Question

在化学实验室，某小组同学实验时发现一瓶没有密封好的NaOH已经结块．
（提出问题）结块后的固体成分是什么？
（猜想与假设）猜想一：固体为碳酸钠   猜想二：固体为碳酸钠和氢氧化钠．
用化学方程式表示固体中有碳酸钠的原因______．
（查阅资料） Na₂CO₃溶液pH＞7，BaCl₂溶液pH=7，Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
（进行实验）从瓶中取出一定量的固体，加入足量水溶解，再将溶液分三等份分别装入A、B、C三支试管，进行如下实验．
同学们根据实验现象，认为结块固体中有碳酸钠和氢氧化钠．
（实验分析）
（1）根据同学们的实验结论，三支试管中观察到的实验现象分别是______、______、______；
B试管中现象产生的原因是（用化学方程式表示）______．
（2）同学们得出的结论是不正确的，原因是______．
（实验设计）为进一步确定固体的成分，请写出你设计的实验方案______．
（实验反思）
（1）试剂瓶中的固体结块的原因可能是______．
（2）在溶解固体时放出了一定的热量，依据此现象有同学认为该固体中一定有氢氧化钠，为验证该同学的结论是否正确，还应该进行的实验是______．

Answer 1

【答案】分析：（猜想与假设）根据氢氧化钠的性质来进行解答；
（实验分析）（1）无色酚酞遇碱性溶液变红；盐酸可以和碳酸盐反应生成气体，而氯化钡可以和碳酸盐反应生成沉淀；可以据此解答；
（2）碳酸钠和氢氧化钠的溶液都呈碱性，可以据此解答；
（实验设计）为了确认氢氧化钠的存在，必须先除去碳酸钠，可以据此解答；
（实验反思）（1）根据氢氧化钠的性质来分析；
（2）同样要排除碳酸钠的干扰，即选择碳酸钠固体来完成一个对照实验即可．
解答：解：（猜想与假设）氢氧化钠容易潮解，然后会和二氧化碳发生反应而生成了碳酸钠和水，其化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（实验分析）（1）根据同学得出的结论可以知道：三支试管中观察到的实验现象分别为：A中溶液变红，判断了氢氧化钠的存在，B中有气泡产生，C中溶液变浑浊，判断了碳酸钠的存在；
（2）碳酸钠溶液也呈碱性，可以使酚酞变红，所以不能仅仅根据A中溶液变红来判断氢氧化钠的存在；
（实验设计）了确认氢氧化钠的存在，必须先除去碳酸钠，根据碳酸钠的性质可以设计实验为：取少量结块固体于试管（或烧杯）中，加水使其完全溶解，再向其中加入过量的氯化钡溶液，静置后，向上层清液（或过滤后向滤液）中滴加几滴无色酚酞溶液，若溶液变红，则结块固体中有氢氧化钠，否则，无氢氧化钠．
（实验反思）（1）氢氧化钠吸水易潮解，而变硬；
（2）为了碳酸钠的干扰，取碳酸钠固体将其溶解，观察是否有放热现象．
故答案为：（猜想与假设）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（实验分析）（1）A中溶液变红，B中有气泡产生，C中溶液变浑浊；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）碳酸钠溶液呈碱性，A中滴加无色酚酞溶液后变红，不能证明原固体有氢氧化钠；
（实验设计）取少量结块固体于试管（或烧杯）中，加水使其完全溶解，再向其中加入过量的氯化钡溶液，静置后，向上层清液（或过滤后向滤液）中滴加几滴无色酚酞溶液，若溶液变红，则结块固体中有氢氧化钠，否则，无氢氧化钠；
（实验反思）（1）氢氧化钠吸水潮解；
（2）取碳酸钠固体将其溶解，观察是否有放热现象．
点评：解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理，以及计算所要用到的数据；再根据实验的反应原理，利用所称取的样品进行实验探究，分析推断出该物质的组成成分．