Question

11．化學(xué)課后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在整理實驗桌時，發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液沒有塞橡皮塞，征得老師同意后，開展了以下探究：
[提出問題1]該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)了呢？
[實驗探究1]

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加稀鹽酸，并不斷振蕩．	有氣泡冒出．	氫氧化鈉溶液一定變質(zhì)了．

[提出問題2]該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢？
[猜想與假設(shè)]
猜想1：氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
猜想2：氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)．
[查閱資料]（1）氯化鈣溶液呈中性．
（2）氯化鈣溶液能與碳酸鈉溶液反應(yīng)：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
[實驗探究2]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鈣溶液，并不斷振蕩．	有生成．	說明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液．	溶液變紅色．	說明原溶液中一定有．

[實驗結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分（填“部分”或“全部”）變質(zhì)．
[反思與評價]（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，請寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O在上述[實驗探究2]中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液，你認(rèn)為該方案不可行（填“可行”或“不可行”）．
[理解與應(yīng)用]氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，試另舉一例：濃鹽酸【具揮發(fā)性的藥品（濃鹽酸、氨水等）、具吸水性的藥品（濃硫酸、生石灰、或澄清石灰）
（3）取上述部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液100g，向其中加入足量的氫氧化鋇溶液，完全反應(yīng)后得到1.97g白色沉淀，求上述氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 由[實驗探究1]知氫氧化鈉溶液已變質(zhì)，所以氫氧化鈉溶液中含有碳酸根離子，因為氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，故加入鹽酸會有氣泡產(chǎn)生．
由[實驗探究2]知，（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，溶液中的碳酸鈉會與之反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．因碳酸鈉已完全被氯化鋇反應(yīng)，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．
[實驗結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
[反思與評價]：（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，主要是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水導(dǎo)致的；
（2）在上述[實驗探究2]中，如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因為氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)會生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否有氫氧化鈉；因此得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論．
[理解與應(yīng)用]（1）氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，如：具揮發(fā)性的藥品、具吸水性的藥品等．
（2）依據(jù)沉淀的質(zhì)量利用方程式的計算可求碳酸鈉的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的要求計算即可．

解答 解：[實驗探究2]（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，因碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以有白色沉淀生成，說明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．溶液顯堿性，因溶液中碳酸鈉已被氯化鋇完全消耗，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．從而得出[實驗結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
[反思與評價]（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因為氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)會生成氫氧化鈉，這樣無法確定（2）步驟的實驗結(jié)論，得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論．
[理解與應(yīng)用]（1）氫氧化鈉溶液容易變質(zhì)，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，如：具揮發(fā)性的藥品（濃鹽酸、氨水等）、具吸水性的藥品（濃硫酸、生石灰等）、或澄清石灰水其他合理答案均可．
（2）設(shè)原溶液中含有碳酸鈉的質(zhì)量是x
Ba（OH）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaOH
                   106           197      
                     x             1.97g
$\frac{106}{x}=\frac{197}{1.97g}$
x=1.06g
氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{1.06g}{100g}$×100%=1.06%
故答案為：
[實驗探究2]白色沉淀；氫氧化鈉；
[實驗結(jié)論]部分；
[反思與評價]（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，（2）不可行
[理解與應(yīng)用]（1）濃鹽酸【具揮發(fā)性的藥品（濃鹽酸、氨水等）、具吸水性的藥品（濃硫酸、生石灰、或澄清石灰水其他合理答案均可】．
（2）上述氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分為1.06%

點評 此題考查對一瓶沒有塞橡皮塞的氫氧化鈉溶液進(jìn)行實驗探究過程，各環(huán)節(jié)層層相連，設(shè)計絲絲相扣，探究環(huán)節(jié)合理慎密，涉獵知識及需解答問題科學(xué)合理，仔細(xì)玩味此題，其樂無窮．