Question

12．化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們在探究氫氧化鈉的性質(zhì)時，將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的大試管中，結(jié)果同學(xué)們沒有觀察到明顯現(xiàn)象，于是他們展開了如下探究．
探究一：二氧化碳是否與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
同學(xué)們?nèi)∩倭看笤嚬苤械囊后w于另一支試管中，
（1）滴加，觀察到有氣泡冒出  證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)．
探究二：反應(yīng)后大試管中的溶液所含溶質(zhì)的成分是什么？
【提出猜想】佳佳認(rèn)為溶質(zhì)是Na₂CO₃
貝貝認(rèn)為溶質(zhì)是Na₂CO₃和NaOH
【實驗驗證】貝貝為了驗證自己的猜想，進行了如下實驗，請你補充完整．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取一定量大試管中的溶液于試管中，加入足量氯化鈣；溶液，過濾 ②向濾液滴加適量酚酞．	①白色沉淀產(chǎn)生，②溶液變紅色	貝貝的猜想成立

【實驗反思】寫出CO₂與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
操作①中加入足量該溶液的目的是除去碳酸鈉，防止碳酸根離子對氫氧根離子驗證的干擾．
【實驗拓展】同學(xué)們聯(lián)想到了氫氧化鈉與稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng)也觀察不到明顯現(xiàn)象，為了確定其反應(yīng)是否反生，有同學(xué)設(shè)計了如下的實驗方案：先用pH試紙測定氫氧化鈉溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，邊滴邊測定混合溶液的pH．請你分析上述方案中，為什么要“當(dāng)測定pH小于或等于7，”才可證明發(fā)生反應(yīng)了，其原因是稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使pH值變小．當(dāng)pH值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)．
除了測溶液的pH，更簡便的方法是預(yù)先向氫氧化鈉溶液中滴加酚酞試液，實驗現(xiàn)象是溶液紅色變?yōu)闊o色．

Answer 1

分析 探究一：據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)會變成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w分析；
探究二：【實驗驗證】根據(jù)含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅來分析佳佳同學(xué)的猜想是否合理；既然貝貝的猜想正確，說明溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；
【實驗反思】①CO₂與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，加入足量氯化鈣溶液要除去碳酸鈉；②根據(jù)硫酸和氫氧化鈉溶液的pH值來完成解答；根據(jù)反應(yīng)時溶液的酸堿性變化等設(shè)計實驗．

解答 解：探究一：由題意知，氫氧化鈉已變質(zhì)，氫氧化鈉變質(zhì)會變成碳酸鈉，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，故滴加足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡冒出；故填：稀鹽酸；
探究二：【實驗驗證】因為含有碳酸鈉的溶液和含有氫氧化鈉的溶液均顯堿性，都能使無色酚酞溶液變紅，所以要證明氫氧化鈉先要除去碳酸鈉，溶液中加入足量氯化鈣溶液后，其中的碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生了碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾后再滴加酚酞，由于存在氫氧化鈉，溶液會變成紅色；故答案為：氯化鈣；①白色沉淀 產(chǎn)生，②溶液變紅色；
【實驗反思】①CO₂與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；加入足量氯化鈣溶液要除去碳酸鈉，防止碳酸根離子對氫氧根離子驗證的干擾，故填：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；除去碳酸鈉，防止碳酸根離子對氫氧根離子驗證的干擾；
②稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使pH值變�。�當(dāng)pH值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)；由于酚酞試液遇到堿性溶液會變成紅色，而在中性或酸性溶液中表現(xiàn)為無色，因此可以利用酚酞試液來證明二者的反應(yīng)或酸堿中和反應(yīng)會放熱，利用溫度計測定反應(yīng)前后溶液溫度的變化也能說明酸堿反應(yīng)；故答案為：稀硫酸中的水會稀釋氫氧化鈉，使pH值變�。�當(dāng)pH值小于等于7時，說明氫氧化鈉消耗完畢，則說明氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)；酚酞試液；溶液紅色變?yōu)闊o色；（或石蕊試液；溶液藍(lán)色變?yōu)樽仙��?/p>

點評 此題在以往對中和反應(yīng)探究考查的基礎(chǔ)上又有所拓展，從定量研究的角度對同學(xué)們提出了要求．很多同學(xué)由于基礎(chǔ)知識掌握不牢固，心理素質(zhì)較差，缺乏分析推理和實驗探究能力而不能順利解答此類綜合性問題．