Question

（2011?廣元）某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究實(shí)驗(yàn)室里一瓶久置的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：
[提出問(wèn)題]
猜想Ⅰ：沒(méi)變質(zhì)，全部是NaOH；
猜想Ⅱ：可能部分變質(zhì)，固體是NaOH和 Na₂CO₃的混合物；
猜想Ⅲ：可能全部變質(zhì)，固體是Na₂CO₃．
[查閱資料]
①已知反應(yīng)：BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl；
②部分鹽溶液在常溫下的pH值如下：

鹽溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

[設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]請(qǐng)你與她們一起共同完成實(shí)驗(yàn)，并回答所給問(wèn)題；
實(shí)驗(yàn)方案1：
取該樣品少量于試管中，加入適量的水振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色．結(jié)論：樣品中一定有NaOH．
實(shí)驗(yàn)方案2：
（1）稱取上述氫氧化鈉固體樣品5.3g溶于50ml水配成溶液，向溶液中滴加過(guò)量氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．說(shuō)明久置固體中，一定含有

Na₂CO₃

（填化學(xué)式）．滴加過(guò)量氯化鋇溶液的目的是

保證所取樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)

．
（2）將（1）所得溶液靜置，取上層清液，滴加酚酞試液，酚酞試液變紅，說(shuō)明久置固體中，一定含有

NaOH

（填化學(xué)式）．
[反思評(píng)價(jià)]小明同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)方案1得出的結(jié)論不正確，其理由是

碳酸鈉溶液也呈堿性，其溶液也可使酚酞變紅

．
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]通過(guò)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明上述猜想

Ⅱ

是正確的．
[拓展]該小組同學(xué)為驗(yàn)證上述實(shí)驗(yàn)的可靠性，繼續(xù)將上述白色沉淀過(guò)濾、洗凈、干燥，稱量得其質(zhì)量為1.97g，則原樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

80%

（假定試劑中無(wú)其它雜質(zhì)）．
[表達(dá)]久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是

2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O

（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈉可以和氯化鋇反應(yīng)生成沉淀，而氫氧化鈉不能和氯化鋇反應(yīng)，可以據(jù)此解答該題；
（2）由于（1）中加入的是過(guò)量的氯化鋇，所以排除了碳酸鈉的干擾，根據(jù)溶液呈堿性可以判斷該溶液中所含物質(zhì)；
【反思評(píng)價(jià)】碳酸鈉溶液也呈堿性，可以據(jù)此解答；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論來(lái)分析上述猜想是否正確；
【拓展】根據(jù)所得固體的質(zhì)量可以求算出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求算出氫氧化鈉的質(zhì)量；
【表達(dá)】根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行解答．

解答：解：（1）加入氯化鋇溶液后生成不溶于水的白色物質(zhì)碳酸鋇，可以判斷久置固體中含有碳酸鈉，滴加過(guò)量BaCl₂溶液，是保證所取樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)；
（2）取反應(yīng)后的上層清夜滴加酚酞試液，酚酞試液變紅，說(shuō)明溶液顯堿性，即久置固體中含有NaOH；
【反思評(píng)價(jià)】碳酸鈉溶液也呈堿性，其溶液也可使酚酞變紅，所以不能僅僅根據(jù)酚酞變紅來(lái)判斷樣品中一定含有NaOH；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】由實(shí)驗(yàn)方案2的結(jié)論可知，原樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，則猜想Ⅱ正確；
【拓展】由靜置后的混合物過(guò)濾，將白色沉淀洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為1.97g，即碳酸鋇的質(zhì)量為1.97g，
設(shè)5.3g樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂C0₃+BaCl₂═BaC0₃↓+2NaCl
 106          197
  x           1.97g

106

197

=

x

1.97g

解得：x=1.06g，所以氫氧化鈉的質(zhì)量為5.3g-1.06g=4.24g

4.24g

5.3g

×100%=80%；
【表達(dá)】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(huì)變質(zhì)，其化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故答案為：（1）Na₂CO₃；保證所取樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)；
（2）NaOH；
[反思評(píng)價(jià)]碳酸鈉溶液也呈堿性，其溶液也可使酚酞變紅；
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]Ⅱ；
[拓展]80%；
[表達(dá)]2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：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(lái)計(jì)算分析，并注意結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)分析固體變質(zhì)的原因來(lái)解答本題．