Question

20．化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质．该小组的同学进行了如下实验探究：
【提出问题】猜想I：没变质，全部是NaOH；猜想II：部分变质，既含有NaOH又含有Na₂CO₃：猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na₂CO₃．
【查阅资料】①已知反应：CaCl₂+Na₂CO₃=2NaCl+CaCO₃↓
②部分盐溶液在常温下的pH如下：

盐溶液	NaCI	Na2CO3	CaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

设计方案并进行实验】请你与他们一起共同完成，并回答所给问题．

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品8.0g溶于50ml，水配成溶液，向溶液中滴加氯化钙溶液至过量，充分反应后，静置．	产生白色沉淀	说明久置固体中，一定含有 Na2CO3（填化学式）．
②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH	pH=11	说明久置固体中，还一定含有NaOH （填化学式）．

上述步骤①中，滴加过量CaCl₂溶液的目的是除去Na₂CO₃
【实验结论】通过实验，说明上述猜想中Ⅱ是正确的．
【思维拓展】有同学认为先向溶液中滴加足量的Ca（OH）₂溶液，再滴入酚酞，根据现象不同来判断猜想II或猜想Ⅲ成立．经讨论同学们认为此方案不行，原因是氢氧化钙和碳酸钠反应会产生氢氧化钠，对氢氧化钠的检验产生干扰．

Answer 1

分析 氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳变质，在检验氢氧化钠是否变质时，滴加盐酸有气泡产生．若要证明是部分变质，则先检验有碳酸钠，可以加入过量氯化钙溶液，通过产生白色沉淀来证明，通过加入过量氯化钙溶液在除去碳酸钠之后检验溶液显碱性，说明还有氢氧化钠；氢氧化钙和碳酸钠反应会产生氢氧化钠，对氢氧化钠的检验产生干扰．

解答 解：【设计方案并进行实验】
①称取上述氢氧化钠固体样品溶于水中，水配成溶液，向溶液中滴加 CaCl₂ 至过量，产生白色沉淀；充分反应后，静置，说明久置固体中，一定含有Na₂CO₃；
②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与标准比色卡对比，测出pH=11，说明久置固体中，还一定含有NaOH；①中滴加过量BaCl₂溶液，是保证所取样品中的碳酸钠完全反应；
【实验结论】通过实验，证明久置固体中部分变质，既含有NaOH又含有Na₂CO₃，故猜想Ⅱ是正确的；
【思维拓展】氢氧化钙和碳酸钠反应会产生氢氧化钠，对氢氧化钠的检验产生干扰．
故答为：
【设计方案并进行实验】①Na₂CO₃；②NaOH，除去Na₂CO₃；
【实验结论】Ⅱ；
【反思】氢氧化钙和碳酸钠反应会产生氢氧化钠，对氢氧化钠的检验产生干扰．

点评 本题考查了久置的NaOH固体是否变质的实验探究，学生明确实验现象与结论的关系，并注意结合物质的性质来分析固体变质的原因来解答本题．