Question

一天，实验助手小娟走进实验室，和老师一起检查每个实验桌上的药品、仪器是否齐备，走到某组的时候，看到了一个不和谐的“音符”（如图）．
（1）此情此景你首先想到的是NaOH可能变质了，该变质反应的化学方程式为：

 

（2）围绕此瓶NaOH溶液是否变质的问题，小娟展开了探究活动：
①取少量溶液于试管中，滴加某种试剂，有气泡产生，由此证明NaOH溶液已经变质．你认为小娟所加的试剂是

 

，试写出产生气体的方程式

 

．
②小明同学想证明液体中还含有NaOH．于是他取少量液体于试管中，滴加酚酞试液，酚酞变红，因此小明同学认为该液体中一定含有NaOH，你认为对吗？你的理由是

 

．
③欲证明变质的溶液中尚存NaOH，请你帮助小娟完成以下探究方案：

探究目的	探究步骤	预计现象及结论
除尽溶液中的Na2CO3	1、取少量溶液于试管中，滴加过量的    试剂	有    产生，反应的方程式 为
证明溶液中尚存NaOH	2、向上层清液中滴 加   试剂	溶液变红色，说明此瓶溶液中还有NaOH

结论：瓶中溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合物．
写出除去该瓶氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠的化学方程式

 

（3）上述探究第二步中证明溶液中尚存NaOH除用指示剂外，还可用

 

替代．

Answer 1

考点：缺失标签的药品成分的探究,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳生成Na₂CO₃；
（2）①要证明变质就是证明有Na₂CO₃生成，所以根据碳酸钠的性质可回答．
②氢氧化钠和碳酸钠都显碱性．
③Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，酚酞遇碱变红色，如果溶液中尚存NaOH，那么在少量NaOH溶液中加入足量CaCl₂溶液后再加酚酞试液则既产生白色沉淀又变红色，如果溶液中不存在NaOH，加入足量CaCl₂溶液后就除尽了CO₃^2-既没有了氢氧化钠也没有了碳酸钠只产生白色沉淀再加酚酞试液不变色．
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变．除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质．
（3）利用氢氧化钠的所具有的化学特性来对氢氧化钠进行检验；

解答：解：（1）NaOH溶液易吸收空气中的二氧化碳生成Na₂CO₃ 
故该变质反应的方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
（2）①要证明变质就是证明有Na₂CO₃生成，根据题意加入物质后有大量气泡产生，根据所学知识碳酸钠与酸反应放出大量二氧化碳气体，所以可以为稀盐酸或稀硫酸．方程式为Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
②氢氧化钠和碳酸钠都显碱性，都能使酚酞试液变红，仅仅根据变红就说明含氢氧化钠是不合理的；
③Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，酚酞遇碱变红色，如果溶液中尚存NaOH，那么在少量NaOH溶液中加入足量CaCl₂溶液后再加酚酞试液则既产生白色沉淀又变红色，如果溶液中不存在NaOH，加入足量CaCl₂溶液后就除尽了CO₃^2-既没有了氢氧化钠也没有了碳酸钠再加酚酞试液只产生白色沉淀而不变色；
要除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠，实质就是除去碳酸根离子，可利用碳酸钠溶液与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，然后过滤即可，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．
（3）利用氢氧化钠能与硫酸铜、氯化铁、铵盐所产生的沉淀或气体的现象，可向反应后溶液中滴入硫酸铜等溶液代替酚酞，以检验氢氧化钠的存在；
故答案为：（1）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
（2）①稀盐酸或稀硫酸；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑或Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
②不对；如果含有碳酸钠，滴入酚酞溶液后也会变成红色．
③

探究目的	探究步骤	预计现象及结论
除尽溶液中的Na2CO3	1、取少量溶液于试管中，滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀 产生，反应的方程式 为Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
证明溶液中尚存NaOH	2、向上层清液中滴 加酚酞试剂	溶液变红色，说明此瓶溶液中还有NaOH

Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH
（3）硫酸铜等溶液．

点评：本题考查了氢氧化钠变质程度的探究，要熟练掌握氢氧化钠、碳酸钠的化学性质，并能够根据它们的性质来对碳酸钠及氢氧化钠进行检验，特别要注意避免碳酸钠碱性对氢氧化钠的碱性干扰．