Question

20．小明和他的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)上一次實(shí)驗(yàn)后忘記塞上瓶塞的氫氧化鈉溶液的試劑瓶瓶口周圍有一些白色固體．他們懷疑氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)，于是進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．
【提出問(wèn)題】氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)？
【提出猜想】
①該氫氧化鈉溶液沒(méi)有變質(zhì)；②該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)；③該氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

	操作	現(xiàn)象	結(jié)論	化學(xué)方程式
（1）	取少量溶液于試管中，滴加無(wú)色酚酞溶液	無(wú)色酚酞變紅	溶液顯堿性	/
（2）	取少量溶液于試管中，滴加稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生	溶液中存在碳酸根離子（或碳酸鈉）	Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；

【討論】小明同學(xué)認(rèn)為，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)（1）（2）可推斷，猜想②正確．而小張則認(rèn)為猜想③也可能正確，理由是碳酸鈉溶液也能使酚酞溶液變紅．
于是小王又設(shè)計(jì)了如下補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：
（1）取原溶液少量于試管中，逐滴加入BaCl₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀．靜置，分層．
（2）取上層清液，向其中加入CuSO₄溶液，若有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)，化學(xué)方程式：CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓．反之則說(shuō)明氫氧化鈉溶液已經(jīng)全部變質(zhì)．
【反思】該氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因可能是（用化學(xué)方程式表示）：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【拓展延伸】取部分變質(zhì)的氫氧化鈉樣品10g滴加足量的稀鹽酸產(chǎn)生2.2g的二氧化碳，求樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）酚酞變紅，說(shuō)明溶液呈堿性，可以據(jù)此解答；
（2）有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明該溶液中含有碳酸鈉，其中碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳、水和氯化鈉，可以據(jù)此解答；
【討論】碳酸鈉溶液呈堿性，可以據(jù)此解答該題；
（1）加入氯化鋇溶液可以除去碳酸鈉，可以據(jù)此解答；
（2）氫氧化鈉可以和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀同時(shí)生成 硫酸鈉，可依據(jù)此寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【反思】氫氧化鈉溶液變質(zhì)是由于和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉的緣故，可以據(jù)此寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【拓展延伸】根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算即可．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）酚酞變紅，說(shuō)明溶液呈堿性；
（2）有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明該溶液中含有碳酸鈉，其中碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳、水和氯化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【討論】碳酸鈉溶液呈堿性，且能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，所以若氫氧化鈉全部變成碳酸鈉，也會(huì)產(chǎn)生相同的現(xiàn)象；
（1）加入氯化鋇溶液可以除去碳酸鈉，當(dāng)不再產(chǎn)生沉淀時(shí)，說(shuō)明碳酸鈉已被全部消耗掉；
（2）氫氧化鈉可以和硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀同時(shí)生成硫酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
【反思】氫氧化鈉溶液變質(zhì)是由于和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉的緣故，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
【拓展延伸】設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      2.2g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$  x=5.3g
故樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.3g}{10g}×100%$=53%．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（1）溶液顯堿性
（2）溶液中存在碳酸根離子（或碳酸鈉）    Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
【討論】碳酸鈉溶液也能使酚酞溶液變紅；
（1）不再產(chǎn)生沉淀；
（2）CuSO₄+2NaOH═Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓；
【反思】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
【拓展延伸】樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53%．

點(diǎn)評(píng) 熟練掌握氫氧化鈉、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，知道氫氧化鈉的變質(zhì)的原因并能夠選擇合適的方法進(jìn)行檢驗(yàn)．記住化學(xué)方程式：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．