Question

17．某兴趣小组在整理实验室时发现一包氢氧化钠固体．他们根据学过的碱的性质，知道氢氧化钠与空气中的二氧化碳会发生反应生成碳酸钠，于是他们对这包氢氧化钠固体的成分展开探究．
【提出问题】这包氢氧化钠固体是否变质？成分是什么？
【猜想假设】猜想一：没有变质，全部是NaOH；
猜想二：完全变质，全部是Na₂CO₃；
猜想三：部分变质，既有NaOH又有Na₂CO₃．
【实验探究】为了探究固体成分，他们分别进行了如下实验：
（1）甲同学取少量固体于试管中，加水后有放热现象，说明这包固体中含有NaOH．
（2）乙同学取少量固体于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，于是他认为猜想二正确．丙同学认为他的结论不严密，理由是乙同学的实验只能说明固体中含有碳酸钠，但不能说明不含氢氧化钠．
（3）为了进一步确定这包固体的成分，丙同学设计了以下方案，请你完成下列实验报告：

实验步骤	可能现察到的现象	结论
①取样于试管中，加水溶解，滴入过量的CaCl2（填化学式）溶液	产生白色沉淀	含有碳酸钠
②反应后过滤，取上层清液，滴入酚酞溶液	溶液变红色	猜想三正确

【拓展迁移】
（1）该小组同学反思了氢氧化钠变质的原因，认识到氢氧化钙露置于空气也会变质，请你写出氢氧化钙溶液变质的化学方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）要除去久置的氢氧化钠固体中的杂质，得到纯净的氢氧化钠固体，可将固体加足量水溶解，加入适量的Ca（OH）₂（答案合理即可）溶液后，再过滤、蒸发结晶即可．

Answer 1

分析 【猜想假设】根据氢氧化钠固体变质的原因进行猜想；
【实验探究】（1）根据氢氧化钠溶于水放热分析；
（2）根据取少量固体于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，只能说明固体中含有碳酸钠；
（3）由于碳酸钠溶液也显碱性，所以验证氢氧根之前要先将碳酸根除去；可以用碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀除去；
【拓展迁移】
（1）澄清石灰水中的溶质是氢氧化钙，久置空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，该白色粉末就是碳酸钙；
（2）在除杂时，所选择的药品只能跟杂质反应，不能跟主物质反应．同时也不能引进新的杂质．利用碳酸钠能与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，过滤除去沉淀后蒸发即可得纯净氢氧化钠固体．

解答 解：
【猜想假设】这包氢氧化钠固体是否变质？猜想一：没有变质，全部是NaOH；猜想二：完全变质，全部是Na₂CO₃；猜想三：部分变质，既有NaOH又有Na₂CO₃．
【实验探究】（1）由于氢氧化钠溶于水放热，取少量固体于试管中，加水后有放热现象，说明这包固体中含有氢氧化钠；
（2）取少量固体于试管中，滴加足量稀盐酸，有气泡产生，只能说明固体中含有碳酸钠，但不能说明是否含氢氧化钠；
（3）由于碳酸钠溶液也显碱性，所以验证氢氧根之前要先将碳酸根除去；可以用加入过量的氯化钙除去；然后滴入酚酞溶液验证氢氧根离子，如果溶液变红色，说明溶液中含有氢氧化钠，否则没有；
【拓展迁移】
（1）氢氧化钙与二氧化碳反应生成的碳酸钙与盐酸反应产生气泡，变质的方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）可将固体加足量水溶解，加入适量氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，过滤除去碳酸钙沉淀后，对所得溶液进行蒸发，即可从氢氧化钠溶液中分离得到固体氢氧化钠；
答案：
【提出问题】猜想三：部分变质，既有NaOH又有Na₂CO₃
【实验探究】（1）NaOH；
（2）乙同学的实验只能说明固体中含有碳酸钠，但不能说明不含氢氧化钠．
（3）

实验步骤	可能现察到的现象	结论
①取样于试管中，加水溶解，滴入过量的 CaCl2（填化学式）溶液	产生白色沉淀	含有 碳酸钠
②反应后过滤，取上层清液，滴入酚酞溶液	溶液变红色	猜想三正确

【拓展迁移】（1）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O
（2）Ca（OH）₂

点评 对混合溶液中溶质进行逐一检验时，先加入的试剂一定不能产生对后面所加试剂有影响的物质，避免前面的检验对后面检验的影响．