Question

5．某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖．对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究．
猜想假设：
猜想（1）：该溶液没有变质，为NaOH溶液．
猜想（2）：该溶液全部变质，为Na₂CO₃溶液．
猜想（3）：该溶液部分变质，为NaOH和Na₂CO₃的混合溶液．
查阅资料：
Na₂CO₃溶液呈碱性
设计方案：
请你完善如表几组同学探讨的设计方案

	实验操作	可能出现的现象与结论	同学评价
第1组		若溶液变红，则猜想（2）不成立	第2组同学认为：此方案结论不正确，理由是：碳酸钠也可以使酚酞变成红色
第2组		若有白色沉淀产生，反应方程式是：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，则猜想（1）不成立	第3组同学认为：此方案还不能确定猜想（2）还是猜想（3）成立
第3组	第一步         第二步	若滤液不变红，则猜想（2）成立；若滤液变红，则猜想（3）成立	第1组同学认为：不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是：将第二组实验沉淀之后取滤液

探究实验：综合各小组的方案后，动手实验．
结论与反思：NaOH溶液易与空气中CO₂反应而变质，所以要密封保存．
拓展延伸：同学们设计了下列两套装置进行实验：用胶头滴管吸取某种液体，锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头滴管．一段时间后，两装置中气球明显胀大．
（1）甲装置中可能发生反应的方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）若乙装置中胶头滴管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是Na₂CO₃或NaHCO₃．

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析，物质露置在空气的情况是不变质、部分变质或是不变质分析；验证溶液部分变质，既要证明有氢氧化钠，又要证明有碳酸钠进行分析：碳酸钠能够和氯化钡等溶液产生沉淀既具有氢氧化钠变质成碳酸钠，又能够除去碳酸钠碱性对氢氧化钠的干扰，再滴加酚酞试液观察变色，确定溶液的组成；并写出反应的方程式；甲装置气球变大是因为瓶内气压减小，乙装置气球变大是因为瓶内气压变大，据此解答．

解答 解：第1组：碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞试液变红，故填：碳酸钠溶液呈碱性；
第2组：碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，加入氯化钙溶液产生沉淀，说明含有碳酸钠，故填：Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
第3组：第2组实验结束后，让试管静置一段时间，取上层清液滴加酚酞溶液即可，故填：将第二组实验沉淀之后取滤液；
拓展延伸：（1）甲装置中气球变大，说明装置内的压强变小，可能是气体被消耗，有可能是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水的反应，故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）乙装置中气球变大，则是装置内的气压变大，可能是加入盐酸产生了气体的缘故，可能放入的固体活泼金属或是碳酸盐．
答案：

实验操作	可能出现的现象与结论	同学评价
第1组		若溶液变红，则猜想（2）不成立	第2组同学认为：此方案结论不正确，理由是：碳酸钠也可以使酚酞变成红色．
第2组		若 有白色沉淀产生，反应方程式是：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl，则猜想（1）不成立．	第3组同学认为：此方案还不能确定猜想（2）还是猜想（3）成立．
第3组	第一步         第二步	若滤液不变红，则猜想（2）成立；若滤液变红，则猜想（3）成立．	第1组同学认为：不需过滤也能达到实验目的，更简单的操作方法是：将第二组实验沉淀之后取滤液

（1）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）Na₂CO₃或NaHCO₃

点评 本题考查了久置的NaOH固体是否变质的实验探究，学生明确实验现象与结论的关系，并注意结合物质的性质来分析固体变质的原因来解答本题．检验氢氧化钠与碳酸钠的混合物时，可先把碳酸钠变成沉淀并且不生成影响氢氧化钠检验的碱性物质，然后使用酚酞检验氢氧化钠．气球大小发生改变从压强改变的角度去考虑．