Question

3．某兴趣小组同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液滴入酚酞试液中，溶液变成了红色，一会儿红色就消失了．
【猜想】可能与氢氧化钠溶液质量分数大小有关．
【实验设计一】

实验方法	观察到的现象和结论
分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液，然后各滴加2滴酚酞试液．	质量分数小的溶液中红色不消失，质量分数大的溶液中红色会消失，则证明与NaOH溶液质量分数大小有关．

【反思与评价】
通过大家分析讨论，认为可能还有以下猜想：
猜想一、可能是酚酞变质的缘故；
猜想二、可能是氢氧化钠溶液与空气中二氧化碳反应的缘故；
猜想三、可能是酚酞与空气中氧气反应，使红色消失的缘故． …
【实验设计二】为证实猜想三，做如下实验，请完成下表．

实验步骤	设计这一步骤的目的
1．用煮沸过的蒸馏水配制氢氧化钠溶液．	排除水中溶解的O2
2．在氢氧化钠溶液中滴入酚酞，并在上 方滴一些植物油．	隔绝O2

【理论分析】猜想一不对，理由是若酚酞试液变质，就不可能出现遇氢氧化钠溶液变红的现象；
猜想二也不正确，理由是碳酸钠溶液显碱性，也可使酚酞试液变红；
猜想三也不正确，理由是实验过程中试液一直与氧气接触．

Answer 1

分析 【实验设计一】根据题中信息分析解答；
【实验设计二】根据气体的溶解度与温度有关，温度越高，溶解度越小；在氢氧化钠溶液上方滴一些植物油能将氢氧化钠溶液与空气隔绝解答；
【理论分析】
根据若酚酞试剂变质，遇氢氧化钠溶液不会变红解答；
根据氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠，生成的碳酸钠呈碱性，能使酚酞试液变红解答；
根据实验过程中试液一直与氧气接触解答．

解答 解：
【实验设计一】
分别配制不同质量分数的氢氧化钠溶液，然后各滴加2滴酚酞试液．质量分数小的溶液中红色不消失，质量分数大的溶液中红色会消失，则证明与NaOH溶液质量分数大小有关（是因为NaOH溶液质量分数过大）；
【实验设计二】据气体的溶解度随温度的升高而降低，那么将氢氧化钠溶液加热可以使溶解在氢氧化钠溶液中的氧气排除，同样的道理，在第二步中加入植物油的目的是利用植物油密度小于水，且空气几乎不溶于植物油，会浮在液面上方起到隔绝空气的作用，防止氧气再次溶于氢氧化钠溶液中；
【理论分析】
猜想一的猜想错误，因为若酚酞试剂变质，就不可能出现遇氢氧化钠溶液变红的现象；
猜想二提出：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故，这一说法明显不对，因为氢氧化钠与二氧化碳反应要生成碳酸钠即：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃ +H₂O，而碳酸钠溶液也呈碱性，可以使酚酞变红；
猜想三也不正确，理由是实验过程中试液一直与氧气接触．
答案：
【实验设计一】与NaOH溶液质量分数大小有关（是因为NaOH溶液质量分数过大）
【实验设计二】排除水中溶解的O₂；隔绝O₂；
【理论分析】若酚酞试液变质，就不可能出现遇氢氧化钠溶液变红的现象；
碳酸钠溶液显碱性，也可使酚酞试液变红；
实验过程中试液一直与氧气接触．

点评 本题是根据所学知识对已设计的实验方案进行评价，以及根据物质的性质设计实验方案，解答时要注意考虑所涉及的物质的化学性质，并据它们的化学性质来设计方案，这是解题的主要思路．