Question

化學(xué)老師交給九年級某研究性學(xué)習(xí)小組一個任務(wù)：測定實(shí)驗(yàn)室一瓶久置的NaOH固體是否變質(zhì)．該小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：
【猜想】猜想Ⅰ：沒有變質(zhì)；猜想Ⅱ：全部變質(zhì)；猜想Ⅲ：部分變質(zhì)
【查閱資料】部分鹽溶液在常溫下的pH如下表所示：

鹽溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	=7	＞7	=7

【設(shè)計方案，并進(jìn)行驗(yàn)證】請你與他們一起探究，并回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）稱取上述NaOH固體樣品10.00g，完全溶于100mL水中，配成溶液，向溶液中滴入過量的BaCl2溶液充分反應(yīng)后靜置	______	說明久置固體中含有Na2CO3
（2）用玻璃棒蘸取少量（1）中充分反應(yīng)后的上層清液到一小片pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照測出pH值	pH=11	說明久置固體中一定含有______（填化學(xué)式）

上述步驟（1）中滴加過量BaCl₂溶液的目的是______．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過實(shí)驗(yàn)，說明上述猜想中______是正確的．
【拓展】該小組同學(xué)為了測定出該NaOH固體的變質(zhì)程度，繼續(xù)將步驟（1）靜置后的混合物過濾，將白色沉淀洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為3.94g，則原樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（假定試劑中無雜質(zhì)）．
【反思】久置的NaOH變質(zhì)的原因是______．

Answer 1

解：①由實(shí)驗(yàn)步驟（1）及由（1）得出的結(jié)論可知，該步驟中發(fā)生氯化鋇與碳酸鈉的化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)生成不溶于水的白色物質(zhì)碳酸鋇，即現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；
②由對反應(yīng)后的上層清夜來測定PH值，溶液中不含有Na₂C0₃，且PH=11，則說明溶液顯堿性，即原固體中含有NaOH，故答案為：NaOH；
步驟（1）中滴加過量BaCl₂溶液，是保證所取樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)，故答案為：使樣品中的Na₂C0₃完全反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】由實(shí)驗(yàn)（1）和（2）的結(jié)論可知，原樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，則猜想Ⅲ正確，故答案為：Ⅲ；
【拓展】由靜置后的混合物過濾，將白色沉淀洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為3.94g，即碳酸鋇的質(zhì)量為3.94g，
設(shè)10.00g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為xg，由碳酸根離子守恒可得，
Na₂C0₃～BaC0₃
106 197
x 3.94g

解得x=2.12g，
則氫氧化鈉的質(zhì)量為10.00g-2.12g=7.88g，
則原樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=78.8%，
故答案為：78.8%；
【反思】因氫氧化鈉在空氣中吸收水后能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，則久置的NaOH固體會變質(zhì)，故答案為：與空氣中的C0₂發(fā)生反應(yīng)生成了Na₂C0₃．
分析：【設(shè)計方案，并進(jìn)行驗(yàn)證】根據(jù)結(jié)論中有碳酸鈉，可利用反應(yīng)來分析現(xiàn)象，再根據(jù)充分反應(yīng)后溶液的PH值來分析固體中的成分，所加試劑過量是為了完全反應(yīng)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論來分析上述猜想是否正確；
【拓展】根據(jù)沉淀質(zhì)量來計算碳酸鈉的質(zhì)量，再計算原樣品中NaOH的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【反思】根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來分析在空氣中變質(zhì)的原因．
點(diǎn)評：本題考查了久置的NaOH固體是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論的關(guān)系，利用元素的守恒等來計算分析，并注意結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來分析固體變質(zhì)的原因來解答本題．