Question

9．化學(xué)興趣小組的同學(xué)做中和反應(yīng)實驗時，將稀鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中，看到有氣泡產(chǎn)生．是不是拿錯了藥品？經(jīng)檢驗確認(rèn)沒有拿錯藥品，而是氫氧化鈉溶液變質(zhì)了．
[分析]氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)．
[提出問題]該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)？
[查閱資料]①已知反應(yīng)：BaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+BaCO₃↓（白色）  ②氯化鋇溶液呈中性．
[設(shè)計實驗]依據(jù)查閱的資料設(shè)計實驗步驟，并進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷相應(yīng)實驗結(jié)論．
（1）取待測液于試管中，加入過量氯化鋇溶液，并不斷振蕩，有白色沉淀產(chǎn)生，說明原溶液中一定含有Na₂CO₃．
（2）�。�1）試管中的上層清液滴加酚酞試液，溶液變紅，則溶液中一定含有NaOH．
[實驗結(jié)論]該興趣小組的同學(xué)得出的結(jié)論是：氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)（填“部分”或“全部”）．
[進(jìn)一步實驗]該小組同學(xué)用變質(zhì)的溶液制取不含雜質(zhì)的氫氧化鈉溶液，繼續(xù)完成中和反應(yīng)實驗．請你幫助他們解決下列問題：
（3）除去氫氧化鈉溶液中存在的上述雜質(zhì)可加入適量的Ca（OH）₂ ．
（4）借助于酚酞試液可判斷鹽酸和氫氧化鈉溶液恰好完全反應(yīng)．

Answer 1

分析 [實驗設(shè)計]為檢驗變質(zhì)程度，利用碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀與氯化鈉，可首先使用氯化鋇除去變質(zhì)生成的碳酸鈉；然后取上層清液滴加酚酞，如果部分變質(zhì)，剩余的氫氧化鈉能使酚酞變紅，如果全部變質(zhì)，則滴加的酚酞不變色；
[實驗結(jié)論]實驗中觀察到滴加的酚酞變紅，說明上層清液中含有未變質(zhì)的氫氧化鈉，因此，可得出部分變質(zhì)的結(jié)論；
[進(jìn)一步實驗]利用氫氧化鈣溶液等與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，向變質(zhì)的溶液中加入適量的氫氧化鈣等溶液充分反應(yīng)后，過濾，除去碳酸鈣沉淀后即可得到純凈的氫氧化鈉溶液；根據(jù)酚酞遇堿變紅、遇酸或中性溶液不變紅的特點，可向溶液中滴入酚酞判斷兩者恰好完全反應(yīng)．

解答 解：[實驗設(shè)計]（1）加入的氯化鋇溶液形成了白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉，與氯化鋇生成不溶于水的碳酸鋇；
（2）加入過量氯化鋇溶液與溶液中的碳酸鈉充分反應(yīng)，生成白色沉淀碳酸鋇和氯鈉而將碳酸鈉全部除去后，上層清液仍可使酚酞變成紅色，說明清液中含有氫氧化鈉；
[實驗結(jié)論]加入的氯化鋇生成白色沉淀，可說明溶液中含有碳酸鈉；清液中滴酚酞變紅，說明溶液中含有氫氧化鈉；因此，可判斷原氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)；
[進(jìn)一步實驗]（1）因為碳酸根離子能與鈣離子結(jié)合生成碳酸鈣沉淀，溶液過濾除去，因此在除去含有碳酸根離子的堿性溶液中，往往用加入鈣離子的方法，將碳酸根離子除掉，為了不加入其它雜質(zhì)離子，因此在本題中要用氫氧化鈣溶液，并且要適量，不能存有過多的鈣離子，該反應(yīng)的反應(yīng)物是氫氧化鈣和碳酸鈉，生成物是碳酸鈣和氫氧化鈉．
（2）可向氫氧化鈉溶液中滴入酚酞，溶液變紅，然后再滴加稀鹽酸，待紅色剛好消失，鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)；或用pH試紙測定溶液的pH，將pH與7比較，看酸堿中和的程度；
故答案為：[實驗設(shè)計]（1）Na₂CO₃；
（2）NaOH；
[實驗結(jié)論]部分；
[進(jìn)一步實驗]（1）Ca（OH）₂ ；
（2）酚酞試液或pH計．

點評 本題綜合考查了氫氧化鈉的性質(zhì)以及碳酸根的檢驗方法及除雜方法，注意把握加入試劑的量，除雜過程中不能加入新的雜質(zhì)離子，正確選擇試劑．