Question

化學(xué)課后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)桌時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液沒有塞橡皮塞，征得老師同意后，開展了以下探究：
提出問題1 該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)了呢？
實(shí)驗(yàn)探究1

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加稀鹽酸，并不斷振蕩．	出現(xiàn)氣泡	氫氧化鈉溶液一定變質(zhì)了．

提出問題2 該氫氧化鈉溶液是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢？
猜想與假設(shè)
猜想1：氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
猜想2：氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)．
查閱資料 氯化鋇溶液呈中性．
實(shí)驗(yàn)探究2

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，并不斷振蕩．	有 白色沉淀 生成．	說明原溶液中一定有碳酸鈉． 反應(yīng)方程式 Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液．	溶液變紅色．	說明原溶液中一定有 氫氧化鈉

實(shí)驗(yàn)結(jié)論該氫氧化鈉溶液

部分

（填“部分”或“全部”）變質(zhì)．
反思與評(píng)價(jià)：
（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，請(qǐng)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O

．
（2）在上述[實(shí)驗(yàn)探究2]中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液，你認(rèn)為該方案

不可行

（填“可行”或“不可行”）．
提出問題3：該溶液的變質(zhì)程度如何呢？
實(shí)驗(yàn)步驟：取該溶液50克，逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸至無氣泡冒出為止，所加鹽酸質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量關(guān)系如圖：
試計(jì)算：
（1）m=

2.2

g．
（2）原溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析：提出問題1：
實(shí)驗(yàn)探究1：已知?dú)溲趸�鈉溶液已變質(zhì)，所以氫氧化鈉溶液中一定含有碳酸根離子，因?yàn)闅溲趸�鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳并發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈉，故加入鹽酸會(huì)有氣泡產(chǎn)生．
提出問題2：
實(shí)驗(yàn)探究2：（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，溶液中的碳酸鈉會(huì)與之反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀．
（2）從（1）的結(jié)論可知原溶液中含有碳酸鈉時(shí)，滴加氯化鋇溶液時(shí)一定會(huì)生成白色的碳酸鋇沉淀，取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．因碳酸鈉已完全被氯化鋇反應(yīng)，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
反思與評(píng)價(jià)：（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，主要是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水導(dǎo)致的，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）在上述[實(shí)驗(yàn)探究2]中，如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因?yàn)闅溲趸�鈣與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否有氫氧化鈉；因此得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論，可以據(jù)此解答該題．
提出問題3：根據(jù)題中信息可以知道消耗鹽酸的質(zhì)量，然后根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算出氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：提出問題1：
實(shí)驗(yàn)探究1：已知?dú)溲趸�鈉溶液已變質(zhì)，所以氫氧化鈉溶液中含有碳酸根離子，因此加入鹽酸必產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，故加入鹽酸會(huì)有氣泡產(chǎn)生．
提出問題2：
實(shí)驗(yàn)探究2：（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，因碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以有白色沉淀生成，說明原溶液中一定有碳酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂═2NaCl+BaCO₃↓．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．溶液顯堿性，因溶液中碳酸鈉已被氯化鋇完全消耗，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．從而得出[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)．
反思與評(píng)價(jià)：
（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（2）如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因?yàn)闅溲趸�鈣與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無法確定（2）步驟的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論，所以該方案不可行．
提出問題3：（1）由題意可以知道消耗的鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為：（60g-10g）×7.3%=3.65g；
設(shè)原溶液中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成二氧化碳的質(zhì)量為y
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73              44
 x     3.65g            y

106

x

=

44

y

=

73

3.65g

解得：x=5.3g，y=2.2g
即m的值為2.2
（2）原溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

5.3g

50g

×100%=10.6%；
所以氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1-10.6%=89.4%
故答案為：
提出問題1：
實(shí)驗(yàn)探究1：出現(xiàn)氣泡
實(shí)驗(yàn)探究2：白色沉淀；氫氧化鈉
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：部分
反思與評(píng)價(jià)：（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）不可行；
提出問題3：（1）2.2；
（2）89.4%．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，解題的關(guān)鍵是把握在證明氫氧化鈉部分變質(zhì)時(shí)，先除去氫氧化鈉中的碳酸鈉，然后再證明剩余溶液顯堿性，才能說明氫氧化鈉部分變質(zhì)．