Question

10．現(xiàn)實驗室有一瓶久置的NaOH溶液，為檢驗其是否變質(zhì)并確定溶液中的溶質(zhì)是什么，某興趣小組同學(xué)設(shè)計實驗并進(jìn)行驗證．

（1）請你用化學(xué)方程式寫出NaOH溶液變質(zhì)的原因：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
【提出問題】待測液中的溶質(zhì)是什么？
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【作出猜想】
（2）猜想一：NaOH，猜想二：Na₂CO₃，猜想三：NaOH、Na₂CO₃
【設(shè)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(zhì)，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，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(chǎn)生，后溶液變紅的現(xiàn)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(xué)提出異議，原因是此反應(yīng)中生成了氫氧化鈉．
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CaCl₂溶液，再加入無色酚酞，若觀察到溶液變紅的現(xiàn)象，則說明猜想三正確．
【實驗結(jié)論】該溶液為部分變質(zhì)的NaOH溶液．
【反思交流】CO₂與NaOH溶液反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，除了選用試劑驗證產(chǎn)物碳酸鈉的存在能證明兩者發(fā)生反應(yīng)外，是否有其他辦法證明兩者反應(yīng)呢？
（4）有下列四種實驗設(shè)計，實驗中其現(xiàn)象不足以說明CO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)的是B．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（2）久置的NaOH溶液中可能含有的溶質(zhì)是NaOH，這時氫氧化鈉沒有變質(zhì)，或Na₂CO₃，這時氫氧化鈉完全變質(zhì)，或NaOH、Na₂CO₃，這時氫氧化鈉部分變質(zhì)；
（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；
氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
（4）根據(jù)物質(zhì)之間相互作用時的實驗現(xiàn)象方面進(jìn)行分析、判斷，從而可以得出正確的結(jié)論．

解答 解：（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)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）：
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，則氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，由于酚酞試液在堿性溶液中變紅，此時不能判斷原物質(zhì)中是否含有氫氧化鈉，故填：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，此反應(yīng)中生成了氫氧化鈉．
實驗方案（三）：
氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，若是加入酚酞變紅，說明含有氫氧化鈉，猜想三正確，故填：溶液變紅；
故填：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；該反應(yīng)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．
（4）A、雞蛋進(jìn)入瓶內(nèi)，說明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)致瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減�。�
B、二氧化碳也能與水反應(yīng)生成碳酸，導(dǎo)致試管內(nèi)的壓強(qiáng)減小，所以不足以說明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)；
C、C中氣球變大，說明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，導(dǎo)致瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小；
D、D中塑料瓶變癟是由于NaOH與CO₂反應(yīng)使裝置內(nèi)的氣壓減小產(chǎn)生的現(xiàn)象．
故填：B．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．