Question

化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：
提出问题1 该氢氧化钠溶液是否变质了呢？
实验探究1

实验操作	实验现象	实验结论
取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加稀盐酸，并不断振荡．	______	氢氧化钠溶液一定变质了．

提出问题2 该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？
猜想与假设
猜想1：氢氧化钠溶液部分变质．
猜想2：氢氧化钠溶液全部变质．
查阅资料 氯化钡溶液呈中性．
实验探究2

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，并不断振荡．	有______生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠． 反应方程式______
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液．	溶液变红色．	说明原溶液中一定有______

实验结论该氢氧化钠溶液______（填“部分”或“全部”）变质．
反思与评价：
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式：______．
（2）在上述[实验探究2]中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液，你认为该方案______（填“可行”或“不可行”）．
提出问题3：该溶液的变质程度如何呢？
实验步骤：取该溶液50克，逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸至无气泡冒出为止，所加盐酸质量与产生气体质量关系如图：
试计算：
（1）m=______g．
（2）原溶液中氢氧化钠的质量分数是多少？

Answer 1

解：提出问题1：
实验探究1：已知氢氧化钠溶液已变质，所以氢氧化钠溶液中含有碳酸根离子，因此加入盐酸必产生二氧化碳气体，故加入盐酸会有气泡产生．
提出问题2：
实验探究2：（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，因碳酸钠与氯化钡能生成碳酸钡沉淀，所以有白色沉淀生成，说明原溶液中一定有碳酸钠，该反应的化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂═2NaCl+BaCO₃↓．
（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液，溶液变红色．溶液显碱性，因溶液中碳酸钠已被氯化钡完全消耗，所以说明原溶液中一定有氢氧化钠．从而得出[实验结论]该氢氧化钠溶液部分变质．
反思与评价：
（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，相关反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（2）如用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液是不行的，因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定（2）步骤的实验结论，得不出氢氧化钠部分变质的结论，所以该方案不可行．
提出问题3：（1）由题意可以知道消耗的盐酸中溶质的质量为：（60g-10g）×7.3%=3.65g；
设原溶液中碳酸钠的质量为x，生成二氧化碳的质量为y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73 44
x 3.65g y

解得：x=5.3g，y=2.2g
即m的值为2.2
（2）原溶液中碳酸钠的质量分数为：×100%=10.6%；
所以氢氧化钠的质量分数为：1-10.6%=89.4%
故答案为：
提出问题1：
实验探究1：出现气泡
实验探究2：白色沉淀；氢氧化钠
实验结论：部分
反思与评价：（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）不可行；
提出问题3：（1）2.2；
（2）89.4%．
分析：提出问题1：
实验探究1：已知氢氧化钠溶液已变质，所以氢氧化钠溶液中一定含有碳酸根离子，因为氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳并发生反应生成碳酸钠，故加入盐酸会有气泡产生．
提出问题2：
实验探究2：（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钡溶液，溶液中的碳酸钠会与之反应生成碳酸钙白色沉淀．
（2）从（1）的结论可知原溶液中含有碳酸钠时，滴加氯化钡溶液时一定会生成白色的碳酸钡沉淀，取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液，溶液变红色．因碳酸钠已完全被氯化钡反应，所以说明原溶液中一定有氢氧化钠．
实验结论：该氢氧化钠溶液部分变质．
反思与评价：（1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，主要是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水导致的，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）在上述[实验探究2]中，如用氢氧化钙溶液代替氯化钡溶液是不行的，因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定原溶液是否有氢氧化钠；因此得不出氢氧化钠部分变质的结论，可以据此解答该题．
提出问题3：根据题中信息可以知道消耗盐酸的质量，然后根据盐酸和碳酸钠反应的化学方程式可以计算出碳酸钠的质量，进而求算出氢氧化钠的质量分数．
点评：此题是一道实验探究题，解题的关键是把握在证明氢氧化钠部分变质时，先除去氢氧化钠中的碳酸钠，然后再证明剩余溶液显碱性，才能说明氢氧化钠部分变质．