Question

某實(shí)驗(yàn)小組為檢驗(yàn)露置在空氣中的NaOH固體是否變質(zhì)并確定其組成，開展以下探究活動(dòng)．
【討論與交流】
（1）NaOH能與空氣中的

 

（填化學(xué)式）發(fā)生反應(yīng)生成Na₂CO₃．
【查閱資料】①NaOH在空氣中不會(huì)轉(zhuǎn)化成NaHCO₃，②Na₂CO₃的水溶液呈堿，③CaCl₂、NaCl的水溶液均呈中性．
【猜想假設(shè)】猜想一：固體全部為NaOH． 猜想二：固體全部為

 

．
猜想三：固體為NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
【實(shí)驗(yàn)探究一】將待檢固體溶于水配成溶液，按以下兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（2）方案一：用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液在pH試紙上，測得pH

 

（填“＞”、“＜”或“=”）7，說明猜想一成立．
（3）方案二：取該溶液少許，往其中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明猜想二或三成立，發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為

 

．
（4）很明顯，方案一的結(jié)論

 

（填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是

 

．
【實(shí)驗(yàn)探究二】為進(jìn)一步確定原固體的組成，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)稱取42.4g待檢固體中于燒杯中，加入157.6克水，配成200克溶液，并將它平均分成四等份，分別加入CaCl₂溶液，將產(chǎn)生沉淀過濾、洗滌、干燥并稱量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目	1	2	3	4
加入CaCl2溶液質(zhì)量	50g	100g	150g	200g
產(chǎn)生沉淀質(zhì)量	4g	8g	9g	9g

（5）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)3所得沉淀質(zhì)量可計(jì)算得到反應(yīng)前每份溶液中Na₂CO₃的質(zhì)量為9.54g，所以猜想

 

成立，有部分同學(xué)提出不必要做實(shí)驗(yàn)4，理由是

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)小組對(duì)4次實(shí)驗(yàn)后的沉淀過濾后都要經(jīng)過洗滌、干燥后再稱量，如果省略洗滌沉淀的步驟，對(duì)Na₂CO₃的質(zhì)量計(jì)算結(jié)果影響是

 

（填偏大或偏小）．
【實(shí)驗(yàn)探究三】
（7）實(shí)驗(yàn)探究一的兩個(gè)方案都不完善，實(shí)驗(yàn)探究二雖然能得出固體的組成，但它的實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜，請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)較簡單探究方案來驗(yàn)證固體的組成

 

（請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論）

Answer 1

考點(diǎn)：藥品是否變質(zhì)的探究,溶液的酸堿度測定,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：【討論與交流】
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
【猜想假設(shè)】
固體可能全部為NaOH，也可能固體全部為Na₂CO₃，也可能固體為NaOH和Na₂CO₃的混合物；
【實(shí)驗(yàn)探究一】
顯堿性的溶液的pH＞7；
碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
【實(shí)驗(yàn)探究二】
根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷；
如果省略洗滌沉淀的步驟，沉淀上會(huì)附著一些物質(zhì)，從而導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量偏大；
【實(shí)驗(yàn)探究三】
碳酸鈉和氯化鈣反應(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．

解答：解：【討論與交流】
（1）NaOH能與空氣中的CO₂發(fā)生反應(yīng)生成Na₂CO₃．
故填：CO₂．
【猜想假設(shè)】
猜想一：固體全部為NaOH． 猜想二：固體全部為Na₂CO₃．猜想三：固體為NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
故填：Na₂CO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究一】
（2）方案一：用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液在pH試紙上，測得pH＞7，說明猜想一成立．
故填：＞．
（3）碳酸鈉和稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）很明顯，方案一的結(jié)論錯(cuò)誤，理由是碳酸鈉溶液顯堿性．
故填：錯(cuò)誤；碳酸鈉溶液顯堿性．
【實(shí)驗(yàn)探究二】
（5）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)實(shí)驗(yàn)3所得沉淀質(zhì)量可計(jì)算得到反應(yīng)前每份溶液中Na₂CO₃的質(zhì)量為9.54g，則碳酸鈉的質(zhì)量為：9.54g×4=38.16g＜42.4g，所以猜想三成立，有部分同學(xué)提出不必要做實(shí)驗(yàn)4，理由是實(shí)驗(yàn)3中的碳酸鈉已經(jīng)完全反應(yīng)．
故填：三；實(shí)驗(yàn)3中的碳酸鈉已經(jīng)完全反應(yīng)．
（6）實(shí)驗(yàn)小組對(duì)4次實(shí)驗(yàn)后的沉淀過濾后都要經(jīng)過洗滌、干燥后再稱量，如果省略洗滌沉淀的步驟，對(duì)Na₂CO₃的質(zhì)量計(jì)算結(jié)果影響是偏大．
故填：偏大．
【實(shí)驗(yàn)探究三】
（7）實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：實(shí)驗(yàn)步驟：取少量固體于試管中，加入足量的水，使固體全部溶解，再加入過量的氯化鈣溶液，再滴加幾滴酚酞試液；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，酚酞試液變紅色；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體為NaOH 和Na₂CO₃的混合物．
故填：實(shí)驗(yàn)步驟：取少量固體于試管中，加入足量的水，使固體全部溶解，再加入過量的氯化鈣溶液，再滴加幾滴酚酞試液；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，酚酞試液變紅色；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：固體為NaOH 和Na₂CO₃的混合物．

點(diǎn)評(píng)：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(huì)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(shí)奠定基礎(chǔ)．