Question

【題目】化學(xué)實驗室里，同學(xué)們準備研究氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。

①在配制NaOH溶液時，看到盛有NaOH固體的試劑瓶上標注著“NaOH含量不少于96.0%”，便對該瓶試劑成分產(chǎn)生了質(zhì)疑：

[提出問題]氫氧化鈉中含有什么雜質(zhì)?

[查閱資料]工業(yè)上制取NaOH的反應(yīng)原理： 然后蒸發(fā)溶劑獲得NaOH固體（在化工生產(chǎn)中，原料往往不能完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品）。

[提出猜想]

甲同學(xué)認為雜質(zhì)只有氯化鈉；

乙同學(xué)認為雜質(zhì)還可能含有碳酸鈉，原因為_______ （用化學(xué)方程式表示）。

[設(shè)計實驗]取樣溶于水，并分成兩份。

步驟1：向一份溶液中滴加酚酞試液，溶液變_________色。

步驟2：向另一份溶液中滴加過量稀硝酸，有氣泡產(chǎn)生。

步驟3：向步驟 2所得溶液中繼續(xù)滴加_________溶液，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生。

[實驗結(jié)論]乙同學(xué)的猜想正確。

請

Ⅰ.上述實驗中步驟_____（填序號）是沒有必要進行的。

II.步驟2所得溶液中的溶質(zhì)有________。

②同學(xué)們在配制好的氫氧化鈉溶液中通入CO2氣體，沒有明顯現(xiàn)象，于是設(shè)計了如下實驗證明反應(yīng)的發(fā)生：（不考慮氫氧化鈉中的極少量雜質(zhì)）

實驗1	實驗2	實驗3
現(xiàn)象：燒杯中溶液幾乎充滿整個試管。	現(xiàn)象： 充分反應(yīng)后，紅墨水最終呈現(xiàn)左高右低現(xiàn)象。	現(xiàn)象： 滴加試劑X后，溶液中出現(xiàn)大量白色沉淀。

I .實驗3中加入的試劑X是_______ （任寫一種符合要求的試劑）。

II.實驗1、2在設(shè)計思想上是一致的，都是通過驗證反應(yīng)物的消耗才能觀察到明顯現(xiàn)象，但有同學(xué)對實驗1提出了質(zhì)疑，他認為這個實驗不足以證明CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，其理由是_______。

Ⅲ.查閱資料：室溫下，氫氧化鈉易溶于酒精，而碳酸鈉難溶于酒精。據(jù)此，同學(xué)們設(shè)計了實驗4，請你補充完整。

實驗4步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論	實驗分析
將CO2氣體不斷地通入氫氧化鈉酒精溶液中，觀察現(xiàn)象。	_______	氫氧化鈉與二氧化碳確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。	實驗4與實驗____（填實驗序號）的設(shè)計思想是一致的，都是根據(jù)生成物的性質(zhì)才能觀察到明顯現(xiàn)象。

Answer 1

【答案】 紅 AgNO3或硝酸銀 1 HNO3、NaNO3和NaCl BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2 二氧化碳可溶于水，也會和水反應(yīng) 產(chǎn)生白色沉淀 3

【解析】

①提出猜想：

氫氧化鈉可以與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的方程式為：

設(shè)計實驗：

步驟1：氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性，故溶液變紅。

步驟3：檢驗固體中含有氯化鈉雜質(zhì)，加入過量稀硝酸后，溶液中氫氧化鈉和碳酸鈉都已除去，而實驗現(xiàn)象是有白色沉淀生成，所以加入的必然是硝酸銀溶液。

實驗結(jié)論：

I.氫氧化鈉和碳酸鈉都顯堿性，無論有無碳酸鈉，酚酞都呈紅色，故步驟1沒必要。

II.過量的硝酸與氫氧化鈉和碳酸鈉反應(yīng)生成硝酸鈉，原溶液中的氯化鈉不與硝酸反應(yīng)，故反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)有氯化鈉、硝酸鈉和稀硝酸。

②I .氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后生成碳酸鈉，碳酸根離子與鈣離子或鋇離子反應(yīng)有白色沉淀生成，故X試劑可能是：BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2。

II. 二氧化碳可溶于水，也會和水反應(yīng)，故不能說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

Ⅲ.由于氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，碳酸鈉難溶于酒精，故現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。實驗3是利用二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉，通過驗證產(chǎn)物碳酸鈉說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。故實驗4與實驗3的設(shè)計思想是一致的，都是根據(jù)生成物的性質(zhì)才能觀察到明顯現(xiàn)象。