢氧化钠反应产生特殊的现象即可．

解答：解：【提出问题】氢氧化钠若变质会产生碳酸钠，碳酸钠和酸反应会产生二氧化碳，出现的现象是产生气泡；
因为氢氧化钠和碳酸钠的溶液都显碱性，因此无论是否发生变质，加入酚酞试液都会变成红色；
【提出猜想】氢氧化钠可能全部变质，也可能是部分变质；
氢氧化钠部分变质则含有氢氧化钠和碳酸钠两种成分，其中的碳酸钠能够和氯化钙反应产生碳酸钙白色沉淀，氢氧化钠能够使酚酞试液变成红色；氯化钙和碳酸钠反应的方程式为：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓；
若氢氧化钠全部变质，则只含有碳酸钠，因此加入氯化钙会沉淀碳酸钙白色沉淀，由于没有氢氧化钠，因此滴加酚酞试液不会变成红色；
【实验反思】选择的试剂要求只能够和碳酸钠反应产生沉淀，既能够检验碳酸钠的存在，又能够排除碳酸钠碱性对氢氧化钠的干扰，因此不能产生新的碱性物质，氯化钡和硝酸钙都能够和碳酸钠反应产生沉淀，且没有产生碱性物质，而氢氧化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠，因此滴加酚酞试液变成红色，不能说明是原有的氢氧化钠的作用，则不能得出部分变质的结论；
由于氢氧化钠除了能够使指示剂变色外，还能够和硫酸铜、氯化铁等产生蓝色或红褐色的测定，能够和氯化铵反应产生刺激性气味的氨气，因此可以用来检验氢氧化钠的存在．
故答案为：【提出问题】盐酸或稀硫酸等；  碳酸钠的水溶液也显碱性；
【提出猜想】NaOH溶液全部变质；  产生白色沉淀，酚酞试液变红； CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓；  产生白色沉淀，酚酞试液不变色； 
【实验反思】③；硫酸铜溶液或氯化铁溶液等（或NH₄Cl溶液，其它符合题意的答案也可）．

点评：本题是有关氢氧化钠变质程度的探究，解答本题的关键是要知道变质后会变成碳酸钠，验证部分变质时要知道先把碳酸钠除掉，再验证是否含有氢氧化钠．因此熟练掌握氢氧化钠、碳酸钠的化学性质，并能够根据它们的性质来对碳酸钠及氢氧化钠进行检验．