Question

15．实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末．某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究．
【提出问题1】该样品中含有哪些物质？
【提出猜想】猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na₂CO₃；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na₂CO₃．
则NaOH变质的化学反应方程式为2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【实验探究1】为确定该样品成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告．

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量样品溶于水，加入 足量的氯化钙溶液；	白色沉淀产生	该反应的化学方程式为 Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液加入酚酞试液；	酚酞试液变红色	证明猜想Ⅱ成立

【提出问题2】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究2】为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮明设计了如图所示的实验流程．

请回答下列问题：
（1）操作①、②、③分别是溶解、过滤、蒸发．
（2）该实验中发生反应的化学方程式为Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（3）最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 【提出猜想】
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
【实验探究1】
碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠；
氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
【实验探究2】
碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠．

解答 解：【提出猜想】
氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，则NaOH变质的化学反应方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【实验探究1】
完成下列实验报告如下表所示：

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量样品溶于水，加入 足量的氯化钙溶液；	白色沉淀产生	该反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
（2）将上述反应后的混合液过滤，取滤液加入酚酞试液；	酚酞试液变红色	证明猜想Ⅱ成立

【实验探究2】
（1）操作①、②、③分别是溶解、过滤、蒸发．
故填：溶解、过滤、蒸发．
（2）该实验中，加入的试剂是澄清石灰水，碳酸钠能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，发生反应的化学方程式为：
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
故填：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（3）最终所得氢氧化钠固体中，包括原样品中氢氧化钠的质量和反应生成的氢氧化钠的质量，因此最终所得氢氧化钠固体质量大于变质后样品中氢氧化钠的质量．
故填：大于．

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．