Question

小剛、小明、小紅幫助老師整理實驗室時，發現一瓶瓶蓋破損的NaOH白色粉末，不知道是否已經變質，出于好奇心和對化學的熱愛，決定對其成分進行探究．
【提出問題】NaOH粉末是否變質？它的成分是什么？
【進行猜想】三位同學作出下列猜想：①可能是NaOH；②可能是Na₂CO₃；③可能是NaOH和Na₂CO₃．
【實驗探究】
為了驗證①②③猜想，他們分別做了下面的實驗．
（1）小剛取少量白色粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產生，由此可推出白色粉末中一定有    ，肯定猜想①是錯誤的．
（2）小軍取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞試液，溶液變為紅色．由此小軍結合小剛的實驗，認為猜想③是正確的．小紅卻認為小軍的所得結論不確切，因為    ．
（3）為了探究白色粉末是否含有NaOH，小紅設計了下、如圖所示的實驗方案．

①沉淀B的化學式為    ．
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是    ；在操作2中，除要用到鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、濾紙、玻璃棒外，還需要補充的玻璃儀器是    ．
【交流討論】
小剛認為小紅的這個方案也有問題，理由是    ．但只要稍加改進，就可以證明粉末中還含有NaOH，則小剛改進的方法是    ．小剛對小紅的實驗作了正確的改進后進行了實驗，實驗現象和小紅的一致，發生反應的化學方程式為    ．由此確定猜想③是正確的．
【總結反思】
通過上述實驗探究，說明氫氧化鈉因與空氣中的二氧化反應而變質，寫出氫氧化鈉變質的反應化學方程式：    ，因此，氫氧化鈉應    保存．

Answer 1

【答案】分析：氫氧化鈉露置在空氣中容易和空氣中的二氧化碳發生反應，而生成碳酸鈉，所以通�？梢酝ㄟ^加入稀鹽酸或是稀硫酸的方式來檢驗氫氧化鈉是否變質，但是在檢驗氫氧化鈉是部分變質還是全部變質時，應先將碳酸鈉檢驗并除去，然后再檢驗剩余溶液是否顯堿性，若顯堿性則證明部分變質，否則全部變質，可以據此來解答該題．
解答：【實驗探究】（1）小剛取少量白色粉末于試管中，再滴加稀HCl，有氣泡產生，說明氫氧化鈉已變質生成了碳酸鈉；
（2）由于碳酸鈉溶液也呈堿性，所以能夠使無色酚酞變紅，所以不能僅僅根據酚酞變紅來判斷氫氧化鈉沒有變質；
（3）①向溶液中加入澄清石灰水產生白色沉淀，可以知道發生的反應為碳酸鈉和氫氧化鈣的反應，即白色沉淀B為碳酸鈣，其化學式為：CaCO₃；
②對白色粉末加水溶解，為了使其溶解的更快而用玻璃棒來攪拌；而操作2之后得到了白色沉淀和溶液，所以可以判斷操作2為過濾，根據所給的儀器可以知道還缺少漏斗；
【交流討論】因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應時不僅僅生成了碳酸鈣，還要生成氫氧化鈉，所以向濾液中加入酚酞變紅，并不能判斷出氫氧化鈉是樣品中含有的，所以小紅的方案也不合理；為了更具有說服力，可以選擇氯化鈣溶液或氯化鋇溶液來除去碳酸根離子，然后再加入酚酞試液進行驗證，它們反應生成了氯化鈉是中性的不會干擾實驗現象的得出；
【總結反思】氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，所以應該對氫氧化鈉密封保存以防變質．
故答案為：（1）Na₂CO₃；
（2）溶液中存在Na₂CO₃也會使酚酞溶液變紅色．
（3）①CaCO₃；
②攪拌加速物質溶解； 漏斗；
【交流討論】Na₂CO₃與澄清石灰水反應后也會生成NaOH，因此無法判斷是否存在NaOH．
將澄清石灰水改用CaCl₂溶液（或BaCl₂、Ba（NO₃）₂、Ca（NO₃）₂等）；CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2 NaCl；
【總結反思】2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O； 密封．
點評：在檢驗氫氧化鈉是否是部分變質與檢驗是否變質是有區別的，檢驗變質只需用鹽酸就可以了，而檢驗部分變質，還要檢驗是否有氫氧化鈉，常用氯化鈣溶液或是氯化鋇溶液來進行檢驗．