某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究一瓶久置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì),就從該瓶中分別取適量溶液于A、B兩支試管,進行實驗探究.
①向A試管中滴入無色酚酞試液,根據(jù)實驗現(xiàn)象,有同學(xué)認為原NaOH溶液沒有變質(zhì);
②向B試管中加入足量的稀鹽酸,根據(jù)實驗現(xiàn)象,有同學(xué)認為原NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì).
實驗分析:
(1)根據(jù)同學(xué)們的實驗結(jié)論,應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象分別是:
A試管______,B試管______.
(2)寫出向B試管中加入足量稀鹽酸時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
一定發(fā)生的反應(yīng)______;
可能發(fā)生的反應(yīng)______.
(3)顯然,他們的實驗結(jié)論是矛盾的.實驗中,根據(jù)試管______(填A(yù)或B)的現(xiàn)象作出的結(jié)論肯定是錯誤的,原因是______.
(4)你能設(shè)計一個新的實驗方案證明原試液確已變質(zhì),請你在下面寫出步驟、現(xiàn)象及有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式.
解:(1)A酚酞試液與堿性溶液反應(yīng)會變紅,所以的現(xiàn)象應(yīng)該是無色酚酞試液變紅;B、加入鹽酸溶液變質(zhì)是因為生成了碳酸鈉,所以加入鹽酸會有二氧化碳生成;
(2)因為溶液變質(zhì)生成了碳酸鈉,所以一定發(fā)生的反應(yīng)是Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,由于氫氧化鈉是否完全變質(zhì)未知,所以可能發(fā)生的反應(yīng)是NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)實驗中由于碳酸鈉和氫氧化鈉溶液均呈堿性,均能使無色的酚酞變紅,所以A實驗結(jié)論錯誤;
(4)證明氫氧化鈉溶液變質(zhì)即是證明溶液中存在碳酸鈉,所以可采用能與碳酸根離子結(jié)合成沉淀的鹽反應(yīng)完成,氯化鈣、氯化鋇等均可完成鑒定;
故答案為:((1)無色酚酞試液變紅;有氣泡產(chǎn)生
(2)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;NaOH+HCl=NaCl+H2O
(3)A;Na2CO3溶液顯堿性,也能使無色酚酞試液變紅
(4)取1~2mL該溶液于試管中,滴入適量CaCl2溶液;觀察到有白色沉定產(chǎn)生;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(或其他合理答案)
分析:依據(jù)氫氧化鈉變質(zhì)一般是氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,碳酸鈉的溶液顯堿性且與鹽酸反應(yīng)會生成二氧化碳,分析判斷即可.
點評:本題中要知道氫氧化鈉變質(zhì)的原因,熟練掌握實驗室中檢驗碳酸鹽的方法,并能夠選擇合適的試劑來進行驗證是解題的關(guān)鍵所在.