Question

5．化学兴趣小组的同学想探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，请你参与他们的探究活动：
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？
【猜想与假设】
同学们根据氢氧化钠在空气中易和二氧化碳反应而变质，做出如下猜想：
Ⅰ：全部是Na₂CO₃；
Ⅱ：NaOH和Na₂CO₃
【实验与探究】
（1）小明同学提出如下实验方案：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加少量氯化钡溶液，化学方程式为BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl，现象白色沉淀，充分反应后过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅱ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅰ成立．
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，理由是碳酸钠溶液呈碱性，能够使酚酞试液变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是加入过量的氯化钡溶液．
（2）实验小组的同学展开讨论，又提出了一个定量实验方案，通过测定产生沉淀的质量来证明猜想Ⅰ或Ⅱ成立．实验如下：准确称取m克固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥称得沉淀的质量为n克，若猜想Ⅰ成立，则m与n的关系式为（用含m和n的等式或不等式表示，下同）m=$\frac{106n}{197}$；
【反思与交流】实验室里因变质还需要密封保存的药品有氧化钙（列举一种）

Answer 1

分析 【猜想与假设】
全部是NaOH，全部是Na₂CO₃；，是NaOH和Na₂CO₃；
【实验与探究】
（1）氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠；
碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
（2）根据氯化钡和碳酸钠溶液反应的化学方程式可以得出m和n的关系，然后根据题中的信息进行解答即可；
【反思与交流】因变质还需要密封保存的药品往往会与空气中的氧气、水、二氧化碳等发生反应．

解答 解：【猜想与假设】
猜想Ⅰ：完全变质，全部是Na₂CO₃；猜想Ⅱ：部分变质，为NaOH和Na₂CO₃．
【实验与探究】
（1）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，该化学方程式为：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞变红；所以为了防止碳酸钠干扰实验应该将步骤二中的氯化钡溶液改为加入过量的氯化钡溶液；
（2）解：设碳酸钠的质量为x，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，
       106    197
        x     ng
$\frac{106}{x}=\frac{197}{ng}$，
x=$\frac{106n}{197}$g，
如果m=$\frac{106n}{197}$，则猜想Ⅱ成立；
【反思与交流】氧化钙（铁粉、石灰水）等需要密封保存．
故答案为：【猜想与假设】猜想Ⅱ：NaOH和Na₂CO₃
【实验与探究】（1）BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl，白色沉淀，碳酸钠溶液呈碱性，能够使酚酞试液变红；加入过量的氯化钡溶液（2）m=$\frac{106n}{197}$；
【反思与交流】氧化钙（铁粉、石灰水）等（合理均可）．

点评 在检验氢氧化钠是否是部分变质与检验是否变质是有区别的，检验变质只需用盐酸就可以了，而检验部分变质，还要检验是否有氢氧化钠，常用氯化钙溶液或是氯化钡溶液来进行检验．