Question

16．化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們在探究氫氧化鈉的性質(zhì)時，將CO₂通入盛有氫氧化鈉溶液的大試管中，如圖所示，結(jié)果同學(xué)們沒有觀察到明顯現(xiàn)象，于是他們展開了如下探究．
探究一：CO₂是否與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
為了證明CO₂與氫氧化鈉的確發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，你選擇的物質(zhì)是c、d、e（填寫字母）．請任意選擇一個能證明CO₂與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
a．無色酚酞溶液  　 b．硝酸鈉溶液   　 c．硫酸
d．硝酸鋇溶液      e．Ba（OH）₂溶液
探究二：反應(yīng)后大試管中的溶液所含溶質(zhì)的成分是什么？
【提出猜想】
佳佳認(rèn)為溶質(zhì)是Na₂CO₃，貝貝認(rèn)為溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaOH．
寫出CO₂與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
【實驗驗證】
佳佳同學(xué)取實驗后的溶液滴加酚酞溶液，觀察到無色酚酞溶液變紅色，則證明自己的猜想正確．該實驗設(shè)計是否合理不合理，其理由是含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅；
貝貝為了驗證自己的猜想，進行了如下實驗，請你補充完整．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取一定量大試管中的溶液于試管中，加入足量CaCl2溶液，過濾 ②向濾液滴加適量無色酚酞試液	①產(chǎn)生白色沉淀 ②溶液變紅	貝貝的猜想成立

【實驗反思】
①要除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉，所用的方法（用化學(xué)方程式表示）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
②同學(xué)們聯(lián)想到了氫氧化鈉與稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng)也觀察不到明顯現(xiàn)象，為了確定其反應(yīng)是否反生，有同學(xué)設(shè)計了如下的實驗方案：先用pH試紙測定氫氧化鈉溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，邊滴加邊測定混合溶液的pH．請你分析上述方案中，只強調(diào)pH變小為什么要“當(dāng)測定pH小于或等于7”才可證明發(fā)生了反應(yīng)，其原因是稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使ph值變小．當(dāng)ph值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)．

Answer 1

分析 探究一：據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)會變成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w分析；
探究二：【實驗驗證】根據(jù)含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅來分析佳佳同學(xué)的猜想是否合理；既然貝貝的猜想正確，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；
【實驗反思】①根據(jù)除去雜質(zhì)的同時而不增加新雜質(zhì)的原則完成解答；②根據(jù)硫酸和氫氧化鈉溶液的pH值來完成解答；

解答 解：探究一：由題意知，氫氧化鈉已變質(zhì)，氫氧化鈉變質(zhì)會變成碳酸鈉，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，碳酸鈉與硝酸鋇溶液反應(yīng)會產(chǎn)生碳酸鋇沉淀，碳酸鈉與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)也會產(chǎn)生碳酸鋇沉淀，故為了證明CO₂與氫氧化鈉的確發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，選擇的物質(zhì)的字母代號是c、d、e；
探究二：【實驗驗證】因為含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅，佳佳同學(xué)的猜想不正確，證明自己的猜想正確的實驗設(shè)計不合理；既然貝貝的猜想正確，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；
【實驗反思】①要除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉，可用加入氫氧化鈣的方法（用化學(xué)方程式表示）：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
②稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使ph值變�。�當(dāng)ph值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則 說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)；
故答案為：探究一：c、d、e；
化學(xué)方程式Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂；
探究二：化學(xué)方程式：
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O
【實驗驗證】不合理；含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅；

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗 結(jié)論
①   CaCl2 ②無色酚酞溶液	① 白色沉淀 產(chǎn)生 ②  溶液變紅

①Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；②稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使ph值變�。�當(dāng)ph值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則 說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)．

點評 此題在以往對中和反應(yīng)探究考查的基礎(chǔ)上又有所拓展，從定量研究的角度對同學(xué)們提出了要求．很多同學(xué)由于基礎(chǔ)知識掌握不牢固，心理素質(zhì)較差，缺乏分析推理和實驗探究能力而不能順利解答此類綜合性問題．