Question

8．實(shí)驗(yàn)室有一瓶長期露置于空氣中氫氧化鈉溶液，確認(rèn)已變質(zhì)．某學(xué)習(xí)小組展開如下探究，確定該溶液的成分，并進(jìn)一步制定回收方案．
[提出問題1]該溶液中含有哪些物質(zhì)？
[作出猜想]通過分析，作出如下猜想：
猜想I：已完全變質(zhì)，該樣品中只含碳酸鈉；猜想II：部分變質(zhì)，該樣品中含有氫氧化鈉和碳酸鈉．
氫氧化鈉變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
[實(shí)驗(yàn)方案1]

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
I．取少量溶液于試管中，向溶液中滴加足量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩．	白色沉淀產(chǎn)生	猜想II正確，含有氫氧化鈉和碳酸鈉
II．將步驟I反應(yīng)后的混合物靜置，取少量上層清液，滴加2～3滴酚酞試液．	酚酞試液變紅色

[提出問題2]如何從變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中回收得到較純凈的氫氧化鈉固體．
[探究2]回收純凈的氫氧化鈉固體．
[查閱資料]在不同溫度下NaOH的溶解度如表所示：

溫度（℃）	10	20	40	60	80	100
溶解度（g/100g水）	64	85	138	203	285	376

[實(shí)驗(yàn)方案2]如圖所示：
[交流表達(dá)]請回答下列問題：
I．試劑x的化學(xué)式Ca（OH）₂，操作y的名稱為過濾．
II．根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，系列操作z中②操作名稱為降溫結(jié)晶．
[反思提高]實(shí)驗(yàn)方案1中的物質(zhì)檢驗(yàn)和試驗(yàn)方案2中的雜質(zhì)提純都將碳酸鈉進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，但二者的目的不同．
I．實(shí)驗(yàn)方案1中的目的是防止對檢驗(yàn)氫氧化鈉產(chǎn)生干擾．
II．實(shí)驗(yàn)方案2中的目的是為了除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)而將碳酸銨轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品氫氧化鈉．

Answer 1

分析 [作出猜想]
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
[實(shí)驗(yàn)方案1]
氯化鈣溶液顯中性，能和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
[交流表達(dá)]
碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度升高而減小；
過濾能夠把不溶于水的固體從液體中分離出來；
氫氧化鈉的溶解度隨著溫度升高而增大．

解答 解：[作出猜想]
氫氧化鈉變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
[實(shí)驗(yàn)方案1]
實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
I．取少量溶液于試管中，向溶液中滴加足量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩．	白色沉淀產(chǎn)生	猜想II正確，含有氫氧化鈉和碳酸鈉
II．將步驟I反應(yīng)后的混合物靜置，取少量上層清液，滴加2～3滴酚酞試液．	酚酞試液變紅色

[交流表達(dá)]
I．試劑x的化學(xué)式是 Ca（OH）₂，加入氫氧化鈣時(shí)，能和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，操作y的名稱為過濾，通過過濾把碳酸鈣從溶液中分離出來．
故填：Ca（OH）₂；過濾．
II．氫氧化鈉的溶解度隨著溫度降低而減小，氫氧化鈣的溶解度隨著溫度降低而增大，因此通過濃縮、降溫結(jié)晶、過濾可以得到氫氧化鈉固體，因此系列操作z中②操作名稱為降溫結(jié)晶．
故填：降溫結(jié)晶．
[反思提高]
I．實(shí)驗(yàn)方案1中的目的是防止對檢驗(yàn)氫氧化鈉產(chǎn)生干擾．
故填：防止對檢驗(yàn)氫氧化鈉產(chǎn)生干擾．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．