Question

化學課后，化學興趣小組的同學在整理實驗桌時，發現有一瓶氫氧化鈉溶液沒有塞橡皮塞，征得老師同意后，開展了以下探究：
[提出問題1]該氫氧化鈉溶液是否變質了呢？
[實驗探究1]

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加稀鹽酸，并不斷振蕩．	出現氣泡	氫氧化鈉溶液一定變質了．

[提出問題2]該氫氧化鈉溶液是全部變質還是部分變質呢？
[猜想與假設]
猜想1：氫氧化鈉溶液部分變質．
猜想2：氫氧化鈉溶液全部變質．
[查閱資料]氯化鋇溶液呈中性．
[實驗探究2]

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，并不斷振蕩．	有 白色沉淀 生成．	說明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液．	溶液變紅色．	說明原溶液中一定有 氫氧化鈉 ．

[實驗結論]該氫氧化鈉溶液

部分

（填“部分”或“全部”）變質．
[反思與評價]
（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質，請寫出相關反應的化學方程式：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．
（2）在上述[實驗探究2]中，小明提出可用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液，你認為該方案

不可行

（填“可行”或“不可行”）．
[理解與應用]（1）氫氧化鈉溶液容易變質，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，試另舉一例：

濃鹽酸

．
（2）取上述部分變質的氫氧化鈉溶液100g，向其中加入足量的氫氧化鋇溶液，完全反應后得到1.97g白色沉淀，求上述氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數．（寫出計算過程）

Answer 1

分析：由[實驗探究1]知氫氧化鈉溶液已變質，所以氫氧化鈉溶液中含有碳酸根離子，因為氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳發生反應，故加入鹽酸會有氣泡產生．
由[實驗探究2]知，（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，溶液中的碳酸鈉會與之反應生成碳酸鋇白色沉淀．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．因碳酸鈉已完全被氯化鋇反應，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．
[實驗結論]該氫氧化鈉溶液部分變質．
[反思與評價]：（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質，主要是氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水導致的；
（2）在上述[實驗探究2]中，如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因為氫氧化鈣與碳酸鈉反應會生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否有氫氧化鈉；因此得不出氫氧化鈉部分變質的結論．
[理解與應用]（1）氫氧化鈉溶液容易變質，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，如：具揮發性的藥品、具吸水性的藥品等．
（2）依據沉淀的質量利用方程式的計算可求碳酸鈉的質量，然后根據溶質質量分數的要求計算即可．

解答：解：[實驗探究1]知氫氧化鈉溶液已變質，所以氫氧化鈉溶液中含有碳酸根離子，因此加入鹽酸必產生二氧化碳氣體．
[實驗探究2]（1）取少量該溶液于試管中，向溶液中滴加過量的氯化鋇溶液，因碳酸鈉與氯化鋇能生成碳酸鋇沉淀，所以有白色沉淀生成，說明原溶液中一定有碳酸鈉．
（2）取步驟（1）試管中的少量上層清液，滴加酚酞溶液，溶液變紅色．溶液顯堿性，因溶液中碳酸鈉已被氯化鋇完全消耗，所以說明原溶液中一定有氫氧化鈉．從而得出[實驗結論]該氫氧化鈉溶液部分變質．
[反思與評價]（1）氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，相關反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（2）如用氫氧化鈣溶液代替氯化鋇溶液是不行的，因為氫氧化鈣與碳酸鈉反應會生成氫氧化鈉，這樣無法確定（2）步驟的實驗結論，得不出氫氧化鈉部分變質的結論．
[理解與應用]（1）氫氧化鈉溶液容易變質，必須密封保存．實驗室必須密封保存的藥品還有很多，如：具揮發性的藥品（濃鹽酸、氨水等）、具吸水性的藥品（濃硫酸、生石灰等）、或澄清石灰水其他合理答案均可．
（2）設原溶液中含有碳酸鈉的質量是x
Ba（OH）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaOH
           106    197      
             x   1.97克

106

197

=

x

1.97g

x=1.06g
氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分數=

1.06g

100g

×100%=1.06%
故答案為：
[實驗探究1]出現氣泡
[實驗探究2]白色沉淀；氫氧化鈉
[實驗結論]部分
[反思與評價]（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，（2）不可行
[理解與應用]（1）濃鹽酸【具揮發性的藥品（濃鹽酸、氨水等）、具吸水性的藥品（濃硫酸、生石灰、或澄清石灰水其他合理答案均可】．
（2）答：上述氫氧化鈉溶液中碳酸鈉的質量分為1.06%

點評：此題考查對一瓶沒有塞橡皮塞的氫氧化鈉溶液進行實驗探究過程，各環節層層相連，設計絲絲相扣，探究環節合理慎密，涉獵知識及需解答問題科學合理，仔細玩味此題，其樂無窮．