Question

某課外小組的同學以“氫氧化鈉試劑瓶口白色粉末的成分”為課題,進行科學探究活動,請你也參與到他們的實驗探究中。
【提出問題】氫氧化鈉試劑瓶口的白色粉末的成分是什么？
【猜想與假設】（1）甲同學猜想是：Na₂CO₃  
乙同學猜想是：NaOH  Na₂CO₃ 
丙同學猜想是：             
【收集證據】（2）甲同學為證明自己的猜想：他取少量固體于試管中，加水溶解后，向其中滴加幾滴氫氧化鋇溶液，有白色沉淀產生，于是他自己的猜想是正確的。乙同學認為甲同學的結論不正確，其理由是                                               
                                     。
乙同學為證明自己的猜想：他取少量甲同學實驗后的溶液，向其中滴加幾滴酚酞溶液，觀察到無色酚酞溶液變紅的現象。得出自己的猜想是正確的。丙同學不同意乙同學的結論，原因是在甲的實驗操作中引入             ，導致乙的實驗不能驗證自己的猜想。
（4）丙同學認為，要想證明NaOH是否存在，應該除去Na₂CO₃后才能繼續證明，于是丙同學重新取白色粉末溶于水，加入一定量的稀鹽酸直至不再產生氣泡，然后再滴加酚酞溶液，發現酚酞溶液不變色，于是他認為甲的猜想正確。
請你寫出丙同學滴加稀鹽酸后所有可能發生反應的方程式                                  ；
【反思與評價】
（5）請你幫助丙同學改進實驗設計，                              。并觀察到了                                      現象。得出了白色粉末的成分為NaOH  Na₂CO₃的結論。

Answer 1

（1） NaOH （2）滴加氫氧化鋇溶液有白色沉淀，只能證明有碳酸鈉，不能證明無氫氧化鈉
（3）氫氧根離子 （4）NaOH+HCl=NaCl+H2O    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
（5）把一定量的稀鹽酸換成過量的氯化鈣溶液,溶液中有白色沉淀產生，無色溶液變成紅色

試題分析：：（1）氫氧化鈉暴露在空氣中，會與空氣中的二氧化碳反應，生成碳酸鈉。當氫氧化鈉完全變質時，白色粉末為甲的猜想，碳酸鈉；當部分變質時，為乙的猜想，氫氧化鈉和碳酸鈉，也可能沒有變質為氫氧化鈉，所以丙的猜想為：NaOH。（2）甲同學為證明自己的猜想：他取少量固體于試管中，加水溶解后，向其中滴加幾滴氫氧化鋇溶液，有白色沉淀產生，只能得出成分中含有碳酸鈉，無法驗證是否有氫氧化鈉；（3）乙同學取少量甲同學實驗后的溶液，滴加無色酚酞變紅，只能說明溶液顯堿性，氫氧化鈉和碳酸鈉溶液均顯堿性，且甲同學引入的氫氧根離子，也顯堿性，無法確定成分；（4）原物質中可能含有氫氧化鈉和碳酸鈉，所以加入稀鹽酸后可能發生的反應方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O    Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O（5）為探究該白色粉末中的成分，為了排除堿性物質的干擾，需做以下實驗：①取少量待測液于試管中，向其中滴加適量（或足量）的CaCl₂溶液（或BaCl₂溶液），有白色沉淀生成，②再向其中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，說明氫氧化鈉部分變質即含有氫氧化鈉、碳酸鈉兩種物質。