Question

2．某同學發現，上個月做實驗用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋．對于該溶液是否變質，同學們提出如下猜想：

【猜想假設】
猜想一：沒有變質，溶質是NaOH．
猜想二：部分變質，溶質是Na₂CO₃．
猜想三：全部變質，溶質是NaOH和Na₂CO₃．
【設計方案】請你完善如表幾組同學探討的設計方案

	實驗操作	可能出現的現象與結論	同學評價
第1組		若溶液變紅，再猜想（2）不成立	第2組同學認為：此方案結論不正確，理由是碳酸鈉溶液呈堿性．
第2組		若產生白色沉淀，化學方程式是Na2CO3+CaCl2═2NaCl+CaCO3↓，則猜想（1）不成立．	第3組同學認為：此方案還不能確定猜想（2）還是猜想（3）成立．
第3組		若酚酞溶液變紅，則猜想（3）成立	NaOH溶液易與空氣中CO2反應而變質，所以要密封保存．

【進行實驗】綜合各小組的方案后，動手實驗，確定了正確的猜想．
【拓展延伸】同學們設計了下列兩套裝置（如圖）進行實驗：用膠頭滴管吸取某種液體，錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質，擠壓膠頭滴管，一段時間后，兩裝置中氣球明顯脹大．
（1）甲裝置中可能發生反應的方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）若乙裝置中膠頭滴管吸取的是稀鹽酸，在錐形瓶中放入的固體可能是Na₂CO₃或NaHCO₃．

Answer 1

分析 根據已有的知識進行分析，物質露置在空氣的情況是不變質、部分變質或是不變質分析；驗證溶液部分變質，既要證明有氫氧化鈉，又要證明有碳酸鈉進行分析：碳酸鈉能夠和氯化鋇等溶液產生沉淀既具有氫氧化鈉變質成碳酸鈉，又能夠除去碳酸鈉堿性對氫氧化鈉的干擾，再滴加酚酞試液觀察變色，確定溶液的組成；并寫出反應的方程式；甲裝置氣球變大是因為瓶內氣壓減小，乙裝置氣球變大是因為瓶內氣壓變大，據此解答．

解答 解：第1組：碳酸鈉溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅，故填：碳酸鈉溶液呈堿性；
第2組：碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，加入氯化鈣溶液產生沉淀，說明含有碳酸鈉，故填：Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓；
第3組：第2組實驗結束后，讓試管靜置一段時間，取上層清液滴加酚酞溶液，若酚酞溶液變紅，溶質中含有NaOH；故則猜想（3）成立；故填：（3）；
拓展延伸：（1）甲裝置中氣球變大，說明裝置內的壓強變小，可能是氣體被消耗，有可能是氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水的反應，故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）乙裝置中氣球變大，則是裝置內的氣壓變大，可能是加入鹽酸產生了氣體的緣故，可能放入的固體活潑金屬或是碳酸鹽．
故填：（1）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O（合理即可）；
（2）Na₂CO₃或NaHCO₃．

點評 本題考查了久置的NaOH固體是否變質的實驗探究，學生明確實驗現象與結論的關系，并注意結合物質的性質來分析固體變質的原因來解答本題．檢驗氫氧化鈉與碳酸鈉的混合物時，可先把碳酸鈉變成沉淀并且不生成影響氫氧化鈉檢驗的堿性物質，然后使用酚酞檢驗氫氧化鈉．氣球大小發生改變從壓強改變的角度去考慮．