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，而是氢氧化钠变质了．
【分析】氢氧化钠溶液变质的原因是

 

（用化学方程式表示）．
【提出问题】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？
【设计实验】依据查阅的资料设计实验步骤，并进行实验，根据实验现象判断相应实验结论．

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钙溶液，并不断振荡．	有白色沉淀生成	说明原溶液中一定含有   ．
（2）取（1）试管中的上层清夜滴加酚酞试液．	溶液变红色	则溶液中一定含有   ．

【实验结论】该兴趣小组的同学得出的结论是：氢氧化钠溶液

 

变质（填“部分”或“全部”）．
【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

 

．（填化学式）
（2）借助于

 

可判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应．
【交流与提高】实验证明氢氧化钠还能与二氧化硫反应，化学方程式为：2NaOH+SO₂═X+H₂O，X的化学式是

 

．

Answer 1

考点：药品是否变质的探究,碱的化学性质,盐的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【分析】根据实验中滴加盐酸有气体放出，可推断氢氧化钠中含有碳酸钠而变质；说明氢氧化钠吸收了空气中二氧化碳；
【实验设计】为检验变质程度，利用碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀与氯化钠，可首先使用氯化钡除去变质生成的碳酸钠；然后取上层清液滴加酚酞，如果部分变质，剩余的氢氧化钠能使酚酞变红，如果全部变质，则滴加的酚酞不变色；
【实验结论】实验中观察到滴加的酚酞变红，说明上层清液中含有未变质的氢氧化钠，因此，可得出部分变质的结论；
【进一步实验】利用氢氧化钙溶液与碳酸钠发生反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，向变质的溶液中加入适量的氢氧化钙溶液充分反应后，过滤，除去碳酸钙沉淀后即可得到纯净的氢氧化钠溶液；根据酚酞遇碱变红、遇酸或中性溶液不变红的特点，可向溶液中滴入酚酞判断两者恰好完全反应；
【交流与提高】实验证明氢氧化钠还能与二氧化硫反应，化学方程式为：2NaOH+SO₂═X+H₂O，根据质量守恒定律，推理X的化学式．

解答：解：【分析】氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠和水而变质；
用化学方程式表示：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
【实验设计】（1）加入的氯化钡溶液形成了白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，与氯化钡生成不溶于水的碳酸钡；
故答案为：Na₂CO₃；
（2）加入过量氯化钡溶液与溶液中的碳酸钠充分反应，生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠而将碳酸钠全部除去后，上层清液仍可使酚酞变成红色，说明清液中含有氢氧化钠；
故答案为：NaOH；
【实验结论】加入的氯化钡生成白色沉淀，可说明溶液中含有碳酸钠；清液中滴酚酞变红，说明溶液中含有氢氧化钠；因此，可判断原氢氧化钠溶液部分变质；
故答案为：部分；
【进一步实验】（1）向变质的溶液中加入适量的氢氧化钙溶液，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤去碳酸钙沉淀，可得到较为纯净的氢氧化钠溶液；
故答案为：Ca（OH）₂；
（2）可向氢氧化钠溶液中滴入酚酞，溶液变红，然后再滴加稀盐酸，待红色刚好消失，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；
故答案为：酚酞试液；
【交流与提高】实验证明氢氧化钠还能与二氧化硫反应，化学方程式为：2NaOH+SO₂═X+H₂O，根据质量守恒定律，根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知，X中应该含有氮元素和氢元素，其化学式中应该含有钠元素、硫元素和氧元素，并且其原子个数分别是2、1和3；所以X的化学式应该是“Na₂SO₃”．
故本题答案为：
【分析】
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
【实验设计】
（1）Na₂CO₃；
（2）NaOH；
【实验结论】部分；
【进一步实验】
（1）Ca（OH）₂；
（2）酚酞试液；
【交流与提高】Na₂SO₃．

点评：检验氢氧化钠与碳酸钠的混合物时，可先把碳酸钠变成沉淀并且不生成影响氢氧化钠检验的碱性物质，然后使用酚酞检验氢氧化钠．