Question

興趣小組同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗。請你與他們一起完成以下探究活動。
【查閱資料】Na₂CO₃溶液呈堿性。
【對固體猜想】
猜想Ⅰ．全部是NaOH； 猜想Ⅱ．全部是Na₂CO₃； 猜想Ⅲ．                。
【實驗和推斷】

（1）若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是                   ，說明氫氧化鈉
          （選填“已經”或“沒有”）變質，有氣泡產生的反應的化學方程式是
                                                              。
（2）若A是Ca（OH）₂溶液，現象a有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅色，則白色沉淀為       （填化學式），該實驗      （選填“能”或“不能”）說明樣品中有NaOH。
（3）若A是CaCl₂溶液。①現象a有白色沉淀產生，現象b無色酚酞不變紅色，則猜想
        成立。②猜想Ⅲ成立的實驗現象是                              。
【反思】①久置的氫氧化鈉變質的原因是                   （用化學方程式表示）。
②保存氫氧化鈉的方法是                                            。

Answer 1

【對固體猜想】  NaOH和Na₂CO₃的混合物
【實驗和推斷】
（1） 稀鹽酸      已經      Na₂CO₃+2HCl      2NaCl+H₂O+CO₂↑（2分）
（2） CaCO₃      不能   
（3） Ⅱ 現象a 有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色
【反思】①2NaOH + CO₂    Na₂CO₃+H₂O
②存放于帶活塞的試劑瓶中，置放在干燥通風的環境中

試題分析：根據氫氧化鈉的性質進行分析，氫氧化鈉露置在空氣中易與二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質，反應的程度不同，則變質的程度不同；檢驗碳酸鹽使用的是加酸化氣的方法或加入含有可溶性鈣離子的方法，要證明含有氫氧化鈉，則需要除去碳酸鈉再進行檢驗，且加入的試劑與碳酸鈉反應后不能生成顯堿性的物質。因此，【對固體猜想】猜想Ⅲ．NaOH和Na₂CO₃的混合物；
【實驗和推斷】（1）氫氧化鈉變質生成的是碳酸鈉，如果加入A后產生氣泡，則加入的物質是酸，可以是稀鹽酸，鹽酸能與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，該反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
(2)氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，故白色沉淀是碳酸鈣，其化學式為：CaCO₃；生成的氫氧化鈉能使酚酞試液變紅，故不能確定原固體中是否含有氫氧化鈉;
(3)若全部是碳酸鈉，則加入的氯化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，生成的氯化鈉的水溶液呈中性，不能使酚酞試液變紅，所以現象a為產生白色沉淀，現象b為酚酞不變色，則說明猜想Ⅱ成立；若猜想Ⅲ成立，即既有氫氧化鈉又有碳酸鈉，則碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和中性的氯化鈉，而氫氧化鈉使酚酞試液變紅，因此實驗現象是現象a 有白色沉淀產生，現象b無色酚酞變紅色；
【反思】①久置的氫氧化鈉變質的原因是氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應方程式為2NaOH + CO₂    Na₂CO₃+H₂O
②根據氫氧化鈉的這個性質，氫氧化鈉應存放于帶活塞的試劑瓶中，置放在干燥通風的環境中。
點評：熟練掌握碳酸鈉和氫氧化鈉的性質，并會鑒別區分它們，在區分時由于碳酸鈉溶液呈堿性能使無色酚酞變紅，所以在檢驗氫氧化鈉與碳酸鈉混合溶液中的氫氧化鈉時，可先用氯化鈣把碳酸鈉除去，再滴加酚酞的方法進行檢驗。做題要注意分析題目中所隱藏的信息并加以利用。