Question

（2011?遵義）化學老師交給九年級某研究性學習小組一個任務：測定實驗室一瓶久置的NaOH固體是否變質．該小組同學進行了如下實驗探究：
【猜想】猜想Ⅰ：沒有變質；猜想Ⅱ：全部變質；猜想Ⅲ：部分變質
【查閱資料】部分鹽溶液在常溫下的pH如下表所示：

鹽溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	=7	＞7	=7

【設計方案，并進行驗證】請你與他們一起探究，并回答下列問題：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
（1）稱取上述NaOH固體樣品10.00g，完全溶于100mL水中，配成溶液，向溶液中滴入過量的BaCl2溶液充分反應后靜置	①	說明久置固體中含有Na2CO3
（2）用玻璃棒蘸取少量（1）中充分反應后的上層清液到一小片pH試紙上，然后與標準比色卡對照測出pH值	pH=11	說明久置固體中一定含有 ② （填化學式）

上述步驟（1）中滴加過量BaCl₂溶液的目的是

使樣品中的Na₂C0₃完全反應

．
【實驗結論】通過實驗，說明上述猜想中

Ⅲ

是正確的．
【拓展】該小組同學為了測定出該NaOH固體的變質程度，繼續(xù)將步驟（1）靜置后的混合物過濾，將白色沉淀洗滌、干燥，稱得其質量為3.94g，則原樣品中NaOH的質量分數為

78.8%

（假定試劑中無雜質）．
【反思】久置的NaOH變質的原因是

與空氣中的C0₂發(fā)生反應生成了Na₂C0₃

．

Answer 1

分析：【設計方案，并進行驗證】根據結論中有碳酸鈉，可利用反應來分析現象，再根據充分反應后溶液的PH值來分析固體中的成分，所加試劑過量是為了完全反應；
【實驗結論】根據實驗的現象和結論來分析上述猜想是否正確；
【拓展】根據沉淀質量來計算碳酸鈉的質量，再計算原樣品中NaOH的質量及質量分數；
【反思】根據物質的性質來分析在空氣中變質的原因．

解答：解：①由實驗步驟（1）及由（1）得出的結論可知，該步驟中發(fā)生氯化鋇與碳酸鈉的化學反應，該反應生成不溶于水的白色物質碳酸鋇，即現象為產生白色沉淀，故答案為：產生白色沉淀；
②由對反應后的上層清夜來測定PH值，溶液中不含有Na₂C0₃，且PH=11，則說明溶液顯堿性，即原固體中含有NaOH，故答案為：NaOH；
步驟（1）中滴加過量BaCl₂溶液，是保證所取樣品中的碳酸鈉完全反應，故答案為：使樣品中的Na₂C0₃完全反應；
【實驗結論】由實驗（1）和（2）的結論可知，原樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，則猜想Ⅲ正確，故答案為：Ⅲ；
【拓展】由靜置后的混合物過濾，將白色沉淀洗滌、干燥，稱得其質量為3.94g，即碳酸鋇的質量為3.94g，
設10.00g樣品中碳酸鈉的質量為xg，由碳酸根離子守恒可得，
Na₂C0₃～BaC0₃
 106     197
  x     3.94g

106

197

=

x

3.94g

解得x=2.12g，
則氫氧化鈉的質量為10.00g-2.12g=7.88g，
則原樣品中NaOH的質量分數為

7.88g

10.00g

×100%=78.8%，
故答案為：78.8%；
【反思】因氫氧化鈉在空氣中吸收水后能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，則久置的NaOH固體會變質，故答案為：與空氣中的C0₂發(fā)生反應生成了Na₂C0₃．

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，利用元素的守恒等來計算分析，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．