Question

18．興趣小組同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗．請你與他們一起完成以下探究活動：
【查閱資料】Na₂CO₃溶液呈堿性．
【對固體猜想】猜想Ⅰ．全部是NaOH；   猜想Ⅱ．全部是Na₂CO₃；猜想Ⅲ．是NaOH和Na₂CO₃的混合物
【實驗和推斷】

（1）若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是HCl或H₂SO₄，說明氫氧化鈉已經（填“已經”或“沒有”）變質．
（2）若A是Ca（OH）₂溶液，現象a有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為CaCO₃（填化學式），該反應的化學方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，該實驗不能（填“能”或“不能”）說明樣品中有NaOH．
（3）若A是CaCl₂溶液．
①現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞不變紅色，則猜想Ⅱ成立．
②猜想Ⅲ成立的實驗現象是現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變?yōu)榧t色．
【反思】①久置的氫氧化鈉變質的原因是CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O（用化學方程式表示）．②保存氫氧化鈉的方法是密封保存．

Answer 1

分析 猜想III：氫氧化鈉因吸收空氣中的二氧化碳生成碳酸鈉而變質，若全部變質則固體全部為碳酸鈉，若部分變質則為氫氧化鈉和碳酸鈉，若未變質則固體為氫氧化鈉；
（1）碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；滴加稀鹽酸有氣體放出時，說明氫氧化鈉中含有碳酸鈉，已經變質；
（2）碳酸鈉可與氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；向反應后的溶液中滴加無色酚酞時，生成的氫氧化鈉使酚酞變紅色，因此不能依此現象判斷原固體物質中含氫氧化鈉；
（3）碳酸鈉溶液與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，反應后溶液呈中性，滴加無色酚酞不變色；若滴加酚酞后溶液變紅色則說明原固體中含有氫氧化鈉；
【反思】氫氧化鈉能吸收空氣中的水和二氧化碳而潮解、變質，因此，氫氧化鈉需要密封保存．

解答 解：猜想Ⅲ：久置的氫氧化鈉固體可能出現：不變質，固體仍為氫氧化鈉；部分變質，固體為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物；全部變質，固體為碳酸鈉；
（1）向溶液中滴加稀鹽酸，鹽酸與碳酸鈉反應，生成氯化鈉、水和二氧化碳，觀察到有氣泡產生，說明氫氧化鈉已經變質；
故答案為：HCl（或稀H₂SO₄等酸）；已經；
（2）向溶液中滴加氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣與碳酸鈉反應可生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應的化學方程式是：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；由于反應可生成氫氧化鈉，因此滴入酚酞變紅不能說明原來溶液中含有氫氧化鈉；
（3）①向溶液中滴加氯化鈣，氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；再滴入的酚酞試液不變紅，說明溶液中不含氫氧化鈉；可判斷原固體全部為碳酸鈉；故猜想II成立；
故答案為：Ⅱ；
②如果固體為氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，滴入的氯化鈣與碳酸鈉反應生成白色沉淀；滴入的酚酞遇氫氧化鈉變成紅色；
故答案為：現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色；
【反思】①氫氧化鈉可以吸收二氧化碳，反應后生成碳酸鈉和水，使氫氧化鈉變質；
故答案為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
②為避免氫氧化鈉在保存過程中吸收空氣中水和二氧化碳，保存時應密封保存；
故答案為：密封保存．
答案：
 猜想Ⅲ：是NaOH和Na₂CO₃的混合物；
（1）HCl或H₂SO₄； 已經；
（2）CaCO₃；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；不能；
 （3）①Ⅱ，②現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變?yōu)榧t色．
【反思】①CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；    ②密封保存．

點評 氫氧化鈉因吸收二氧化碳生成碳酸鈉而變質，因此，在探究氫氧化鈉變質情況時，需要考慮到碳酸鈉溶液對氫氧化鈉溶液的影響，一般地，可通過滴加氯化鈣等鹽把碳酸反應而除去，然后檢驗是否含有氫氧化鈉．