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1. 下列对氢氧化钠变质情况进行探究的相关实验，其中合理的是 （ ）
|序号|实验目的|实验过程|
| ---- | ---- | ---- |
|①|证明变质|取少量溶液，滴加盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水中|
|②|确定成分|取少量溶液，加入澄清的石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液|
|③|测定纯度|取一定量溶液，加入盐酸，用澄清的石灰水吸收气体，称量装置增重|
|④|除去杂质|取溶液，滴加澄清的石灰水至恰好完全反应，过滤|
A. ②④
B. ②③
C. ①③
D. ①④
|序号|实验目的|实验过程|
| ---- | ---- | ---- |
|①|证明变质|取少量溶液，滴加盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水中|
|②|确定成分|取少量溶液，加入澄清的石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液|
|③|测定纯度|取一定量溶液，加入盐酸，用澄清的石灰水吸收气体，称量装置增重|
|④|除去杂质|取溶液，滴加澄清的石灰水至恰好完全反应，过滤|
A. ②④
B. ②③
C. ①③
D. ①④
答案：
D ①氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。取少量溶液，滴加盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，进一步说明溶液中含有碳酸钠，从而确定氢氧化钠已经变质，该实验合理。②碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠。取少量溶液，加入澄清的石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液时，无论溶液中是否含有碳酸钠或氢氧化钠或碳酸钠和氢氧化钠，酚酞溶液都变红色，该实验不合理。③取一定量溶液，加入盐酸，用澄清的石灰水吸收气体，称量装置增重，增加的质量是二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，由于不知道样品的质量，因此无法计算纯度，该实验不合理。④取溶液，滴加澄清的石灰水至恰好完全反应，其中的碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤除去碳酸钙，所得溶液是氢氧化钠溶液，该实验合理。
2. [2023 眉山中考]某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖，试剂瓶内壁附着一层白色固体、底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么？怎样产生的？
【猜想与假设】
猜想一：碳酸钙；空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
猜想二：氢氧化钙；水分蒸发，析出氢氧化钙固体。
猜想三：氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
（1）甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 。
甲同学得出结论：猜想一正确。
（2）乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，其理由是 （用化学方程式表示），并补充实验如下:
【实验结论】综上所述，猜想三正确。
【实验反思】（3）澄清石灰水必须 保存。
【提出问题】白色固体是什么？怎样产生的？
【猜想与假设】
猜想一：碳酸钙；空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙。
猜想二：氢氧化钙；水分蒸发，析出氢氧化钙固体。
猜想三：氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
【实验探究】
（1）甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 。
甲同学得出结论：猜想一正确。
（2）乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，其理由是 （用化学方程式表示），并补充实验如下:
【实验结论】综上所述，猜想三正确。
【实验反思】（3）澄清石灰水必须 保存。
答案：
(1)$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
(2)$2HCl + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + 2H_{2}O$ 取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液(或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液) 浊液变红(或浊液变蓝)
(3)密封
[解析]
(1)甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生，认为白色固体为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$。
(2)白色固体也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合物，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为$2HCl + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + 2H_{2}O$，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$，取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体也会全部溶解并有气泡产生。可增加实验检验是否存在氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，可用无色酚酞溶液检验，无色酚酞溶液遇碱变红，也可用紫色石蕊溶液鉴别，紫色石蕊溶液遇碱变蓝。实验结论为白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙，碳酸钙不溶于水，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液，浊液变红(或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液，浊液变蓝)。
(3)空气中的二氧化碳会与澄清石灰水反应生成碳酸钙，因此澄清石灰水必须密封保存。
(1)$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$
(2)$2HCl + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + 2H_{2}O$ 取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液(或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液) 浊液变红(或浊液变蓝)
(3)密封
[解析]
(1)甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生，认为白色固体为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$。
(2)白色固体也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合物，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为$2HCl + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + 2H_{2}O$，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$2HCl + CaCO_{3}\xlongequal{\;\;}CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$，取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体也会全部溶解并有气泡产生。可增加实验检验是否存在氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，可用无色酚酞溶液检验，无色酚酞溶液遇碱变红，也可用紫色石蕊溶液鉴别，紫色石蕊溶液遇碱变蓝。实验结论为白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙，碳酸钙不溶于水，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液，浊液变红(或取少量白色固体于试管中，加入适量的水充分振荡后加入1~2滴紫色石蕊溶液，浊液变蓝)。
(3)空气中的二氧化碳会与澄清石灰水反应生成碳酸钙，因此澄清石灰水必须密封保存。
3. [2024 绥化中考]实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠溶液，某化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【提出问题】该氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】（1）猜想一：氢氧化钠
猜想二：
猜想三：碳酸钠
【设计实验】（2）
|实验步骤|实验现象|实验结论|
| ---- | ---- | ---- |
|步骤一：取适量样品于试管中加入 充分反应|有 产生|猜想二成立|
|步骤二：取步骤一试管中的物质过滤，向滤液中加入CuCl₂溶液|有 产生|
【反思拓展】（3）某同学提出可用Ca(OH)₂溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验，大家一致认为此方案不可行，理由是 。
（4）氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示），因此氢氧化钠应 保存。
（5）分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中，向其中一份加入稀盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中的所有物质倒入同一废液缸中，得到澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 。
【提出问题】该氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么？
【猜想假设】（1）猜想一：氢氧化钠
猜想二：
猜想三：碳酸钠
【设计实验】（2）
|实验步骤|实验现象|实验结论|
| ---- | ---- | ---- |
|步骤一：取适量样品于试管中加入 充分反应|有 产生|猜想二成立|
|步骤二：取步骤一试管中的物质过滤，向滤液中加入CuCl₂溶液|有 产生|
【反思拓展】（3）某同学提出可用Ca(OH)₂溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验，大家一致认为此方案不可行，理由是 。
（4）氢氧化钠变质的原因是 （用化学方程式表示），因此氢氧化钠应 保存。
（5）分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中，向其中一份加入稀盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中的所有物质倒入同一废液缸中，得到澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 。
答案：
(1)氢氧化钠和碳酸钠
(2)过量的氯化钙(或氯化钡)溶液 白色沉淀 蓝色沉淀
(3)$Ca(OH)_{2}$溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠，影响对氢氧化钠的检验
(4)$2NaOH + CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$ 密封
(5)氯化钠和氯化钡
[解析]
(2)步骤一：根据实验结论是猜想二成立，即溶质的成分是氢氧化钠和碳酸钠，碳酸钠与氯化钙(或氯化钡)溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钙(或碳酸钡)，则取适量样品于试管中加入过量的氯化钙(或氯化钡)溶液充分反应，可观察到有白色沉淀产生，过量的氯化钙(或氯化钡)溶液可以检验并完全除去碳酸钠，防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰；步骤二：取步骤一试管中的物质过滤，向滤液中加入$CuCl_{2}$溶液，氢氧化钠与$CuCl_{2}$溶液反应生成氯化钠和蓝色沉淀氢氧化铜，则可观察到有蓝色沉淀产生。
(3)由于$Ca(OH)_{2}$溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠，影响后续对氢氧化钠的检验，所以不能用$Ca(OH)_{2}$溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验。
(5)分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中，向其中一份加入稀盐酸有气泡产生，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生，碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，然后将两支试管中的所有物质倒入同一废液缸中，得到澄清溶液，说明第一支试管中过量的稀盐酸与碳酸钡反应生成氯化钡、二氧化碳和水，则溶液中一定有生成的氯化钠和氯化钡。
(1)氢氧化钠和碳酸钠
(2)过量的氯化钙(或氯化钡)溶液 白色沉淀 蓝色沉淀
(3)$Ca(OH)_{2}$溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠，影响对氢氧化钠的检验
(4)$2NaOH + CO_{2}\xlongequal{\;\;}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$ 密封
(5)氯化钠和氯化钡
[解析]
(2)步骤一：根据实验结论是猜想二成立，即溶质的成分是氢氧化钠和碳酸钠，碳酸钠与氯化钙(或氯化钡)溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钙(或碳酸钡)，则取适量样品于试管中加入过量的氯化钙(或氯化钡)溶液充分反应，可观察到有白色沉淀产生，过量的氯化钙(或氯化钡)溶液可以检验并完全除去碳酸钠，防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰；步骤二：取步骤一试管中的物质过滤，向滤液中加入$CuCl_{2}$溶液，氢氧化钠与$CuCl_{2}$溶液反应生成氯化钠和蓝色沉淀氢氧化铜，则可观察到有蓝色沉淀产生。
(3)由于$Ca(OH)_{2}$溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠，影响后续对氢氧化钠的检验，所以不能用$Ca(OH)_{2}$溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验。
(5)分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中，向其中一份加入稀盐酸有气泡产生，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生，碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，然后将两支试管中的所有物质倒入同一废液缸中，得到澄清溶液，说明第一支试管中过量的稀盐酸与碳酸钡反应生成氯化钡、二氧化碳和水，则溶液中一定有生成的氯化钠和氯化钡。
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