Question

15．甲、乙、丙三位同學整理實驗臺時，發現一瓶氫氧化鈉溶液沒蓋瓶塞，他們認為該溶液已經變質了，變質原因用化學方程式表示為①2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．為進一步探究該溶液是否變質和變質程度，請你一起參與合作完成下列內容：
活動探究一：氫氧化鈉溶液是否變質
【實驗過程】

實驗步驟	實驗現象	結　　論
甲：取少量該溶液放入試管中， 滴加幾滴酚酞試液	溶液變紅	該溶液沒有變質
乙：取少量該溶液放入試管中加入 一定量澄清石灰水	產生白色沉淀	該溶液已經變質．產生沉淀 的化學方程式為Na2CO3+Ca（OH）2═2NaOH+CaCO3↓
丙：取少量該溶液放入試管中加入 一定量稀鹽酸	產生氣泡	該溶液已經變質

三位同學把各自試管中的物質全部回收到一只干凈的大燒杯中．
【實驗交流】
（1）乙、丙同學一致認為甲同學實驗中所滴加試劑不合理，他們的理由是④生成的碳酸鈉溶液和剩余的氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅．
（2）一段時問后，同學們發現剛才盛放回收物的大燒杯中，杯底有白色沉淀，液體無色．此時大燒杯中的溶液，一定含有的溶質（酚酞除外）是⑤NaCl，可能含有的溶質是⑥CaCl₂．
活動探究二：氫氧化鈉溶液的變質程度
【查閱資料】CaCl₂溶液顯中性：CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
【實驗過程】

實驗步驟	實驗現象	結論
另取少量原溶液放入試管中．加入過量的CaCl2溶液，振蕩后再滴加酚酞試液	⑦產生白色沉淀 ⑧溶液由無色變為紅色	該溶液已經部分變質

【反思】取完藥液后要立即蓋緊瓶塞．

Answer 1

分析 根據氫氧化鈉變質是因為氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水進行解答；
【實驗過程】根據碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉以及鹽酸和碳酸鈉溶液反應生成氯化鈉、水和二氧化碳進行解答；
【交流討論】根據生成的碳酸鈉溶液和剩余的氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅進行解答；
（2）根據杯底有白色沉淀，說明一定沒有鹽酸，故一定含有的溶質可能是中性的．根據反應可知，溶質一定含有氯化鈉，如果乙中的氫氧化鈣溶液過量，丙中的鹽酸過量，溶質還可能含有氯化鈣進行解答．

解答 解：氫氧化鈉變質是因為氫氧化鈉和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式表示為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
故填：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【實驗過程】碳酸鈉溶液和澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應的化學方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；鹽酸和碳酸鈉溶液反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以看到的現象是產生氣泡；
故填：產生氣泡；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；
【交流討論】
（1）生成的碳酸鈉溶液和剩余的氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅，所以乙、丙同學一致認為甲同學實驗中所滴加試劑不合理；
故填：生成的碳酸鈉溶液和剩余的氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅；
（2）杯底有白色沉淀，說明一定沒有鹽酸，且液體是無色的，故一定含有的溶質是中性的．根據反應可知，溶質一定含有氯化鈉，如果乙中的氫氧化鈣溶液過量，丙中的鹽酸過量，溶質還可能含有氯化鈣；
故填：⑤NaCl；⑥CaCl₂；
根據結論該溶液已經部分變質，所以應該是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，加過量的氯化鈣溶液的目的是檢驗碳酸鈉的存在并將碳酸鈉全部轉化為碳酸鈣和氯化鈉，如果再加酚酞溶液變紅，說明溶液呈堿性，從而證明氫氧化鈉的存在，所以看到的現象是產生白色沉淀，溶液由無色變為紅色．
故填：⑦產生白色沉淀，⑧溶液由無色變為紅色．

點評 該題作為一個實驗設計題，主要考查了堿的有關性質，碳酸根離子的檢驗等，重點考慮碳酸根離子和氫氧根離子的檢驗，答案具有開放性．