Question

【题目】化学实验室里，同学们准备研究氢氧化钠能与二氧化碳反应的化学性质。

①在配制NaOH溶液时，看到盛有NaOH固体的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”，便对该瓶试剂成分产生了质疑：

[提出问题]氢氧化钠中含有什么杂质?

[查阅资料]工业上制取NaOH的反应原理： 然后蒸发溶剂获得NaOH固体（在化工生产中，原料往往不能完全转化为产品）。

[提出猜想]

甲同学认为杂质只有氯化钠；

乙同学认为杂质还可能含有碳酸钠，原因为_______ （用化学方程式表示）。

[设计实验]取样溶于水，并分成两份。

步骤1：向一份溶液中滴加酚酞试液，溶液变_________色。

步骤2：向另一份溶液中滴加过量稀硝酸，有气泡产生。

步骤3：向步骤 2所得溶液中继续滴加_________溶液，发现有白色沉淀产生。

[实验结论]乙同学的猜想正确。

请

Ⅰ.上述实验中步骤_____（填序号）是没有必要进行的。

II.步骤2所得溶液中的溶质有________。

②同学们在配制好的氢氧化钠溶液中通入CO2气体，没有明显现象，于是设计了如下实验证明反应的发生：（不考虑氢氧化钠中的极少量杂质）

实验1	实验2	实验3
现象：烧杯中溶液几乎充满整个试管。	现象： 充分反应后，红墨水最终呈现左高右低现象。	现象： 滴加试剂X后，溶液中出现大量白色沉淀。

I .实验3中加入的试剂X是_______ （任写一种符合要求的试剂）。

II.实验1、2在设计思想上是一致的，都是通过验证反应物的消耗才能观察到明显现象，但有同学对实验1提出了质疑，他认为这个实验不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应，其理由是_______。

Ⅲ.查阅资料：室温下，氢氧化钠易溶于酒精，而碳酸钠难溶于酒精。据此，同学们设计了实验4，请你补充完整。

实验4步骤	实验现象	实验结论	实验分析
将CO2气体不断地通入氢氧化钠酒精溶液中，观察现象。	_______	氢氧化钠与二氧化碳确实发生了化学反应。	实验4与实验____（填实验序号）的设计思想是一致的，都是根据生成物的性质才能观察到明显现象。

Answer 1

【答案】 红 AgNO3或硝酸银 1 HNO3、NaNO3和NaCl BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2 二氧化碳可溶于水，也会和水反应 产生白色沉淀 3

【解析】

①提出猜想：

氢氧化钠可以与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的方程式为：

设计实验：

步骤1：氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性，故溶液变红。

步骤3：检验固体中含有氯化钠杂质，加入过量稀硝酸后，溶液中氢氧化钠和碳酸钠都已除去，而实验现象是有白色沉淀生成，所以加入的必然是硝酸银溶液。

实验结论：

I.氢氧化钠和碳酸钠都显碱性，无论有无碳酸钠，酚酞都呈红色，故步骤1没必要。

II.过量的硝酸与氢氧化钠和碳酸钠反应生成硝酸钠，原溶液中的氯化钠不与硝酸反应，故反应后溶液中的溶质有氯化钠、硝酸钠和稀硝酸。

②I .氢氧化钠与二氧化碳反应后生成碳酸钠，碳酸根离子与钙离子或钡离子反应有白色沉淀生成，故X试剂可能是：BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2。

II. 二氧化碳可溶于水，也会和水反应，故不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

Ⅲ.由于氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠难溶于酒精，故现象为产生白色沉淀。实验3是利用二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠，通过验证产物碳酸钠说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。故实验4与实验3的设计思想是一致的，都是根据生成物的性质才能观察到明显现象。