Question

4．小剛在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，盛放NaOH溶液的試劑瓶瓶口和橡皮塞上出現(xiàn)了白色粉末．小剛叫來(lái)小軍和小紅，共同探究這種白色粉末的成分．他們依據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)這種白色粉末的成分作了如下猜想：
【猜想與假設(shè)】①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH和Na₂CO₃ 的混合物（請(qǐng)補(bǔ)充完整）．
【查閱資料】為了驗(yàn)證猜想他們查閱了相關(guān)資料：碳酸鈉溶液呈堿性，CaCl₂溶液呈中性．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
（1）小剛?cè)∩倭堪咨�粉末，滴加稀鹽酸，有氣體生成．由此小剛認(rèn)為白色粉末是Na₂CO₃．請(qǐng)判斷小剛所得結(jié)論是否正確，并書寫相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）小軍取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色．由此小軍認(rèn)為白色粉末是NaOH．他依據(jù)的化學(xué)原理是氫氧化鈉溶液顯堿性，酚酞遇堿性溶液變紅色．
（3）小紅對(duì)小軍的結(jié)論提出質(zhì)疑，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，帶著質(zhì)疑，小紅做了以下實(shí)驗(yàn)：取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加CaCl₂試液，有白色沉淀產(chǎn)生．
由此判斷白色粉末中含有碳酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
（4）為了驗(yàn)證猜想③，小紅繼續(xù)向溶液中滴加CaCl₂試液至不再產(chǎn)生沉淀，然后過(guò)濾．你認(rèn)為她接下來(lái)還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是向?yàn)V液中加入無(wú)色酚酞試液；在小紅所做的實(shí)驗(yàn)中，若把CaCl₂溶液換成Ca（OH）₂溶液是否可行？請(qǐng)寫出化學(xué)方程式并簡(jiǎn)述理由不行，Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
（5）由上述實(shí)驗(yàn)我們可以得到啟示，氫氧化鈉貯存不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致變質(zhì)，氫氧化鈉變質(zhì)的原因是（反應(yīng)的方程式）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，因此氫氧化鈉應(yīng)密封保存．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)氫氧化鈉可能全部變質(zhì)，可能沒(méi)有變質(zhì)，也可能部分變質(zhì)進(jìn)行分析；
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】（1）根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)酸堿指示劑指示的是溶液的酸堿性，酚酞遇堿性溶液變紅色進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的生成物考慮，根據(jù)見(jiàn)能使酚酞試液變紅考慮是否含有氫氧化鈉；
（5）根據(jù)氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以應(yīng)該密封保存進(jìn)行分析．

解答 解：【猜想與假設(shè)】白色粉末全部是氫氧化鈉，說(shuō)明沒(méi)變質(zhì)，全部是碳酸鈉說(shuō)明全部變質(zhì)，如果部分變質(zhì)說(shuō)明既有沒(méi)變質(zhì)的氫氧化鈉，又有變質(zhì)的碳酸鈉；
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）酸堿指示劑指示的是溶液的酸堿性，酚酞遇堿性溶液變紅色，所以依據(jù)的化學(xué)原理是：氫氧化鈉溶液顯堿性，酚酞遇堿性溶液變紅色；
（3）碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞變紅色，所以小紅對(duì)小軍的結(jié)論提出質(zhì)疑，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加CaCl₂試液，有白色沉淀產(chǎn)生，判斷白色粉末中含有碳酸鈉，化學(xué)方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
（4）由于氫氧化鈉與氯化鈣不反應(yīng)，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以滴加氯化鈣溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明含有碳酸鈉；向溶液中滴加氯化鈣溶液，至不再產(chǎn)生沉淀，主要是除去混合物中的碳酸鈉，因?yàn)樘妓徕c雖然屬于鹽，但顯堿性也能使酚酞試液變紅，除去碳酸鈉生成的氯化鈉顯中性，再加入酚酞變紅說(shuō)明含有氫氧化鈉，不變紅說(shuō)明不含有氫氧化鈉；如果加入氫氧化鈣后，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，就無(wú)法驗(yàn)證原來(lái)混合物中是否含有氫氧化鈉了；
（5）氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，所以應(yīng)該密封保存．
故答案為：【猜想與假設(shè)】NaOH和Na₂CO₃ 的混合物；
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）氫氧化鈉溶液顯堿性，酚酞遇堿性溶液變紅色；
（3）碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，碳酸鈉，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；
（4）向?yàn)V液中加入無(wú)色酚酞試液，不行，Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（5）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，密封．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是要知道碳酸鈉顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，只有先把碳酸鈉除掉才能再加入酚酞試液，驗(yàn)證是否含有氫氧化鈉．