Question

12．“五•一”小长假后，小刚和小敏带着快乐的心情返回学校．当他们来到实验室时，意外地发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体，由此，激发了他们的探究欲望．
【提出问题】这瓶氢氧化钠固体是否变质？
氢氧化钠露置在空气中变质的原因是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O（用化学方程式表示）．
【提出猜想】猜想一：没有变质；
猜想二：部分变质；
猜想三：全部变质．
【实验探究】小刚和小强设计了如下实验方案：
小刚：取少量样品加适量蒸馏水配成溶液后，滴入几滴酚酞溶液，若观察到溶液变红色，证明该瓶氢氧化钠固体没有变质．
小敏认为小刚的结论是不正确的，理由是若变质，则生成的Na₂CO₃其溶液也呈碱性．
于是小敏进行了如下实验：

（1）上述实验操作④的名称过滤，其中玻璃棒的作用引流．
（2）步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是使Na₂CO₃完全反应，排除干扰．
（3）步骤⑤中，小敏用洁净干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10，
他判断猜想二是正确的．对他的操作方法、测量结果及结论的评价，正确的是D．
A．方法正确，结果正确，且结论正确     B．方法正确，结果正确，结论错误
C．方法错误，结果偏大，但结论正确     D．方法错误，结果偏小，但结论正确
【交流反思】
（1）在实验室里氢氧化钠需要密封保存．药品密封保存的原因很多，请你写出浓硫酸需要密封保存的原因浓硫酸有很强的吸水性．
（2）以下物质能替代小敏实验中CaCl₂溶液的是①②（填序号）．
①BaCl₂溶液、②Ca（NO₃）₂溶液、③Ca（OH）₂溶液、④Ba（OH）₂ 溶液．

Answer 1

分析 【提出问题】氢氧化钠吸收了空气中二氧化碳而生成新的物质碳酸钠；
【实验探究】根据所学知识可以知道，若氢氧化钠变质则会生成碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，也就是说我们可以根据判断是不是含有碳酸钠来检验氢氧化钠是否变质，所以本题名义上是验证氢氧化钠是否变质，实际上就是碳酸盐的检验，故可以根据这方面的知识来解答该题；
（1）由于碳酸钠溶液呈碱性，影响使用酚酞对氢氧化钠的检验，因此首先使用足量氯化钙等物质，充分反应沉淀掉溶液中的碳酸钠且不形成碱性物质，然后滴加酚酞检验溶液中的氢氧化钠；
（2）过滤适用于不溶于水的固体和液体分离；
（3）用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH．不能用水湿润pH试纸，否则稀释了待测溶液，使溶液的酸碱性减弱，测定结果不准确；
【交流反思】（1）结合浓硫酸的性质进行填空；
（2）在检验并除去碳酸钠时，不应使用呈碱性的溶液或反应后能生成碱性物质的试剂，避免对后面滴入酚酞进行氢氧化钠的检验．

解答 解：【提出问题】氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，而使氢氧化钠变质，故反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【实验探究】根据所学知识可以知道，若氢氧化钠变质则会生成碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红，因此小刚同学的实验方案错误；
（1）实验操作④是将沉淀与液体分开，此操作是过滤，玻璃棒的作用是引流；
（2）步骤③中，防止碳酸钠对氢氧化钠检验的影响，可采取加入过量氯化钙溶液的方法把碳酸钠全部转变成沉淀，以检验溶液中是否还含有氢氧化钠，若有氢氧化钠则判断为部分变质；
（3）步骤⑤中，用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH．小敏用洁净干燥的玻璃棒蘸取某溶液滴到湿润的pH试纸上，测得pH=10．由于用水湿润pH试纸，稀释了该碱性溶液，溶液的碱性变弱，故小明同学的测定结果偏小．
【交流反思】（1）浓硫酸需要密封保存的原因是有吸水性；
（2）为不影响滴加酚酞对氢氧化钠是否存在的检验，所加入的试剂不应为碱性溶液且不能反应后生成碱性物质，而氢氧化钙、氢氧化钡都呈碱性且能与碳酸钠反应生成氢氧化钠，因此，不能使用③Ca（OH）₂溶液、④Ba（OH）₂溶液代替氯化钙溶液；
故答案是：【提出问题】CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
【实验探究】若变质，则生成的Na₂CO₃其溶液也呈碱性   
（1）过滤   引流   
（2）使Na₂CO₃完全反应，排除干扰（或证明并完全除去Na₂CO₃）  
（3）D
【交流反思】（1）浓硫酸有很强的吸水性  
（2）①②（答全给分）

点评 本题中要知道氢氧化钠变质的原因，要熟练掌握实验室中检验碳酸盐的方法，检验氢氧化钠与碳酸钠的混合物时，可先把碳酸钠变成沉淀并且不生成影响氢氧化钠检验的碱性物质，然后使用酚酞检验氢氧化钠．