Question

实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，某化学兴趣小组的同学为了探究这瓶氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验，请你一起参与他们的探究活动．
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜测与假设】
猜想Ⅰ：没有变质，全部是NaOH
猜想Ⅱ：完全变质，全部是Na₂CO₃
猜想Ⅲ：______
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，它不能使无色酚酞试液变红．
【实验与探究】
（1）为了验证猜想Ⅰ，小明的实验方案如下：

实验步骤	实验现象	结论及解释
取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸	______	则证明猜想Ⅰ成立．

（2）为了验证猜想Ⅱ和猜想Ⅲ，请你完成下表
药品：蒸馏水、酚酞试液、氯化钡溶液．

实验步骤	实验现象	结论及解释
______	______	则证明猜想成立此过程中发生反应的化学方程式为______
______	______	猜想Ⅱ成立． 猜想Ⅲ成立．

（3）实验证明猜想Ⅲ是正确的，请你设计一个除去该样品中杂质的实验方案，以得到纯净的氢氧化钠固体．______
【反思与交流】长期暴露在空气中的固体氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）：______．

Answer 1

【猜想与假设】氢氧化钠若变质，其产物为碳酸钠，若氢氧化钠部分变质，则该固体为氢氧化钠和碳酸钠混合物；
【实验与探究】（1）碳酸钠可以和稀盐酸反应生成气体，所以若没有明显现象，则该固体中没有碳酸钠，即只有氢氧化钠，即猜想Ⅰ成立；
（2）氯化钡溶液和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠，所以若观察到产生了白色沉淀，则说明在该固体中含有碳酸钠，即猜想Ⅱ或猜想Ⅲ成立；该反应的化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
碳酸钠被完全反应后，若溶液能够使酚酞溶液变红，则说明溶液呈碱性，从而可以判断该溶液中含有氢氧化钠，则猜想Ⅲ成立；若酚酞试液没有变红，说明不含有氢氧化钠，则猜想Ⅱ成立；
（3）除去氢氧化钠溶液中存在的碳酸钠杂质，可以加入氢氧化钙或氢氧化钡溶液，生成碳酸钙或碳酸钡沉淀和氢氧化钠，其化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+NaOH，碳酸钙是不溶于水的，可以通过过滤的方式除去；
【反思与交流】氢氧化钠易潮解，潮解之后会和空气的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，反应的方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：【猜想与假设】部分变质，是NaOH和Na₂CO₃；
【实验与探究】（1）

实验步骤	实验现象	结论及解释
	实验过程中始终没有气泡产生

（2）

实验步骤	实验现象	结论及解释
取少量待测液于试管，加入足量氯化钡溶液至不再产生白色沉淀	产生白色沉淀	Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
再向静置后的上述试管中，滴加少量酚酞溶液	如果溶液没有变红，则说明氢氧化钠完全变质； 如果溶液变红，则说明氢氧化钠部分变质

（3）①取固体加水溶解；②滴加氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液至不再产生沉淀；③过滤；④蒸发溶液至氢氧化钠固体晶体析出为止；
【反思与交流】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．