Question

化学兴趣小组为探究实验室内一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质，三位同学分别选择了三类不同物质，实验如下：

（1）写出氢氧化钠变质的化学方程式______．
（2）甲：取样少许加入稀盐酸到一定量后有气泡产生；乙：取样少许加入Ca（OH）₂溶液，应观察到的现象是______；
丙：取样少许加入CaCl₂溶液，看到了与乙同样的现象．三位都得出了氢氧化钠溶液变质的结论．
（3）他们把各自反应后的废液倒入同一洁净的废液缸内后，发现呈白色浑浊状，由此推知废液中含有的不溶物是______．过滤后，滤液中一定含有的物质是______．
（4）为鉴定滤液中可能含有的物质，取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，说明滤液中一定含有的离子是______，可能含有的离子是______．
（5）为了除去变质所产生的杂质而得到纯净的氢氧化钠，可以选用的试剂是______．

Answer 1

解：（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，反应物是氢氧化钠和二氧化碳，生成物是碳酸钠和水，用观察法配平，所以反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，所以看到的现象是有白色沉淀生成；
（3）把各自反应后的废液倒入同一洁净的废液缸内后，发现呈白色浑浊状，由此推知废液中含有的不溶物属于白色沉淀，所提供的各种物质中的离子结合时只有碳酸钙一种白色沉淀，所以不溶物是碳酸钙，因为盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以过滤后，滤液中一定含有的物质是氯化钠；
（4）由于所提供的物质相互反应时生成的白色沉淀只能是碳酸钙，所以取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，说明滤液中一定含有的离子是钙离子；根据前面的分析可知一定含有的物质是氯化钠，即溶液中一定含有钠离子和氯离子，又通过取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成，说明滤液中一定含有的离子是钙离子，与钙离子不能共存的碳酸根离子是不能存在的，所以还可能含有的离子就是氢氧根离子了；
（5）除杂质的方法：加入的试剂只能与杂质反应，不能与需要的物质反应，不能引入新的杂质．除去氢氧化钠中的碳酸钠就是为了除去碳酸根离子，所以可以用钙离子除去碳酸根离子，为了不引入新的杂质，用氢氧化钙即可．
故答案为：（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（2）有白色沉淀生成；（3）碳酸钙；氯化钠；（4）钙离子；氢氧根离子；（5）氢氧化钙．
分析：（1）根据方程式的书写方法考虑；
（2）根据氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀考虑；
（3）根据反应后各种物质可能具有的情况进行全面分析，尤其是要考虑到反应物过量问题；
（4）与碳酸钠产生白色沉淀在所提供的离子中只有钙离子；根据反应情况分析出可能具有的离子；
（5）根据除杂质的方法：加入的试剂只能与杂质反应，不能与需要的物质反应，不能引入新的杂质．
点评：此题考查对一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质进行实验探究过程，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，仔细品味此题，其乐无穷．