Question

11．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．	有气泡冒出．	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]（1）氯化钙溶液呈中性．
（2）氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
[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钙溶液，并不断振荡．	有生成．	说明原溶液中一定有碳酸钠．
（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]该氢氧化钠溶液部分（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：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O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钙溶液，你认为该方案不可行（填“可行”或“不可行”）．
[理解与应用]氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存．实验室必须密封保存的药品还有很多，试另举一例：浓盐酸【具挥发性的药品（浓盐酸、氨水等）、具吸水性的药品（浓硫酸、生石灰、或澄清石灰）
（3）取上述部分变质的氢氧化钠溶液100g，向其中加入足量的氢氧化钡溶液，完全反应后得到1.97g白色沉淀，求上述氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

分析 由[实验探究1]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，因为氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳发生反应，故加入盐酸会有气泡产生．
由[实验探究2]知，（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钡白色沉淀．
（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．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；
（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．
[理解与应用]（1）氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存．实验室必须密封保存的药品还有很多，如：具挥发性的药品、具吸水性的药品等．
（2）依据沉淀的质量利用方程式的计算可求碳酸钠的质量，然后根据溶质质量分数的要求计算即可．

解答 解：[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．
（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．
[理解与应用]（1）氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存．实验室必须密封保存的药品还有很多，如：具挥发性的药品（浓盐酸、氨水等）、具吸水性的药品（浓硫酸、生石灰等）、或澄清石灰水其他合理答案均可．
（2）设原溶液中含有碳酸钠的质量是x
Ba（OH）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaOH
                   106           197      
                     x             1.97g
$\frac{106}{x}=\frac{197}{1.97g}$
x=1.06g
氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数=$\frac{1.06g}{100g}$×100%=1.06%
故答案为：
[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
[理解与应用]（1）浓盐酸【具挥发性的药品（浓盐酸、氨水等）、具吸水性的药品（浓硫酸、生石灰、或澄清石灰水其他合理答案均可】．
（2）上述氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分为1.06%

点评 此题考查对一瓶没有塞橡皮塞的氢氧化钠溶液进行实验探究过程，各环节层层相连，设计丝丝相扣，探究环节合理慎密，涉猎知识及需解答问题科学合理，仔细玩味此题，其乐无穷．