Question

在化學(xué)實驗室，某小組同學(xué)實驗時發(fā)現(xiàn)一瓶沒有密封好的NaOH已經(jīng)結(jié)塊．
提出問題：結(jié)塊后的固體成分是什么？
猜想與假設(shè)：
猜想一：固體為碳酸鈉
猜想二：固體為碳酸鈉和氫氧化鈉．
用化學(xué)方程式表示固體中有碳酸鈉的原因______．
查閱資料：Na₂CO₃溶液pH＞7，BaCl₂溶液pH=7，Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
進行實驗：從瓶中取出一定量的固體，加入足量水溶解，再將溶液分三等份分別裝入A、B、C三支試管，進行如下實驗．
同學(xué)們根據(jù)實驗現(xiàn)象，認為結(jié)塊固體中有碳酸鈉和氫氧化鈉．
實驗分析：
（1）根據(jù)同學(xué)們的實驗結(jié)論，三支試管中觀察到的實驗現(xiàn)象分別是______；B試管中現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是（用化學(xué)方程式表示）______．
（2）同學(xué)們得出的結(jié)論是不正確的，原因是______．
實驗設(shè)計：為進一步確定固體的成分，請寫出你設(shè)計的實驗方案______．
實驗反思：
（1）試劑瓶中的固體結(jié)塊的原因可能是______．
（2）在溶解固體時放出了一定的熱量，依據(jù)此現(xiàn)象有同學(xué)認為該固體中一定有氫氧化鈉，為驗證該同學(xué)的結(jié)論是否正確，還應(yīng)該進行的實驗是______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)來進行解答；
【實驗分析】（1）無色酚酞遇堿性溶液變紅；鹽酸可以和碳酸鹽反應(yīng)生成氣體，而氯化鋇可以和碳酸鹽反應(yīng)生成沉淀；可以據(jù)此解答；
（2）碳酸鈉和氫氧化鈉的溶液都呈堿性，可以據(jù)此解答；
【實驗設(shè)計】為了確認氫氧化鈉的存在，必須先除去碳酸鈉，可以據(jù)此解答；
【實驗反思】（1）根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)來分析；
（2）同樣要排除碳酸鈉的干擾，即選擇碳酸鈉固體來完成一個對照實驗即可．
解答：解：氫氧化鈉容易潮解，然后會和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)而生成了碳酸鈉和水，其化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
【實驗分析】（1）根據(jù)同學(xué)得出的結(jié)論可以知道：三支試管中觀察到的實驗現(xiàn)象分別為：A中溶液變紅，判斷了氫氧化鈉的存在，B中有氣泡產(chǎn)生，C中溶液變渾濁，判斷了碳酸鈉的存在；
（2）碳酸鈉溶液也呈堿性，可以使酚酞變紅，所以不能僅僅根據(jù)A中溶液變紅來判斷氫氧化鈉的存在；
【實驗設(shè)計】了確認氫氧化鈉的存在，必須先除去碳酸鈉，根據(jù)碳酸鈉的性質(zhì)可以設(shè)計實驗為：取少量結(jié)塊固體于試管（或燒杯）中，加水使其完全溶解，再向其中加入過量的氯化鋇溶液，靜置后，向上層清液（或過濾后向濾液）中滴加幾滴無色酚酞溶液，若溶液變紅，則結(jié)塊固體中有氫氧化鈉，否則，無氫氧化鈉．
【實驗反思】（1）氫氧化鈉吸水易潮解，而變硬；
（2）為了碳酸鈉的干擾，取碳酸鈉固體將其溶解，觀察是否有放熱現(xiàn)象．
故答案為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
【實驗分析】（1）A中溶液變紅，B中有氣泡產(chǎn)生，C中溶液變渾濁；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）碳酸鈉溶液呈堿性，A中滴加無色酚酞溶液后變紅，不能證明原固體有氫氧化鈉；
【實驗設(shè)計】取少量結(jié)塊固體于試管（或燒杯）中，加水使其完全溶解，再向其中加入過量的氯化鋇溶液，靜置后，向上層清液（或過濾后向濾液）中滴加幾滴無色酚酞溶液，若溶液變紅，則結(jié)塊固體中有氫氧化鈉，否則，無氫氧化鈉；
【實驗反思】（1）氫氧化鈉吸水潮解；
（2）取碳酸鈉固體將其溶解，觀察是否有放熱現(xiàn)象．
點評：解答這類題目時，首先，賞析問題情景，找到實驗探究的反應(yīng)原理，以及計算所要用到的數(shù)據(jù)；再根據(jù)實驗的反應(yīng)原理，利用所稱取的樣品進行實驗探究，分析推斷出該物質(zhì)的組成成分．