Question

某同学做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠中，看到有气泡产生，是不是拿错了药品？该同学经检查确认没有拿错药品，而是氢氧化钠变质了．
（1）氢氧化钠变质的原因是________；（用化学方程式表示）
（2）该同学设计了如下实验确认该氢氧化钠溶液已经变质，a取溶液加入试管中再滴加酚酞试液；b取溶液加入试管中再滴加石蕊试液；c取溶液于试管中加入盐酸；d取溶液于试管中加入氯化钙溶液．你认为其中能为氢氧化钠变质提供证据的是________；（填字母序号）
该同学要用变质的溶液制取不含杂质的氢氧化钠溶液，并继续完成中和反应实验．他设计如下的实验方案：

请分析后回答
1、写出试剂B和操作I的名称：试剂B________；操作I________；
2、怎样判断盐酸与氢氧化钠恰好完全反应？________．
3、写出变质溶液转化为不含杂质的氢氧化钠溶液的化学反应方程式________．

Answer 1

解：（1）氢氧化钠放置在空气中易与空气中的二氧化碳发生化学反应，生成碳酸钠，而使氢氧化钠变质．故答案应为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（2）检验是否变质，就是看溶液中是不是已经存在了碳酸根离子，又因为碳酸钠溶液也显碱性，能使无色的酚酞变红，都不能使石蕊试液变色，因此a和b都不正确；检验溶液中碳酸根离子的存在，常用加稀盐酸的方法，另外还可以用沉淀法判断碳酸根离子的存在，可用含Ca²⁺或Ba²⁺溶液，滴加到样品中，若出现白色沉淀，则说明原溶液中含有碳酸根离子，故c、d正确，所以答案为：c、d
（3）①氢氧化钠的提纯可采用沉淀法，可用含Ca²⁺或Ba^2+_的溶液，为了不加入其它的杂质离子，因此可选用适量的Ba（OH）₂溶液，这样可将原溶液中的碳酸根离子形成碳酸钡沉淀，然后通过过滤除去难溶杂质，滤液即为纯净的氢氧化钠溶液．在进行中和反应时，为判断恰好完反应，可先取样品，并滴加酚酞试液，溶液就会变红，搅拌均匀，然后再逐滴加入稀盐酸，经色溶液会变浅，若红色刚好褪去，就说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，所以答案为：酚酞试液，搅拌，红色刚好褪去．
③变质溶液中参加反应的即为碳酸钠和加入的氢氧化钠反应，生成了白色沉淀，故答案为：Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH
分析：氢氧化钠放置在空气中易与空气中的二氧化碳发生化学反应，生成碳酸钠，如果装置不密封，可以导致药品变质，因产物中含有碳酸根离子，因此检验方法实际就是检验溶液中碳酸根离子的存在，常用加稀盐酸的方法，另外还可以用沉淀法判断碳酸根离子的存在，可用含Ca²⁺或Ba²⁺溶液，滴加到样品中，若出现白色沉淀，则说明原溶液中含有碳酸根离子，也就是原药品变质．
对于变质的氢氧化钠，我们还可以采用上述沉淀法将其杂质离子除去，而得到纯净的氢氧化钠溶液，方法是加入适量氢氧化钡溶液，Ba²⁺与原溶液中的碳酸根离子结合生成碳酸钡白色沉淀，即可过滤除掉．
点评：本题以变质的氢氧化钠溶液引题，考查变质原因，会书写化学方程式，结合检验方法，解题思路比较灵活，既能考查氢氧化钠和碳酸盐的性质，碳酸根的检验和碳酸盐杂质的除去，又考查了像过滤、搅拌等实验操作，考查面较广，不错的一道题．