Question

甲、乙两同学在实验室里进行实验探究，老师提醒他们，实验室的氢氧化钠溶液可能已变质．于是，甲、乙两同学就分别进行了以下实验：
甲：取少量氢氧化钠溶液样品于洁净的试管中，加入稀盐酸，发现有无色气泡产生．
结论：该氢氧化钠溶液已完全变质；
乙：（在甲同学实验的基础上）取少量氢氧化钠溶液样品于洁净的试管中，加入几滴酚酞溶液，发现溶液变红色．结论：该氢氧化钠溶液部分变质．
请回答：
（1）导致氢氧化钠溶液变质的气体是______（填化学式）；
（2）甲的结论______（填“正确”或“不正确”），反应的化学方程式为______；
（3）乙的结论不正确，原因是______；
（4）请你设计一个实验证明上述氢氧化钠溶液部分变质：

实验步骤	实验现象	有关的化学方程式和结论

Answer

（1）氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水，导致氢氧化钠溶液变质；
（2）变质后的碳酸钠能与盐酸反应放出二氧化碳，因此，通过滴加盐酸观察有气泡产生可以说明氢氧化钠溶液变质；但由于氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，无明显现象，不影响碳酸钠与盐酸反应放出气体，因此，滴加盐酸有气泡产生却不能说明氢氧化钠溶液全部变质；
（3）碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞变成红色，所以，滴加酚酞变红不能说明溶液为氢氧化钠溶液；
（4）为证明溶液部分变质，即要证明溶液中既有氢氧化钠又有碳酸钠；由于两物质都能使酚酞变红，因此需要先加入试剂除去溶液中的碳酸钠，然后再使用酚酞检验氢氧化钠的存在．
【解析】
（1）氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质，所以，导致氢氧化钠溶液变质的气体是二氧化碳；
故答案为：CO2；
（2）溶液中的氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水，并不影响碳酸钠与盐酸反应放出的二氧化碳气体；因此，溶液中含有氢氧化钠时加入稀盐酸同样会因碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳而产生气泡；所以，结论不正确；
故答案为：不正确；2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑；
（3）氢氧化钠变质后生成的碳酸钠溶液呈碱性，也可以使无色酚酞变成红色，因此，滴入酚酞溶液变红并不能说明溶液中一定含有氢氧化钠，也就不能说明溶液部分变质的结论；
故答案为：Na2CO3溶液显碱性；
（4）鉴别溶液中既有氢氧化钠又含有碳酸钠时，可首先加入氯化钡或氯化钙等盐把溶液中的碳酸钠变成沉淀而除去，而氢氧化钠不与此类物质反应，所以，产生沉淀后进行过滤，向滤液滴加无色酚酞时，滤液变红可说明滤液中含有氢氧化钠；产生的白色沉淀可以说明溶液中含有碳酸钠；
故答案为：

实验步骤 实验现象 有关的化学方程式和结论
取少量样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，过滤 有白色沉淀生成 样品溶液中含Na2CO3溶液
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
取滤液于试管中，滴加无色酚酞试液 溶液呈红色 样品溶液中含有NaOH