Question

（2013?威海）像科學(xué)家一樣“做科學(xué)”--探秘氫氧化鈉
實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，觀察發(fā)現(xiàn)，樣品表面出現(xiàn)了大量的白色粉末．某興趣小組的同學(xué)對(duì)該樣品進(jìn)行了探究．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)證明，這份氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)，但不能確定是否完全變質(zhì)．請(qǐng)你從下列藥品中選擇合適的試劑，探究氫氧化鈉是否完全變質(zhì)．
藥品：蒸餾水、酚酞試液、稀鹽酸、氯化鈣溶液．
你的實(shí)驗(yàn)方案是

取少量待測(cè)液于試管，加入足量氯化鈣或氯化鋇溶液至不再產(chǎn)生白色沉淀；再向靜置后的上述試管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液變紅，則說(shuō)明氫氧化鈉部分變質(zhì)；如果溶液沒(méi)有變紅，則說(shuō)明氫氧化鈉完全變質(zhì)

．用化學(xué)方程式表示該實(shí)驗(yàn)中所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)原理：

Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl

．
（2）如果給你一份未知濃度的稀硫酸，要求通過(guò)定量實(shí)驗(yàn)，測(cè)定氫氧化鈉變質(zhì)的程度（即樣品中氫氧化鈉的含量），請(qǐng)你給出具體的實(shí)驗(yàn)方案．

實(shí)驗(yàn)方案	反應(yīng)的化學(xué)方程式

（3）實(shí)驗(yàn)證明，氫氧化鈉部分變質(zhì)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)提純?cè)摌悠返膶?shí)驗(yàn)方案，以得到純凈的氫氧化鈉固體．
提純樣品應(yīng)采用的試劑是

氫氧化鈣溶液或氫氧化鋇溶液

．

實(shí)驗(yàn)方案	反應(yīng)的化學(xué)方程式

Answer 1

分析：（1）氫氧化鈉因吸收二氧化碳而變質(zhì)，可能部分變質(zhì)，可能全部變質(zhì)，也可能沒(méi)有發(fā)生變質(zhì)；可以通過(guò)驗(yàn)證是否含有碳酸鈉和氫氧化鈉得出結(jié)論；由于碳酸鈉溶液呈堿性，會(huì)影響使用酚酞對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)，因此首先使用足量氯化鈣等物質(zhì)，充分反應(yīng)產(chǎn)生沉淀既能驗(yàn)證碳酸鈉又能除去碳酸鈉對(duì)氫氧化鈉堿性的干擾，然后滴加酚酞檢驗(yàn)溶液中的氫氧化鈉；
（2）可依據(jù)稀硫酸和氫氧化鈉樣品反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計(jì)算粗二氧化碳的質(zhì)量，再根據(jù)化學(xué)方程式中二氧化碳和碳酸鈉的關(guān)系計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，從而得到氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算其含量；
（3）從成分看該雜質(zhì)中的碳酸根是真正的雜質(zhì)，因此要選擇合適的試劑除掉碳酸根且不與氫氧化鈉反應(yīng)，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)．

解答：解：（1）氫氧化鈉可能部分變質(zhì)，也可能是全部變質(zhì)，故設(shè)計(jì)的方案為：取少量待測(cè)液于試管，加入足量氯化鈣或氯化鋇溶液至不再產(chǎn)生白色沉淀；再向靜置后的上述試管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液變紅，則說(shuō)明氫氧化鈉部分變質(zhì)；如果溶液沒(méi)有變紅，則說(shuō)明氫氧化鈉完全變質(zhì)．
（2）由于硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)未知，故可以從氫氧化鈉樣品與足量的稀硫酸反應(yīng)前后的質(zhì)量差計(jì)算出產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，再通過(guò)碳酸鈉的質(zhì)量知道氫氧化鈉的質(zhì)量，最后通過(guò)氫氧化鈉的質(zhì)量與樣品質(zhì)量的比值計(jì)算其含量；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)方案	反應(yīng)的化學(xué)方程式
（1）稱出空燒杯的質(zhì)量； （2）稱出燒杯和氫氧化鈉樣品的總質(zhì)量； （3）用試管取出足量的稀硫酸，稱出燒杯和氫氧化鈉樣品和盛有稀硫酸試管的總質(zhì)量；  （4）將試管中的稀硫酸倒入盛有氫氧化鈉樣品的燒杯里，充分反應(yīng)后稱量其總 質(zhì)量，記錄數(shù)據(jù)； （5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算氫氧化鈉的含量．	H2SO4+Na2CO3═Na2SO4+H2O+CO2↑

（3）敞口放置于空氣中會(huì)吸水并與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，要得到純凈的氫氧化鈉固體將碳酸根除掉是解題的關(guān)鍵，可加入適量的石灰水（或氫氧化鋇溶液）可以除去碳酸鈉又可以增加氫氧化鈉，然后經(jīng)過(guò)濾蒸發(fā)等操作即可得到較純凈的氫氧化鈉．
故答案為：

實(shí)驗(yàn)方案	反應(yīng)的化學(xué)方程式
（1）將燒堿樣品放入試管中，加水振蕩， （2）向上述溶液中逐滴加入澄清石灰水至不再產(chǎn)生沉淀過(guò)濾， （3）然后將濾液蒸發(fā)至晶體析出	Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氫氧化鈉變質(zhì)的檢驗(yàn)、變質(zhì)程度的測(cè)定及除雜的問(wèn)題，綜合性較強(qiáng)，難度較大，特別是語(yǔ)言的表達(dá)；解這類(lèi)題目時(shí)，選擇試劑很重要，要注意在檢驗(yàn)和除雜的不同，在除去雜質(zhì)的同時(shí)，原物質(zhì)不能減少，但可以增多，且反應(yīng)后不能生成新的雜質(zhì)．