Question

13．現實驗室有一瓶久置的NaOH溶液，為檢驗其是否變質，溶液中的溶質是什么，九（5）班同學設計實驗并進行驗證．
【提出問題】待測液中的溶質是什么？
（1）請你用化學方程式寫出NaOH溶液變質的原因：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
【提出猜想】
（2）猜想一：NaOH，猜想二：Na₂CO₃，猜想三：NaOH、Na₂CO₃
【設計方案】
（3）實驗方案（一）：取少量待測溶液于試管中，向其中滴加無色酚酞溶液，若溶液變紅，則說明該待測溶液沒有變質，猜想一正確．
請你判斷該方案是否合理不合理，理由是Na₂CO₃溶液和NaOH溶液都顯堿性，都能夠使使酚酞試液變紅色
實驗方案（二）：取少量待測溶液于試管中，向其中滴加幾滴稀鹽酸，若溶液中沒有出現氣泡，則說明該待測溶液沒有變質了，猜想一正確．小陳同學認為該結論不合理，請你想一想他的理由鹽酸只加了幾滴，若溶液中同時含有NaOH和Na₂CO₃，NaOH會先和少量的稀鹽酸反應．
實驗方案（三）：取少量待測溶液于試管中，先向其中加入足量的澄清石灰水，再加入無色酚酞，若觀察到先有白色沉淀產生，后溶液變紅的現象，則說明猜想三正確．請你寫出發(fā)生的方程式Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH．小劉同學提出異議，原因是該反應生成NaOH，且Ca（OH）₂過量，氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能夠使酚酞試液變紅色．
實驗方案（四）：取少量待測溶液于試管中，先向其中加入足量的BaCl₂溶液，再加入無色酚酞，若觀察到先有白色沉淀產生，后溶液變紅的現象，則說明猜想三正確．
【實驗結論】該溶液為部分變質的NaOH溶液．
【反思交流】CO₂與NaOH溶液反應沒有明顯現象，除了選用試劑驗證產物碳酸鈉的存在能證明兩者可以反應外，是否有其他辦法證明兩者反應呢？
（4）下列四種實驗設計，實驗中其現象不足以說明CO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應的是B

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（2）久置的NaOH溶液中可能含有的溶質是NaOH，這時氫氧化鈉沒有變質，或Na₂CO₃，這時氫氧化鈉完全變質，或NaOH、Na₂CO₃，這時氫氧化鈉部分變質；
（3）氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都顯堿性，都能夠使酚酞試液變紅色；
稀鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
（4）根據物質之間相互作用時的實驗現象方面進行分析、判斷，從而可以得出正確的結論．

解答 解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應的化學方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）猜想一：NaOH，猜想二：Na₂CO₃，猜想三：NaOH、Na₂CO₃．
故填：NaOH、Na₂CO₃．
（3）實驗方案（一）：
因為Na₂CO₃溶液和NaOH溶液都顯堿性，都能夠使使酚酞試液變紅色，所以該判斷方案不合理．
故填：不合理；Na₂CO₃溶液和NaOH溶液都顯堿性，都能夠使使酚酞試液變紅色．
實驗方案（二）：
因為鹽酸只加了幾滴，若溶液中同時含有NaOH和Na₂CO₃，NaOH會先和少量的稀鹽酸反應，所以該判斷方案不合理．
故填：鹽酸只加了幾滴，若溶液中同時含有NaOH和Na₂CO₃，NaOH會先和少量的稀鹽酸反應．
實驗方案（三）：
氫氧化鈣和碳酸鈉反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
因為該反應生成NaOH，且Ca（OH）₂過量，氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能夠使酚酞試液變紅色，所以該判斷方案不合理．
故填：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；該反應生成NaOH，且Ca（OH）₂過量，氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能夠使酚酞試液變紅色．
實驗方案（四）：
取少量待測溶液于試管中，先向其中加入足量的BaCl₂溶液，再加入無色酚酞，若觀察到先有白色沉淀產生，后溶液變紅的現象，則說明猜想三正確．
故填：先有白色沉淀產生，后溶液變紅的．
（4）A、雞蛋進入瓶內，說明二氧化碳與氫氧化鈉反應，導致瓶內的壓強減��；
B、二氧化碳也能與水反應生成碳酸，導致試管內的壓強減小，所以不足以說明二氧化碳與氫氧化鈉反應；
C、C中氣球變大，說明二氧化碳與氫氧化鈉反應，導致瓶內的壓強減小；
D、D中塑料瓶變癟是由于NaOH與CO₂反應使裝置內的氣壓減小產生的現象．
故填：B．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．