题目内容

在学习了质量守恒定律后，小明和小华来到实验室，他们用如图所示的实验装置，验证了氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应是符合质量守恒定律的．
（1）请写出该反应的化学方程式；
（2）实验结束后，在整理仪器时小明发现，原来氢氧化钠溶液是放在敞口容器中．于是他们对刚刚完成的实验产生了疑问：
[提出问题]①氢氧化钠是否变质；
②如果氢氧化钠溶液已经变质，“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应为什么仍然符合质量守恒定律．
[查找资料]部分铜盐的溶解性表（20℃）
阳离子阴离子 SO₄^2- NO₃^- PO₄^3- Cl^- CO₃^2-
　Cu²⁺ 溶溶不溶不
（3）请你帮助他们完成下面的探究：
他们依据所学知识，对氢氧化钠样品溶液的溶质成分作了如下猜想：
[猜想]①可能是NaOH； ②可能是Na₂CO₃； ③可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物．
[设计实验]Ⅰ取少量样品溶液，滴加稀盐酸，有气体生成．由此认为猜想②正确．请判断此结论是否正确，并简述理由．．
Ⅱ取少量样品溶液，滴加酚酞试液，溶液变为红色．由此认为猜想①正确．请判断此结论是否正确，并简述理由．．
Ⅲ取少量样品溶液，滴加BaCl₂试液，有白色沉淀产生．由此判断白色粉末中含有．为了验证猜想③，继续向溶液中滴加BaCl₂试液至不再产生沉淀，然后过滤．接下来还应进行的实验是，若观察到现象，则猜想③正确．
[解释与分析]①假如氢氧化钠已变质．
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应，为什么仍然符合质量守恒定律：．

解：（1）该反应是碱和盐发生的复分解反应，化学方程式为：2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
（3）[设计实验]Ⅰ不正确；氢氧化钠的变质是氢氧化钠与二氧化碳的反应，产物中含有碳酸钠，加入盐酸后会生成二氧化碳，不能断定是碳酸钠一种物质还是混有碳酸钠的氢氧化钠．
Ⅱ不正确，碳酸钠溶液也显碱性，能使无色的酚酞变红色；
Ⅲ取少量样品溶液，滴加BaCl₂试液，有白色沉淀产生．由此判断白色粉末中含有碳酸钠，为了验证猜想③，继续向溶液中滴加BaCl₂试液至不再产生沉淀，然后过滤．接下来还应进行的实验是滴加无色的酚酞试液，若观察到溶液变红色现象，则猜想③正确．
②碳酸钠溶液与硫酸铜溶液，反应过程中没有气体逸出（或碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应物与生成物均存在于烧杯中）；
故答案为：
（1）2NaOH+CuSO₄=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．
（3）Ⅰ不正确两者混合物也可Ⅱ不正确碳酸钠溶液也呈碱性ⅢNa₂CO₃向滤液中滴加酚酞试液溶液变红；
②碳酸钠溶液与硫酸铜溶液，反应过程中没有气体逸出（或碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应物与生成物均存在于烧杯中）；
分析：（1）该反应是碱和盐发生的复分解反应；
（3）可根据氢氧化钠的变质信息解决．变质后产物中有碳酸钠，所以可选的试剂是能与碳酸钠反应产生沉淀的物质．
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应仍然符合质量守恒定律．
点评：本题告诉我们在对质量守恒定律进行实验探究时，要选择密闭的装置或者在选择药品时要注意不要选择反应前后有气体参与或生成的反应．

阳离子阴离子	SO₄^2-	NO₃^-	PO₄^3-	Cl^-	CO₃^2-
Cu²⁺	溶	溶	不	溶	不

阳离子\阴离子	SO₄^2-	N0₃^-	PO₄^3-	Cl^-	C0₃^2-
Cu²⁺	溶	溶	不	溶	不

实验过程	实验现象	结论
向氢氧化钠溶液中滴加盐酸（或稀硫酸）	有气泡产生	变质

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO₂的质量	相同时间内产生O₂的体积
I	50.0g	1%	0.1g	9mL
II	50.0g	2%	0.1g	16mL
III	50.0g	4%	0.1g	31mL

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