Question

5．化學(xué)興趣小組的同學(xué)想探究實(shí)驗(yàn)室中久置的氫氧化鈉固體的成分，請(qǐng)你參與他們的探究活動(dòng)：
【提出問(wèn)題】久置氫氧化鈉固體的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】
同學(xué)們根據(jù)氫氧化鈉在空氣中易和二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，做出如下猜想：
Ⅰ：全部是Na₂CO₃；
Ⅱ：NaOH和Na₂CO₃
【實(shí)驗(yàn)與探究】
（1）小明同學(xué)提出如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加少量氯化鋇溶液，化學(xué)方程式為BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl，現(xiàn)象白色沉淀，充分反應(yīng)后過(guò)濾，然后向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞試液，若酚酞變紅，則猜想Ⅱ成立；若酚酞不變紅，則猜想Ⅰ成立．
小華同學(xué)立即對(duì)小明同學(xué)的方案提出了質(zhì)疑，理由是碳酸鈉溶液呈堿性，能夠使酚酞試液變紅，因此他認(rèn)為該方案的操作步驟中應(yīng)該改進(jìn)的是加入過(guò)量的氯化鋇溶液．
（2）實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)展開(kāi)討論，又提出了一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量來(lái)證明猜想Ⅰ或Ⅱ成立．實(shí)驗(yàn)如下：準(zhǔn)確稱取m克固體樣品于試管中，加蒸餾水完全溶解，然后滴加足量氯化鋇溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥稱得沉淀的質(zhì)量為n克，若猜想Ⅰ成立，則m與n的關(guān)系式為（用含m和n的等式或不等式表示，下同）m=$\frac{106n}{197}$；
【反思與交流】實(shí)驗(yàn)室里因變質(zhì)還需要密封保存的藥品有氧化鈣（列舉一種）

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】
全部是NaOH，全部是Na₂CO₃；，是NaOH和Na₂CO₃；
【實(shí)驗(yàn)與探究】
（1）氯化鋇和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
（2）根據(jù)氯化鋇和碳酸鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式可以得出m和n的關(guān)系，然后根據(jù)題中的信息進(jìn)行解答即可；
【反思與交流】因變質(zhì)還需要密封保存的藥品往往會(huì)與空氣中的氧氣、水、二氧化碳等發(fā)生反應(yīng)．

解答 解：【猜想與假設(shè)】
猜想Ⅰ：完全變質(zhì)，全部是Na₂CO₃；猜想Ⅱ：部分變質(zhì)，為NaOH和Na₂CO₃．
【實(shí)驗(yàn)與探究】
（1）氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鋇和氯化鈉，所以若觀察到產(chǎn)生了白色沉淀，則說(shuō)明在該固體中含有碳酸鈉，該化學(xué)方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl；氯化鋇溶液呈中性，不能使無(wú)色酚酞試液變紅，但碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞變紅；所以為了防止碳酸鈉干擾實(shí)驗(yàn)應(yīng)該將步驟二中的氯化鋇溶液改為加入過(guò)量的氯化鋇溶液；
（2）解：設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl，
       106    197
        x     ng
$\frac{106}{x}=\frac{197}{ng}$，
x=$\frac{106n}{197}$g，
如果m=$\frac{106n}{197}$，則猜想Ⅱ成立；
【反思與交流】氧化鈣（鐵粉、石灰水）等需要密封保存．
故答案為：【猜想與假設(shè)】猜想Ⅱ：NaOH和Na₂CO₃
【實(shí)驗(yàn)與探究】（1）BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl，白色沉淀，碳酸鈉溶液呈堿性，能夠使酚酞試液變紅；加入過(guò)量的氯化鋇溶液（2）m=$\frac{106n}{197}$；
【反思與交流】氧化鈣（鐵粉、石灰水）等（合理均可）．

點(diǎn)評(píng) 在檢驗(yàn)氫氧化鈉是否是部分變質(zhì)與檢驗(yàn)是否變質(zhì)是有區(qū)別的，檢驗(yàn)變質(zhì)只需用鹽酸就可以了，而檢驗(yàn)部分變質(zhì)，還要檢驗(yàn)是否有氫氧化鈉，常用氯化鈣溶液或是氯化鋇溶液來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)．