Question

小剛、小明、小紅幫助老師整理實驗室時，發現一瓶瓶蓋破損的NaOH白色粉末，不知道是否已經變質，出于好奇心和對化學的熱愛，決定對其成分進行探究．
【提出問題】NaOH粉末是否變質？它的成分是什么？
【進行猜想】三位同學作出下列猜想：①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH和Na₂CO₃．
【實驗探究】
為了驗證①②③猜想，他們分別做了下面的實驗．
（1）小剛取少量白色粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產生，由此可推出白色粉末中一定有    ，肯定猜想①是錯誤的．
（2）小軍取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變為紅色．由此小軍結合小剛的實驗，認為猜想③是正確的．小紅卻認為小軍的所得結論不確切，因為    ．
（3）為了探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設計了下、如圖所示的實驗方案．

①沉淀B的化學式為    ．
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是    ；在操作2中，除要用到鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒外，還需要補充的玻璃儀器是    ．
【交流討論】
小剛認為小紅的這個方案也有問題，理由是    ．但只要稍加改進，就可以證明粉末中還含有NaOH，則小剛改進的方法是    ．小剛對小紅的實驗作了正確的改進后進行了實驗，實驗現象和小紅的一致，發生反應的化學方程式為    ．由此確定猜想③是正確的．
【總結反思】
通過上述實驗探究，說明氫氧化鈉因與空氣中的二氧化反應而變質，寫出氫氧化鈉變質的反應化學方程式：    ，因此，氫氧化鈉應    保存．

Answer 1

【答案】分析：氫氧化鈉露置在空氣中容易和空氣中的二氧化碳發生反應，而生成碳酸鈉，所以通常可以通過加入稀鹽酸或是稀硫酸的方式來檢驗氫氧化鈉是否變質，但是在檢驗氫氧化鈉是部分變質還是全部變質時，應先將碳酸鈉檢驗并除去，然后再檢驗剩余溶液是否顯堿性，若顯堿性則證明部分變質，否則全部變質，可以據此來解答該題．
解答：【實驗探究】（1）小剛取少量白色粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產生，說明氫氧化鈉已變質生成了碳酸鈉；
（2）由于碳酸鈉溶液也呈堿性，所以能夠使無色酚酞變紅，所以不能僅僅根據酚酞變紅來判斷氫氧化鈉沒有變質；
（3）①向溶液中加入澄清石灰水產生白色沉淀，可以知道發生的反應為碳酸鈉和氫氧化鈣的反應，即白色沉淀B為碳酸鈣，其化學式為：CaCO₃；
②對白色粉末加水溶解，為了使其溶解的更快而用玻璃棒來攪拌；而操作2之后得到了白色沉淀和溶液，所以可以判斷操作2為過濾，根據所給的儀器可以知道還缺少漏斗；
【交流討論】因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應時不僅僅生成了碳酸鈣，還要生成氫氧化鈉，所以向濾液中加入酚酞變紅，并不能判斷出氫氧化鈉是樣品中含有的，所以小紅的方案也不合理；為了更具有說服力，可以選擇氯化鈣溶液或氯化鋇溶液來除去碳酸根離子，然后再加入酚酞試液進行驗證，它們反應生成了氯化鈉是中性的不會干擾實驗現象的得出；
【總結反思】氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，所以應該對氫氧化鈉密封保存以防變質．
故答案為：（1）Na₂CO₃；
（2）溶液中存在Na₂CO₃也會使酚酞溶液變紅色．
（3）①CaCO₃；
②攪拌加速物質溶解； 漏斗；
【交流討論】Na₂CO₃與澄清石灰水反應后也會生成NaOH，因此無法判斷是否存在NaOH．
將澄清石灰水改用CaCl₂溶液（或BaCl₂、Ba（NO₃）₂、Ca（NO₃）₂等）；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2 NaCl；
【總結反思】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O； 密封．
點評：在檢驗氫氧化鈉是否是部分變質與檢驗是否變質是有區別的，檢驗變質只需用鹽酸就可以了，而檢驗部分變質，還要檢驗是否有氫氧化鈉，常用氯化鈣溶液或是氯化鋇溶液來進行檢驗．