Question

实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，某化学兴趣小组的同学为了探究这瓶氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验，请你一起参与他们的探究活动．
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜测与假设】
猜想Ⅰ：没有变质，全部是NaOH
猜想Ⅱ：完全变质，全部是Na₂CO₃
猜想Ⅲ：

 

【查阅资料】氯化钡溶液呈中性，它不能使无色酚酞试液变红．
【实验与探究】
（1）为了验证猜想Ⅰ，小明的实验方案如下：

实验步骤	实验现象	结论及解释
取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸		则证明猜想Ⅰ成立．

（2）为了验证猜想Ⅱ和猜想Ⅲ，请你完成下表
药品：蒸馏水、酚酞试液、氯化钡溶液．

实验步骤	实验现象	结论及解释
		则证明猜想成立此过程中发生反应的化学方程式为
		猜想Ⅱ成立． 猜想Ⅲ成立．

（3）实验证明猜想Ⅲ是正确的，请你设计一个除去该样品中杂质的实验方案，以得到纯净的氢氧化钠固体．

 

【反思与交流】长期暴露在空气中的固体氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）：

 

．

Answer 1

考点：药品是否变质的探究,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【猜想与假设】氢氧化钠若变质，其产物为碳酸钠，所以可以据此结合题中的猜想完成解答；
【实验与探究】（1）根据氢氧化钠和盐酸反应无现象而碳酸钠和盐酸反应产生气泡分析；
（2）根据碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成了碳酸钡和氯化钠，其中碳酸钡为固体，而氯化钠为中性溶液，所以为了确认氢氧化钠是否存在，应该加入过量的氯化钡溶液，然后再取上层清液，加入酚酞溶液进行判断即可；
（3）根据除杂的原则及碳酸钠和氢氧化钙等反应选择试剂分析；
【反思与交流】氢氧化钠易潮解，潮解之后会和空气的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，可以据此写出反应的方程式．

解答：解：【猜想与假设】氢氧化钠若变质，其产物为碳酸钠，若氢氧化钠部分变质，则该固体为氢氧化钠和碳酸钠混合物；
【实验与探究】（1）碳酸钠可以和稀盐酸反应生成气体，所以若没有明显现象，则该固体中没有碳酸钠，即只有氢氧化钠，即猜想Ⅰ成立；
（2）氯化钡溶液和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠，所以若观察到产生了白色沉淀，则说明在该固体中含有碳酸钠，即猜想Ⅱ或猜想Ⅲ成立；该反应的化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
碳酸钠被完全反应后，若溶液能够使酚酞溶液变红，则说明溶液呈碱性，从而可以判断该溶液中含有氢氧化钠，则猜想Ⅲ成立；若酚酞试液没有变红，说明不含有氢氧化钠，则猜想Ⅱ成立；
（3）除去氢氧化钠溶液中存在的碳酸钠杂质，可以加入氢氧化钙或氢氧化钡溶液，生成碳酸钙或碳酸钡沉淀和氢氧化钠，其化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+NaOH，碳酸钙是不溶于水的，可以通过过滤的方式除去；
【反思与交流】氢氧化钠易潮解，潮解之后会和空气的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，反应的方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故答案为：【猜想与假设】部分变质，是NaOH和Na₂CO₃；
【实验与探究】（1）

实验步骤	实验现象	结论及解释
	实验过程中始终没有气泡产生

（2）

实验步骤	实验现象	结论及解释
取少量待测液于试管，加入足量氯化钡溶液至不再产生白色沉淀	产生白色沉淀	Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
再向静置后的上述试管中，滴加少量酚酞溶液	如果溶液没有变红，则说明氢氧化钠完全变质； 如果溶液变红，则说明氢氧化钠部分变质

（3）①取固体加水溶解；②滴加氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液至不再产生沉淀；③过滤；④蒸发溶液至氢氧化钠固体晶体析出为止；
【反思与交流】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

点评：本题考查了氢氧化钠变质的检验、变质程度的测定及除杂的问题，综合性较强，难度较大，特别是语言的表达；解这类题目时，选择试剂很重要，要注意在检验和除杂的不同，在除去杂质的同时，原物质不能减少，但可以增多，且反应后不能生成新的杂质．