Question

某实验小组为检验露置在空气中的NaOH固体是否变质并确定其组成，开展以下探究活动．
【讨论与交流】
（1）NaOH能与空气中的

 

（填化学式）发生反应生成Na₂CO₃．
【查阅资料】①NaOH在空气中不会转化成NaHCO₃，②Na₂CO₃的水溶液呈碱，③CaCl₂、NaCl的水溶液均呈中性．
【猜想假设】猜想一：固体全部为NaOH． 猜想二：固体全部为

 

．
猜想三：固体为NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
【实验探究一】将待检固体溶于水配成溶液，按以下两种方案进行实验：
（2）方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液在pH试纸上，测得pH

 

（填“＞”、“＜”或“=”）7，说明猜想一成立．
（3）方案二：取该溶液少许，往其中加入稀盐酸，有气泡产生，说明猜想二或三成立，发生的反应化学方程式为

 

．
（4）很明显，方案一的结论

 

（填“正确”或“错误”），理由是

 

．
【实验探究二】为进一步确定原固体的组成，该实验小组的同学称取42.4g待检固体中于烧杯中，加入157.6克水，配成200克溶液，并将它平均分成四等份，分别加入CaCl₂溶液，将产生沉淀过滤、洗涤、干燥并称量，实验数据如表：

实验项目	1	2	3	4
加入CaCl2溶液质量	50g	100g	150g	200g
产生沉淀质量	4g	8g	9g	9g

（5）实验小组的同学根据实验的数据分析，根据实验3所得沉淀质量可计算得到反应前每份溶液中Na₂CO₃的质量为9.54g，所以猜想

 

成立，有部分同学提出不必要做实验4，理由是

 

．
（6）实验小组对4次实验后的沉淀过滤后都要经过洗涤、干燥后再称量，如果省略洗涤沉淀的步骤，对Na₂CO₃的质量计算结果影响是

 

（填偏大或偏小）．
【实验探究三】
（7）实验探究一的两个方案都不完善，实验探究二虽然能得出固体的组成，但它的实验操作比较复杂，请你再设计一个较简单探究方案来验证固体的组成

 

（请写出实验步骤、现象、结论）

Answer 1

考点：药品是否变质的探究,溶液的酸碱度测定,碱的化学性质,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：【讨论与交流】
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
【猜想假设】
固体可能全部为NaOH，也可能固体全部为Na₂CO₃，也可能固体为NaOH和Na₂CO₃的混合物；
【实验探究一】
显碱性的溶液的pH＞7；
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
【实验探究二】
根据表中提供的数据可以进行相关方面的判断；
如果省略洗涤沉淀的步骤，沉淀上会附着一些物质，从而导致计算的碳酸钠质量偏大；
【实验探究三】
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色．

解答：解：【讨论与交流】
（1）NaOH能与空气中的CO₂发生反应生成Na₂CO₃．
故填：CO₂．
【猜想假设】
猜想一：固体全部为NaOH． 猜想二：固体全部为Na₂CO₃．猜想三：固体为NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
故填：Na₂CO₃．
【实验探究一】
（2）方案一：用洁净的玻璃棒蘸取该溶液在pH试纸上，测得pH＞7，说明猜想一成立．
故填：＞．
（3）碳酸钠和稀盐酸发生的反应化学方程式为：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）很明显，方案一的结论错误，理由是碳酸钠溶液显碱性．
故填：错误；碳酸钠溶液显碱性．
【实验探究二】
（5）实验小组的同学根据实验的数据分析，根据实验3所得沉淀质量可计算得到反应前每份溶液中Na₂CO₃的质量为9.54g，则碳酸钠的质量为：9.54g×4=38.16g＜42.4g，所以猜想三成立，有部分同学提出不必要做实验4，理由是实验3中的碳酸钠已经完全反应．
故填：三；实验3中的碳酸钠已经完全反应．
（6）实验小组对4次实验后的沉淀过滤后都要经过洗涤、干燥后再称量，如果省略洗涤沉淀的步骤，对Na₂CO₃的质量计算结果影响是偏大．
故填：偏大．
【实验探究三】
（7）实验步骤、实验现象和实验结论为：实验步骤：取少量固体于试管中，加入足量的水，使固体全部溶解，再加入过量的氯化钙溶液，再滴加几滴酚酞试液；
实验现象：产生白色沉淀，酚酞试液变红色；
实验结论：固体为NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
故填：实验步骤：取少量固体于试管中，加入足量的水，使固体全部溶解，再加入过量的氯化钙溶液，再滴加几滴酚酞试液；
实验现象：产生白色沉淀，酚酞试液变红色；
实验结论：固体为NaOH 和Na₂CO₃的混合物．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．