Question

5．某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，做實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋，該同學(xué)猜想這瓶氫氧化鈉溶液可能變質(zhì)了，其變質(zhì)的原因是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（用“化學(xué)方程式”表示）
【提出問題】該溶液中的溶質(zhì)可能是什么呢？
【作出猜想】猜想Ⅰ：沒有變質(zhì)，溶質(zhì)為NaOH；
           猜想Ⅱ：全部變質(zhì)，溶質(zhì)為Na₂CO₃；
           猜想Ⅲ：部分變質(zhì)，溶質(zhì)為NaOH和Na₂CO₃．
【實驗探究】同學(xué)們在老師帶領(lǐng)下設(shè)計實驗對猜想進行驗證．
驗證Ⅰ：蘸取少量溶液滴到pH試紙上，與比色卡比較，pH大于7，有同學(xué)認(rèn)為溶質(zhì)是NaOH，請問此結(jié)論是否正確？錯誤（填“正確”或“錯誤”），原因是碳酸鈉溶液也顯堿性，可能有碳酸鈉存在；
驗證Ⅱ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生．有同學(xué)認(rèn)為溶質(zhì)成分僅含有Na₂CO₃．
驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的CaCl₂溶液，目的是檢驗并除盡溶液中的碳酸鈉，可以看到有白色沉淀產(chǎn)生，寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；然后向上層清液中加入酚酞溶液，若溶液變成紅色，驗證了猜想Ⅲ是正確的．
【實驗反思】
（1）由驗證Ⅲ的結(jié)果可知，驗證Ⅱ的結(jié)論錯誤，因為它不能排除碳酸鈉的存在；
（2）小明認(rèn)為驗證Ⅲ中不能用Ca（OH）₂溶液代替CaCl₂溶液，理由是用Ca（OH）₂溶液代替CaCl₂溶液，會引入氫氧根離子．
【拓展延伸】在實驗室，氫氧化鈉固體需要密封保存．原因之一是氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，還有一個原因是吸收空氣中的水蒸氣．

Answer 1

分析 氫氧化鈉變質(zhì)是因為與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉，據(jù)此寫出反應(yīng)的方程式；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)已有的知識進行分析，物質(zhì)露置在空氣的情況是不變質(zhì)、部分變質(zhì)或是不變質(zhì)分析；
【實驗探究】驗證Ⅰ：根據(jù)碳酸鈉溶液顯堿性分析．驗證Ⅲ：要驗證氫氧化鈉存在時，必須排除碳酸鈉的干擾．
【實驗反思】（1）驗證Ⅲ排出了碳酸鈉的干擾；（2）實驗中要驗證氫氧根的存在，所以不能引入氫氧根離子．
【拓展延伸】根據(jù)已有的氫氧化鈉的性質(zhì)進行分析解答．

解答 解：氫氧化鈉變質(zhì)是因為與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成了碳酸鈉，反應(yīng)的方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；故答案為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
【猜想與假設(shè)】氫氧化鈉露置在空氣的情況是不變質(zhì)、部分變質(zhì)或是不變質(zhì)，因此猜想Ⅲ是部分變質(zhì)，成分是氫氧化鈉和碳酸鈉；故填：NaOH和Na₂CO₃；
驗證Ⅰ：用pH試紙測得的pH大于7，不能確定固體是NaOH，因為Na₂CO₃和NaOH的水溶液都顯堿性，因此錯誤．
故答案為：錯誤；碳酸鈉溶液也顯堿性，可能有碳酸鈉存在；
驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的氯化鈣溶液，是為了排除碳酸鈉溶液的干擾，再滴加酚酞試劑時，溶液顯紅色，就證明一定有氫氧化鈉了．
故答案為：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；酚酞
【實驗反思】（1）驗證Ⅱ的結(jié)論錯誤，因為它不能排除碳酸鈉的存在；
（2）實驗中要驗證氫氧根的存在，所以不能引入氫氧根離子，用Ca（OH）₂溶液代替CaCl₂溶液，會引入氫氧根離子，
故答案為：（1）碳酸鈉；（2）用Ca（OH）₂溶液代替CaCl₂溶液，會引入氫氧根離子；
【拓展延伸】氫氧化鈉具有吸水性，能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，故需要密封保存，故答案為：吸收空氣中的水蒸氣．

點評 本題為物質(zhì)變質(zhì)情況的實驗探究題，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)的實驗現(xiàn)象進行，通過對化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價，學(xué)會運用猜想與事實驗證的方法和技巧處理實驗問題．