Question

研究性學習小組測定實驗室里一瓶久置的NaOH固體是否變質。

【提出問題】NaOH固體是否變質？

【猜想與假設】猜想1：沒變質，全部是NaOH；

              猜想2：完全變質，全部是Na₂CO₃；

              猜想3：部分變質，既含有NaOH又含有Na₂CO₃。

【設計方案并進行實驗】請你與他們一起完成，并回答所給問題。

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①稱取上述固體樣品8g溶于100mL水配成溶液，向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液，充分反應后，靜置。	_________ _________	說明固體中一定含有Na2CO3
②用玻璃棒蘸取少量①中的上層清液滴在pH試紙上，與標準比色卡對比，測出pH	pH=10	說明固體中還一定含有__________(填化學式)

上述步驟①中，滴加過量氯化鈣溶液的目的是_____________________________。

【實驗結論】通過實驗，說明上述猜想_____________是正確的。

【拓展】（1）為測定出該NaOH固體的變質程度，繼續(xù)將上述白色沉淀過濾、洗滌、干燥、稱得其質量為2g,則原固體樣品中NaOH的質量分數(shù)為______________（假定固體中無其它雜質）。

（2）要除去氫氧化鈉中含有的碳酸鈉，所用的方法(用化學方程式表示)__________________________________。

【反思】通過實驗，實驗室中的氫氧化鈉應密封保存。

Answer 1

【答案】設計方案并進行實驗：有白色沉淀產生      NaOH       除去碳酸鈉或使碳酸鈉完全反應或檢驗并除去碳酸鈉

實驗結論：3

拓展：（1）73.5%   （2）Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH或Ba（OH）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaOH

【解析】設計方案并進行實驗：解題時，需能夠根據(jù)步驟、現(xiàn)象、結論中的已知條件，推斷其他條件。①中結論是“一定含有碳酸鈉”，因此加入氯化鈣溶液后會與碳酸鈉反應產生白色沉淀；②因為①中加入的氯化鈣溶液是過量的，因此其上層清液中一定不會含有碳酸鈉，又因為測得上層清液的pH為10，大于7，顯堿性，因此可知溶液中還含有氫氧化鈉（NaOH）。滴加過量氯化鈣溶液，一方面是為了檢驗是否含有碳酸鈉，另一方面，“過量的”氯化鈣可將溶液中的碳酸鈉全部反應（除去），以免第②步測定pH時對測定結果造成干擾（碳酸鈉溶液也顯堿性）。

【實驗結論】通過探究可知，原固體中既含有碳酸鈉，又含有氫氧化鈉，所以猜想3成立。

【拓展】（1）根據(jù)得到的沉淀的質量及產生沉淀的反應（CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl），可求出原固體中含有的碳酸鈉的質量，進而求出氫氧化鈉的質量及質量分數(shù)。（2）要除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，需選擇能與碳酸鈉反應且不會引入新的雜質的試劑，如氫氧化鈣溶液、氫氧化鋇溶液等。反應的化學方程式分別為Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH，Ba（OH）₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaOH。