考向三、氢氧化钠、氢氧化钙的变质探究
1.猜想溶质：在了解变质原理的前提下，从没有变质、部分变质和完全变质三方面入手。
2.实验设计
（1）氢氧化钠的变质
①变质原因：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O。
②探究过程：
(2)氢氧化钙的变质
①变质原因：Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O。
②探究过程：
(3)氧化钙的变质
①变质原因：氧化钙与空气中的水反应，生成的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应。
②探究过程：同氢氧化钙变质的探究过程。
跟踪训练
1.某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们进行了以下探究：
（1）（提出问题）氢氧化钠溶液是否变质？变质程度如何？
（做出猜想）猜想一：氢氧化钠溶液未变质
猜想二：氢氧化钠溶液完全变质
猜想三：________。
（2）（设计实验）请完成实验报告
（3）（反思拓展）
①氢氧化钠溶液变质的原因________（用化学方程式表示），氢氧化钠溶液应________保存。
②分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有________。
2.某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记盖瓶盖，该溶液是否变质呢？他进行如下探究：
查阅资料：BaCO3一种白色固体，不溶于水，BaCl2溶液呈中性。
取上述NaOH溶液于试管中，滴加稀盐酸，产生气泡，说明该NaOH溶液已变质。
该NaOH溶液是全部变质还是部分变质呢？
(1)取少量NaOH溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，有________________________，说明溶液中含有Na2CO3；
(2)取(1)得到的上层清液，加入2～3滴酚酞溶液，溶液变为红色，说明________________。
(3)据实验现象，该NaOH溶液_____________变质(填“全部”或“部分”)。
某同学认为可以用CaCl2代替BaCl2，为得到准确的结论，在没有变质的NaOH溶液中加入CaCl2，发现溶液变为浑浊，原因是________，因此检验NaOH溶液是否变质不可以用CaCl2代替BaCl2。
A.加入CaCl2析出了NaOH晶体
B.生成微溶于水的Ca(OH)2
C.析出了CaCl2晶体
D.生成CaCO3沉淀
3.生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰。
Ⅰ.华雪同学通过探究发现，某食品包装袋中的生石灰干燥剂已经变质失效。他采用的探究方法是：取少量样品于试管中，加入少量水，用手触摸试管外壁，没有明显的放热现象。此实验中加入的水必须是少量的，理由是_________________________________。
Ⅱ.甲、乙同学想知道刚从食品袋中取出的生石灰干燥剂的成分，进行了如下探究：
提出问题】生石灰干燥剂中含有哪些物质？
工业上用高温煅烧石灰石的方法来制取生石灰。
猜想1：含有氧化钙、氢氧化钙
猜想2：含有氧化钙、碳酸钙
猜想3：含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
甲、乙同学为了验证猜想，进行了如下实验：
甲同学实验：取少量样品于试管中，加入适量水充分反应后，再滴加几滴无色酚酞溶液，可观察到溶液呈红色。
乙同学实验：取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸，有无色无味的气体产生，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
(1)猜想________错误(填“1”或“2”或“3”)。
(2)甲同学实验中，发生反应的化学方程式是_______________________________，溶液呈红色的原因是____________________________________________________。
(3)乙同学实验中产生气体的化学方程式是________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验是多余的，因为________________________________________。
(1)甲、乙同学最终无法确定该生石灰干燥剂的成分，实验失败。华雪同学认为，可以通过定量实验来确定。在定量实验时一定要用到的实验操作是______________。
(2)打开食品包装袋后，生石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起，因为______________________________会加速食品变质。
(3)请写出工业上制生石灰的化学方程式____________________。
真题再现
1．实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体，某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究．
Ⅰ、固体的成分分析
该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？
①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3；
②CaCl2溶液的pH＝7，碳酸钠溶液的pH?7
③CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
④碱石灰是CaO和NaOH的混合物
猜想Ⅰ：固体未变质
猜想Ⅱ：固体全部变质
猜想Ⅲ：固体部分变质
氢氧化钠在空气中变质的原因是 （用化学方程式表示）．
小聪同学取少量样品于烧杯中，用足量水溶解，再向溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红，由此他得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 ，为了进一步得出结论，组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中，进行如下表所示实验．
小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色，于是他们都得出猜想Ⅲ正确．
（一）老师指出，仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确，理由是 ．
（二）根据小美的结论推测小伍实验现象是 ．
Ⅱ、固体中各成分含量
如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数？
化学小组同学设计了如下实验装置．
①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差，再通过相应计算，就可测定Na2CO3的纯度，小组内同学通过讨论认为不可以，其理由可能是 ；
②小刚同学在大家讨论的基础上，设计了装置II．请分析：装置II中A的作用 ；若无装置C，对测定结果造成的影响是 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）；
称取10g样品于圆底烧瓶中，实验结束后，测得装置D增重2.2g，请你计算出样品中Na2CO3质量分数．（写出计算过程）
①联想到空气中有CO2，所以实验室中的氢氧化钠应 保存．
②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中，得到的溶液中氢氧化钠质量分数 10%（填“大于”、“小于”或“等于”）．
2．氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳反应而变质
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，从哪些视角可以证明CO2与NaOH溶液发生了反应？
猜想一：从生成物的视角；猜想二：从 的视角；猜想三：从能量变化的视角……
第一组同学分别取反应后的溶液少许于试管中，按如下四种方案实验：
A．滴加酚酞试液，若变红则说明没发生反应；
B．滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应；
C．滴加澄清石灰水，若有白色沉淀生成，则说明发生了化学反应；
D．滴加足量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则说明发生了反应。
①该小组同学通过讨论，一致认为 方案是不正确的，原因是 。
②若方案B正确，请写出此方案涉及的化学反应方程式 。
第二组同学利用压强传感器和CO2传感器设计了如图甲、乙两个实验装置，并进行实验，得到了压强随时间变化的曲线（如图丙）
①设计图乙实验的目的是 。
②图丙中曲线 （填I或者II）表示CO2和NaOH溶液的反应。
化学反应常常伴随着能量的变化，第三组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线（如图丁），曲线III为CO2与NaOH溶液的反应，曲线IV为CO2与水的反应。由此证明CO2与NaOH反应是 反应（填：“吸热”、“放热”）
查阅资料，Na2CO3溶液与CO2也会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3
当10g8%的NaOH溶液通入一定体积的CO2后，所得溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3，则参加反应的CO2的体积范围 （该状况下，CO2的密度为2g/L）
第四组同学对二氧化碳的性质再探究。实验步骤如下：
（1）图1所示装置的气密性良好，三个mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有85mL的液体（分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）。连接好装置和压强传感器。
（2）三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体（水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）注入各自烧瓶中，关闭活塞。
（3）一段时间后，三位同学同时振荡烧瓶。观察烧瓶内气压随时间变化的曲线（如图2）
①导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 。在不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 。
②曲线2中发生的反应方程式为 。
③曲线2与曲线3差异较大的原因是 。
④对比曲线1、2、3，不能得出的结论是 （填序号）。
A．CO2能与水发生反应
B．1体积水约溶解1体积CO2；
C．CO2能与NaOH溶液发生反应
D．检验CO2用饱和澄清石灰水较合适
E．吸收CO2用NaOH溶液较合适
3．实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物。同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分，进行如下实验探究。
查阅资料：（1）Ca(OH)2、Na2CO3溶于水无明显的温度变化。
（2）CaCl2+Na2CO32NaCl+CaCO3↓。
（3）CaCl2溶液呈中性。
（1）滤渣B中一定含有_____________，产生该物质的化学方程式可能是___________________________________（写出一个即可）。
（2）滤液C成分的探究。
滤液C中的溶质可能为①NaOH；②Na2CO3；③NaOH和Ca(OH)2；④____________。
甲、乙、丙同学分别设计如下方案并进行探究：
甲同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的稀盐酸，产生大量无色气体，则滤液C中的溶质是Na2CO3。
乙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加足量的无色酚酞，液体变成红色，则滤液C中的溶质一定含有NaOH。
丙同学：取滤液C少许放入试管中，滴加Ca(OH)2溶液，有白色沉淀产生。向上层清液中滴加无色酚酞，无色酚酞变成红色，则滤液C中的溶质是NaOH和Na2CO3。
丁同学认真分析上述三位同学的实验，认为他们的结论均有不足之处，并且做出了正确的判断。他认为滤液C中的溶质一定含有__________________，可能含有NaOH。为进一步确认滤液C中是否含有NaOH，请你帮助他设计实验进行验证。
（3）实验过程中，同学们还发现向样品中加入足量水溶解时放出大量的热。综合对滤液和滤渣成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是__________（填序号）。
①样品中一定含NaOH②样品中一定含Na2CO3
③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种