氢氧化钠固体变质的实验探究问题的提出:NaOH固体易潮解,NaOH溶液又能与CO2发生反应生成Na2CO3和H2O,而空气中不仅含有CO2,还有水蒸气。某校实验员在准备学生活动与探究的药品时,配制完NaOH溶液后,将一瓶未用完的NaOH固体忘了盖上试剂瓶盖,两天后,实验员发现瓶中出现了大量的白色粉末。学生对这瓶敞口放置的NaOH固体产生了浓厚的兴趣,提出了各种各样的问题:这瓶NaOH固体是否变质了?如果变质了,变成了什么物质?这瓶NaOH固体是否全部变质了?如果未全部变质,如何除去杂质得到较纯净的NaOH?变质前后,其质量有没有变化?……针对上述问题,把对同一问题感兴趣的学生分为一组,各组根据各自选定的一个问题先共同设计实验探究的方案,包括:提出的问题、做出的假设(包含理由)、实验的设计(包含实验原理、操作以及实验预期的现象或结果),最后利用一个合适的时间以兴趣小组活动的方式开展实验探究。第一组问题一:这瓶NaOH固体是否变质?猜想与假设:这瓶NaOH固体已经变质。(根据氢氧化钠的性质,NaOH固体易潮解,然后会与空气中的二氧化碳反应:即2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)设计实验:因为NaOH溶液显碱性,能使无色的酚酞变红,因此只需取少量固体,配成溶液滴加无色酚酞、观察,即可证明。探究器材:试管酚酞试液试管架药匙烧杯100毫升水密封良好的NaOH固体和敞口放置的NaOH固体稀盐酸实验过程操作现象1.分别取少量密封良好的NaOH固体和敞口放置的NaOH固体于试管中,加水溶解。得到无色透明溶液2.用滴管分别向上述溶液中滴加2~3滴酚酞试液。溶液都变红分析、结论:从实验现象上分析两支试管内无色酚酞都变为红色,说明溶液仍显碱性,NaOH可能没有变质。反思:以上现象和结论与课本涉及的NaOH的性质有矛盾,难道敞口放置的NaOH真的没有变质?还是变质后生成的Na2CO3溶液也能使无色酚酞变红?查阅资料,收集证据:查阅化学教材下册第十一单元《盐、化学肥料》,Na2CO3溶液也显碱性。原来如此,看来要证明NaOH在空气中是否变质,利用其碱性还不行,得证明其生成物Na2CO3的存在才行。再设计实验:根据碳酸盐的性质,与酸反应会生成CO2,而NaOH与酸反应不会生成CO2。实验过程操作现象1.取密封良好的NaOH固体少量于试管(1)中。白色块状固体2.再取少量该NaOH固体试管(2)中。该固体为白色粉末3.分别向试管中加入稀盐酸。(2)中有大量气泡产生结论:由于反应有大量气泡产生,说明该瓶NaOH已经变质,假设实验结果相符。第二组问题二:如果变质了,变成了什么物质?猜想与假设:NaOH在空气中变质后,变成了Na2CO3因为2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O)。设计实验:根据含CO32-的物质的特性,加入酸后能产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,即Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O探究器材:试管2支试管架药匙烧杯100毫升敞口放置的NaOH固体稀盐酸澄清石灰水带导管的单孔塞实验过程:操作现象1.取敞口放置的NaOH固体于试管中,加入一定量的盐酸,塞上带导管的单孔塞。固体消失有大量气泡产生2.将气体导入装澄清石灰水的试管中。澄清石灰水变浑浊结论:根据上述现象,说明产生了CO2,也就说明固体物质的组成中含有CO32-,即NaOH变质后变为了Na2CO3。第三组问题三:NaOH固体变质前后,其质量有无变化?猜想与假设:变质前后,其质量有变化。(因为NaOH变质为Na2CO3,物质发生改变,物质质量也会发生相应改变)。设计实验:用托盘天平测定变质前后,NaOH和Na2CO3的质量即可。探究器材:托盘天平(感量0.05克)蒸发皿药匙酒精灯密封良好的NaOH表面皿实验过程:1.取一定质量的密封良好的NaOH,放入一洁净干燥的蒸发皿内,盖上表面皿。2.将蒸发皿放到托盘天平上,称得其质量(连同NaOH固体)为m1=24.3g。3.取下表皿面,将其露置于空气中一段时间,NaOH固体先变潮,最后变为白色粉末。再将蒸发皿置于酒精灯火焰上加热,将水分蒸干、冷却。4.将冷却后的蒸发皿,盖上表面皿,再放到托盘天平上称量,称得其质量为m2=27.0g。分析得出结论:由上述称量数据可知,变质前后,其质量发生改变,增加了2.7g。由2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O中NaOH与Na2CO3的质量比可知:每80份NaOH完全变质为...