Question

15．興趣小組同學(xué)為了探究實(shí)驗(yàn)室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請你與他們一起完成以下探究活動(dòng)：

【查閱資料】NaOH固體在空氣中會(huì)變質(zhì)．
【猜想】猜想l：可能全部是NaOH；      猜想Ⅱ：可能全部是Na₂C0₃，；
猜想Ⅲ：可能是Na₂CO₃和NaOH混合物．
【實(shí)驗(yàn)探究一】甲同學(xué)用酚酞試液來檢驗(yàn)NaOH是否變質(zhì)，你認(rèn)為他能否成功？不能（填“能”或“不能”），理由是碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅．
【實(shí)驗(yàn)探究】乙同學(xué)按如圖所示實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究：
（1）若現(xiàn)象a為有氣泡產(chǎn)生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，有氣泡產(chǎn)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．
（2）若A是Ca（0H）₂溶液，現(xiàn)象a有白色沉淀，現(xiàn)象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為CaCO₃（填化學(xué)式），該實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）說明樣品中有NaOH．
（3）若A是CaCl₂溶液，當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a為有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b為無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立．猜想Ⅲ成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞變紅色．
【反思】（1）久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是（用化學(xué)方程式表示）：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）若氫氧化鈉是部分變質(zhì)，除去雜質(zhì)所用的試劑是：Ca（OH）₂溶液．

Answer 1

分析 由題目給出的信息和學(xué)過的知識(shí)可知：已知空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；因此做出的猜想是：猜想Ⅰ．全部是NaOH；猜想Ⅱ．全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ．Na₂CO₃和NaOH的混合物；甲同學(xué)：NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，據(jù)此進(jìn)行分析解答；操作①除了用燒杯外，還用到的儀器是玻璃棒，作用是攪拌，加快溶解；若現(xiàn)象a為有氣泡產(chǎn)生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可；若A是澄清石灰水，現(xiàn)象a有白色沉淀，現(xiàn)象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為碳酸鈣，該實(shí)驗(yàn)不能說明樣品中有氫氧化鈉，因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉；若A是氯化鈣溶液，現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立，因?yàn)樘妓徕c和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉顯中性；如果現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞變紅色，則猜想Ⅲ成立；若氫氧化鈉是部分變質(zhì)，除去雜質(zhì)試劑是氫氧化鈣溶液，因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉．

解答 解：
猜想Ⅲ：已知空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，因此做出的三個(gè)猜想是：全部是NaOH；全部是Na₂CO₃；Na₂CO₃和NaOH的混合物；故答案為：Na₂CO₃和NaOH的混合物；
【實(shí)驗(yàn)探究一】甲同學(xué)：NaOH的變質(zhì)原因是吸收了空氣中的CO₂，生成了Na₂CO₃，而Na₂CO₃溶液的pH＞7，呈堿性，氫氧化鈉溶液也呈堿性，酚酞與堿性溶液都變紅色，故不能用用酚酞試液檢驗(yàn)NaOH是否變質(zhì)；故填：不能成功；碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅；
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）若現(xiàn)象a為有氣泡產(chǎn)生，則加入的A溶液是稀鹽酸或稀硫酸，說明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可；故化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
（2）若A是澄清石灰水，現(xiàn)象a有白色沉淀，現(xiàn)象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為碳酸鈣，該實(shí)驗(yàn)不能說明樣品中有氫氧化鈉，因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉；故答案為：CaCO₃；不能
（3）若A是氯化鈣溶液，現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立，因?yàn)樘妓徕c和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，氯化鈉顯中性；如果現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞變紅色，則猜想Ⅲ成立；
【反思】（1）久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是：空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O      
（2）若氫氧化鈉是部分變質(zhì)，除去雜質(zhì)試劑是氫氧化鈣溶液，因?yàn)樘妓徕c和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，故答案為：Ca（OH）₂溶液．
故答案為：
【猜想】Na₂CO₃和 NaOH．
【實(shí)驗(yàn)探究一】不能，碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅．
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）稀鹽酸或稀硫酸，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O．（2）CaCO₃，不能．
（3）有白色沉淀產(chǎn)生，無色酚酞不變紅色，現(xiàn)象a有白色沉淀產(chǎn)生，現(xiàn)象b無色酚酞變紅色．
【反思】（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（2）Ca（OH）₂溶液．

點(diǎn)評 本考點(diǎn)既考查了探究氫氧化鈉是否變質(zhì)，又考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和化學(xué)方程式的書寫，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．