内容正文:
专项突破(四)
氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究
一、氢氧化钠变质的探究
1.氢氧化钠变质的原因: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O (用化学方程式表示)。
2.探究氢氧化钠是否变质:
【思路】探究氢氧化钠是否变质,实际上是检验是否含有 CO2-
(填离子符号)。
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
CO2-
3
【设计实验方案】
试剂选择 现象 化学方程式 实验结论
酸 足量稀盐酸或稀硫酸 产生气泡 Na2CO3+2HCl= 2NaCl+H2O+CO2↑ 或 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+ H2O+CO2↑ 氢氧化钠已经变质
Na2CO3+2HCl=2NaCl
+H2O+CO2↑
H2SO4
+Na2CO3=Na2SO4+H2O
+CO2↑
试剂选择 现象 化学方程式 实验结论
碱 Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液 产生白色沉淀 Na2CO3+Ca(OH)2 =CaCO3↓+2NaOH 或 Na2CO3+Ba(OH)2= BaCO3↓+2NaOH 氢氧化钠已经变质
Na2CO3+Ca(OH)2 =
CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ba(OH)2=
BaCO3↓+2NaOH
(续表)
(续表)
试剂选择 现象 化学方程式 实验结论
盐 可溶性钙盐或钡盐,如CaCl2、Ba(NO3)2溶液 产生白色沉淀 Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+2NaCl 或 Na2CO3+Ba(NO3)2= BaCO3↓+2NaNO3 氢氧化钠已经变质
Na2CO3+CaCl2=
CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+Ba(NO3)2
= BaCO3↓+2NaNO3
3.探究氢氧化钠的变质程度:
【思路】探究氢氧化钠的变质程度,实际上是检验是否存在 NaOH 。
在有Na2CO3存在的情况下检验是否含有NaOH,应先除去Na2CO3,原因是 Na2CO3溶液也呈碱性,会对氢氧化钠的检验造成干扰 。
NaOH
Na2CO3溶液也呈碱性,会对氢氧化钠的检验造成干扰
【设计实验方案】
实验步骤 现象 实验结论
①取少量样品于试管中,加入足量水后充分振荡,再加入 过量的BaCl2溶液(合理即可) 产生白色沉淀
②取①中所得的上层清液于另一支试管中,滴入几滴 酚酞溶液 无色酚酞变红 (
氢氧化钠部分变质
无明显现 象
氢氧化钠完全变质
过量
的BaCl2溶液(合理即可)
产生白色沉淀
酚酞溶液
无色酚酞变红
无明显现象
二、氢氧化钙变质的探究
1.氢氧化钙变质的原因: Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O (用化学方程式表示)。
2.探究氢氧化钙是否变质及变质程度:
【思路】探究氢氧化钙是否变质,实际上是检验是否含有 CaCO3 。探究氢氧化钙的变质程度,实际上是检验是否还存在 Ca(OH)2 。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
CaCO3
Ca(OH)2
【设计实验方案】
实验目的 实验步骤 实验现象 化学方程式 实验结论
(1)探究氢氧化钙是否变质 取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸 固体溶解,有气泡产生 CaCO3+ 2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 氢氧化钙已变质
固体溶解,
有气泡产生
CaCO3+
2HCl=
CaCl2+H2O
+CO2 ↑
实验目的 实验步骤 实验现象 化学方程式 实验结论
(2)探究氢氧化钙的变质程度 取少量样品于烧杯中,加入足量水充分搅拌,取少量上层清液于试管中,滴入几滴无色酚酞溶液 无色酚酞溶液变红 氢氧化钙部分变质
无明显现象 氢氧化钙完全变质
无色酚酞溶
液变红
无明显现象
(续表)
【注意】凡是检验氢氧化钠或氢氧化钙是否变质,若用酸进行检验,则必须加入过量的酸。若加入酸的量不足,酸可能只与未变质的碱反应,不会产生气泡,导致结论错误。
【反思】氢氧化钠、氢氧化钙应 密封 保存。
密封
专项训练
1. (原创) 实验室中有一瓶敞口久置的NaOH溶液,某化学小组同学对该NaOH溶液进行了一系列实验探究。
(1)NaOH溶液在空气中可能会变质,其原因是_________________
(用化学方程式表示)。
(2)甲同学想探究该NaOH溶液是否变质。他设计了两种方案:
①方案一:取样,向其中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,则该NaOH溶液没有变质。此结论是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 。
②方案二:取样,向其中滴加足量 (填写试剂名称),观察到有大量气泡产生,则该NaOH溶液已经变质。
错误
碳酸钠溶液也呈碱性
稀硫酸(或稀盐酸)
2NaOH + CO2===
Na2CO3+ H2O
(3)乙同学想探究氢氧化钠溶液是否完全变质。
【实验探究】乙同学设计探究实验方案,探究过程如下,完成下列表格:
实验步骤 实验操作 实验现象 实验结论
步骤一 取样,向其中滴加足量氢氧化钡溶液,充分反应后过滤 有 生成 NaOH已变质
步骤二 取上述少量滤液于试管中,滴加酚酞溶液 溶液变为红色 NaOH部分变质
【表达交流】丙同学认为通过上述实验不能得出步骤二结论,需要对上述实验操作做一些修改,修改的内容为 ____________________________
________________________________________________,修改完后乙同学重新进行实验,得出该NaOH固体部分变质的结论。
白色沉淀
把足量氢氧化钡溶液改为足量氯化钡溶液(或硝酸钡、氯化钙、硝酸钙等,合理即可)
(4)丁同学想继续测定部分变质的 NaOH 溶液中 Na2CO3的含量。
他先量取 100 mL 的 NaOH 溶液(杂质为 Na2CO3 ),逐滴加入一定溶质质量分数的稀硫酸至过量,生成的CO2质量与加入的硫酸质量关系如图。
①由图得知:产生CO2的最大量为 g;则该溶液样品中Na2CO3的质量分数为 (已知原溶液样品的密度为1.060 g·cm-3 )。
②从图中0~A点说明:在NaOH 与 Na2CO3的混合溶液中,加入强酸,首先反应的物质是 。
2.2
5.0%
氢氧化钠(或NaOH)
2. (原创)实验室有一包久置的生石灰干燥剂,同学们对其是否变质以及变质的程度感到好奇,于是开展了如下探究。
【提出问题1】生石灰为什么会变质?
(1)变质的原因:CaO + H2O === Ca(OH)2;
(用化学方程式表示)。
【提出问题2】该久置的干燥剂成分有哪些?
【作出猜想】可能含有氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙中的一种或多种。
【查阅资料】①碳酸钙在900 ℃以上时会分解生成氧化钙和二氧化碳。
②氢氧化钙在500 ℃以上会分解生成氧化钙和水。
Ca(OH)2 + CO2=== CaCO3↓+ H2O
【实验验证】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该干燥剂样品于试管中,加入一定量的水,用手触摸试管外壁 _______________ 该干燥剂样品中一定有氧化钙
②取①中上层清液于试管中,滴加酚酞溶液 溶液变红 该干燥剂样品中一定有氢氧化钙
③另取少量干燥剂样品于试管中,滴加足量稀盐酸 _____________ 该干燥剂样品中一定有碳酸钙
有明显放热现象
产生气泡
【分析讨论】
(2)小明同学认为步骤②不能得到正确结论,原因是 _____________
________________________________________________________________________。
(3)步骤③发生反应的化学方程式为 ___________________________
_____。
【拓展探究】
(4)为了进一步探究干燥剂中是否含有氢氧化钙,小红称取该干燥剂m1 g,加热至固体质量不再变化,称量反应后固体质量为m2 g,加热温度应控制的范围是500 ℃~900 ℃ ,若m1 (填“>”“<”或“=”) m2 ,说明该干燥剂中含有氢氧化钙。
【实验反思】生石灰必须 保存。
步骤①中氧化钙和水反应生成了氢氧化钙,反应生成的氢氧化钙也能使无色酚酞溶液变红
CaCO3+ 2HCl == CaCl2+ H2O + CO2↑
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密封
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