Question

20．小明和他的同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)上一次實驗后忘記塞上瓶塞的氫氧化鈉溶液的試劑瓶瓶口周圍有一些白色固體．他們懷疑氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，于是進(jìn)行了如下實驗探究．
【提出問題】氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)？
【提出猜想】
①該氫氧化鈉溶液沒有變質(zhì)；②該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)；③該氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)．
【實驗驗證】

	操作	現(xiàn)象	結(jié)論	化學(xué)方程式
（1）	取少量溶液于試管中，滴加無色酚酞溶液	無色酚酞變紅	溶液顯堿性	/
（2）	取少量溶液于試管中，滴加稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生	溶液中存在碳酸根離子（或碳酸鈉）	Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；

【討論】小明同學(xué)認(rèn)為，根據(jù)上述實驗（1）（2）可推斷，猜想②正確．而小張則認(rèn)為猜想③也可能正確，理由是碳酸鈉溶液也能使酚酞溶液變紅．
于是小王又設(shè)計了如下補充實驗：
（1）取原溶液少量于試管中，逐滴加入BaCl₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀．靜置，分層．
（2）取上層清液，向其中加入CuSO₄溶液，若有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，則說明氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)，化學(xué)方程式：CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．反之則說明氫氧化鈉溶液已經(jīng)全部變質(zhì)．
【反思】該氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因可能是（用化學(xué)方程式表示）：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【拓展延伸】取部分變質(zhì)的氫氧化鈉樣品10g滴加足量的稀鹽酸產(chǎn)生2.2g的二氧化碳，求樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 【實驗驗證】（1）酚酞變紅，說明溶液呈堿性，可以據(jù)此解答；
（2）有氣泡產(chǎn)生，說明該溶液中含有碳酸鈉，其中碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳、水和氯化鈉，可以據(jù)此解答；
【討論】碳酸鈉溶液呈堿性，可以據(jù)此解答該題；
（1）加入氯化鋇溶液可以除去碳酸鈉，可以據(jù)此解答；
（2）氫氧化鈉可以和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀同時生成 硫酸鈉，可依據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【反思】氫氧化鈉溶液變質(zhì)是由于和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉的緣故，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【拓展延伸】根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計算即可．

解答 解：【實驗驗證】（1）酚酞變紅，說明溶液呈堿性；
（2）有氣泡產(chǎn)生，說明該溶液中含有碳酸鈉，其中碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳、水和氯化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【討論】碳酸鈉溶液呈堿性，且能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，所以若氫氧化鈉全部變成碳酸鈉，也會產(chǎn)生相同的現(xiàn)象；
（1）加入氯化鋇溶液可以除去碳酸鈉，當(dāng)不再產(chǎn)生沉淀時，說明碳酸鈉已被全部消耗掉；
（2）氫氧化鈉可以和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀同時生成硫酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
【反思】氫氧化鈉溶液變質(zhì)是由于和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉的緣故，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【拓展延伸】設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$  x=5.3g
故樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.3g}{10g}×100%$=53%．
故答案為：
【實驗驗證】（1）溶液顯堿性
（2）溶液中存在碳酸根離子（或碳酸鈉）    Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【討論】碳酸鈉溶液也能使酚酞溶液變紅；
（1）不再產(chǎn)生沉淀；
（2）CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
【反思】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
【拓展延伸】樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53%．

點評 熟練掌握氫氧化鈉、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，知道氫氧化鈉的變質(zhì)的原因并能夠選擇合適的方法進(jìn)行檢驗．記住化學(xué)方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．