Question

8．化学学习小组的同学们在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳气体通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中，如图所示，结果同学们没有观察到明显现象，于是他们展开了如下探究：
探究一：二氧化碳与氢氧化钠是否发生了反应？
同学们取少量大试管中的液体于另一支试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡冒出，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应．
探究二：反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么？
【提出猜想】
佳佳认为：溶质是Na₂CO₃
贝贝认为：溶质是Na₂CO₃和NaOH
【查阅资料】CaCl₂溶液呈中性．
【实验验证】
贝贝为了验证自己的猜想，进行如下实验，请你补充完整

实验操作	实验现象	结论
①取一定量大试管中的溶液于试管中，滴加过量CaCl2溶液，过滤． ②向滤液中滴加酚酞	溶液变成红色	贝贝的猜想成立

【分析交流】
（1）贝贝滴加过量CaCl₂溶液的目的是把碳酸钠充分反应
（2）贝贝过滤后的滤液中的溶质是氢氧化钠
【实验反思】
同学们联想到氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应时也观察不到明显现象，为了验证反应确实发生了，有同学设计了如下实验方案：先用pH试纸测定NaOH 溶液的pH，再向其中滴加稀硫酸，边滴边测定混合溶液的pH，当测得pH小于或等于7时，便可证明反应发生了．
请你分析上述方案中，为什么要“当测得pH小于或等于7时”，才能证明反应发生了，原因是排除因硫酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小因素的干扰．

Answer 1

分析 探究一：据氢氧化钠变质会变成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体分析；
【实验验证】既然贝贝的猜想正确，说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠；溶液中加入足量氯化钙溶液后，其中的碳酸钠与氯化钙反应产生了碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤后再滴加酚酞，由于存在氢氧化钠，溶液会变成红色；
【实验反思】根据硫酸和氢氧化钠溶液的pH值来完成解答；

解答 探究一：由题意知，氢氧化钠已变质，氢氧化钠变质会变成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应会产生二氧化碳气体，故滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡冒出；
【实验验证】既然贝贝的猜想正确，说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠；溶液中加入足量氯化钙溶液后，其中的碳酸钠与氯化钙反应产生了碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤后再滴加酚酞，由于存在氢氧化钠，溶液会变成红色；
【分析交流】
（1）贝贝滴加过量CaCl₂溶液的目的是把碳酸钠充分反应，
（2）过滤后再滴加酚酞，溶液会变成红色，说明存在氢氧化钠；
【实验反思】
加入稀硫酸也会导致氢氧化钠溶液变稀，而使溶液的pH值变小，所以判断氢氧化钠和稀硫酸反应的现象应该是溶液的pH值小于7或等于7；
故答案为：探究一：有气泡冒出；
【实验验证】酚酞，溶液变成红色；
【分析交流】
（1）把碳酸钠充分反应；
（2）氢氧化钠．
【实验反思】排除因硫酸的加入，稀释氢氧化钠溶液而引起pH减小因素的干扰．

点评 此题在以往对中和反应探究考查的基础上又有所拓展，从定量研究的角度对同学们提出了要求．很多同学由于基础知识掌握不牢固，心理素质较差，缺乏分析推理和实验探究能力而不能顺利解答此类综合性问题．