Question

小麗來到實驗室，看到實驗桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，于是對其是否變質(zhì)產(chǎn)生了興趣．她和同學(xué)們準備對這瓶固體進行探究．
查閱資料：a．碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈣溶液呈中性．
b．碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液可以發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
作出猜想：
猜想1．固體沒有變質(zhì)
猜想2．固體部分變質(zhì)
猜想3．________
設(shè)計方案：

	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案一	取少量固體放入試管中，滴加幾滴稀鹽酸	無明顯現(xiàn)象	猜想1正確
方案二	取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量澄清石灰水	產(chǎn)生白色沉淀	猜想2正確
	取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	溶液變?yōu)榧t色

同學(xué)們經(jīng)過討論，認為兩個方案都不合理．方案一不合理的原因是________；
方案二不合理的原因是________．同學(xué)們重新設(shè)計了方案并進行了實驗．
實驗探究：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量________	產(chǎn)生白色沉淀	猜想2正確
取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液	________

若猜想3正確，該實驗的現(xiàn)象應(yīng)該是________．
繼續(xù)探究：同學(xué)們繼續(xù)探究該氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．利用以下裝置進行了實驗．
你認為她們需要測的數(shù)據(jù)是________（填字母序號）．
a．固體樣品的質(zhì)量　　　　　　 b．堿石灰實驗前后的質(zhì)量
c．濃硫酸實驗前后的質(zhì)量　　　 d．氫氧化鈉溶液實驗前后的質(zhì)量
e．所用稀硫酸的質(zhì)量
實驗反思：根據(jù)所得數(shù)據(jù)進行計算發(fā)現(xiàn)結(jié)果比實際偏小，原因可能是________．

Answer 1

固體完全變質(zhì)    若樣品變質(zhì)，加入的少量稀鹽酸先與NaOH反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象；若樣品完全變質(zhì)，加入的幾滴稀鹽酸與Na₂CO₃反應(yīng)，產(chǎn)生NaHCO₃，也無明顯現(xiàn)象    碳酸鈉與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化鈉也能使濾液中的酚酞變紅    CaCl₂溶液    溶液由無色變?yōu)樽兗t色    取少量固體放入試管中，滴加足量CaCl₂后產(chǎn)生白色沉淀；取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液后不變色    ad    A、B容器內(nèi)還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收
分析：【作出猜想】根據(jù)氫氧化鈉易和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉來解答；
【設(shè)計方案】根據(jù)碳酸鈉與氫氧化鈉的性質(zhì)解答；
【實驗探究】根據(jù)碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)及氫氧化鈉溶液呈堿性來解答；
【繼續(xù)探究】氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：100%來解答．
解答：【作出猜想】氫氧化鈉易和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，該固體有三種可能：①沒有變質(zhì)，是氫氧化鈉，②部分變質(zhì)，是氫氧化鈉和碳酸鈉的混合物，③完全變質(zhì)，是碳酸鈉；所以猜想3為固體完全變質(zhì)；
【設(shè)計方案】方案一、取少量固體放入試管中，滴加幾滴稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，不能證明固體沒有變質(zhì)，因為若樣品變質(zhì)，加入的少量稀鹽酸先與NaOH反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象；若樣品完全變質(zhì)，加入的幾滴稀鹽酸與Na₂CO₃反應(yīng)，產(chǎn)生NaHCO₃，也無明顯現(xiàn)象，所以方案一不合理；
方案二、取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量澄清石灰水，有白色沉淀生成，證明樣品中一定有碳酸鈉，樣品變質(zhì)，碳酸鈉溶液為堿性，滴加酚酞試液變紅色，所以取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液，溶液變紅色，不能證明溶液中有氫氧化鈉，所以方案二不合理；
【實驗探究】
取少量固體放入試管中加水溶解，滴加足量CaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，證明樣品中一定有碳酸鈉，取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液，溶液由無色變成紅色，證明樣品中有氫氧化鈉，固體部分變質(zhì)，猜想2正確；
若猜想3正確該實驗現(xiàn)象是：取少量固體放入試管中，滴加足量CaCl₂后產(chǎn)生白色沉淀；取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液后不變色；
【繼續(xù)探究】氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：100%，
要計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，需要知道固體樣品質(zhì)量和樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，碳酸鈉質(zhì)量不易測出，可根據(jù)氫氧化鈉溶液實驗前后的質(zhì)量，求出生成的二氧化碳質(zhì)量，進而求出碳酸鈉質(zhì)量；
【實驗反思】根據(jù)所得數(shù)據(jù)進行計算發(fā)現(xiàn)結(jié)果比實際偏小，原因可能是：A、B容器內(nèi)還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收，致使求出的碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)偏�。�
故答案為：
【作出猜想】固體完全變質(zhì)；
【設(shè)計方案】
方案一：若樣品變質(zhì)，加入的少量稀鹽酸先與NaOH反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象；若樣品完全變質(zhì)，加入的幾滴稀鹽酸與Na₂CO₃反應(yīng)，產(chǎn)生NaHCO₃，也無明顯現(xiàn)象；
方案二：碳酸鈉與石灰水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化鈉也能使濾液中的酚酞變紅；
【實驗探究】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
CaCl2溶液
	溶液由無色變?yōu)樽兗t色

取少量固體放入試管中，滴加足量CaCl₂后產(chǎn)生白色沉淀；取上層清液放入另一只試管中，滴加酚酞溶液后不變色；
【繼續(xù)探究】ad；
A、B容器內(nèi)還有剩余的CO₂沒有完全被氫氧化鈉吸收．
點評：本題考查了學(xué)生“NaOH溶液吸收空氣中的CO₂生成Na₂CO₃；Na₂CO₃溶液中加入鈣鹽溶液生成CaCO₃白色沉淀和酚酞試液變色”的一些知識，題目通過藥品是否變質(zhì)的探究培養(yǎng)了學(xué)生的實驗探究能力．