内容正文:
氢氧化钠和氢氧化钙的变质探究
1. 氢氧化钠变质的探究
变质的原因 氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,化学方程
式:
变质
检验 是否存在C
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
试剂选择原则 选择能和C发生反应产生明显现象(如产生气泡或生成沉淀),但不能和OH-发生反应生成沉淀的试剂
酸(盐酸) 现象:产生气泡。化学方程式:
_________________________________________
碱(氢氧化钙) 现象:产生白色沉淀。化学方程式:_________________________________________
盐(氯化钙
或氯化钡) 现象:产生白色沉淀。化学方程式:______________________________________或_________________________________________
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+Ca (OH)22NaOH+CaCO3↓
Na2CO3+ CaCl22NaCl+CaCO3↓
Na2CO3+ BaCl22NaCl+BaCO3↓
2. 氢氧化钠变质程度的探究
变质后的成
分分析 ①部分变质后成分为NaOH和Na2CO3;②全部变质后成
分为Na2CO3
NaOH的检
验分析 Na2CO3呈碱性,检验NaOH之前需除去Na2CO3
选择除去
C
的试剂 ①不能选择酸(如盐酸、硫酸等),因为酸中的H+会优
先与OH-发生中和反应;
②不能选择碱[如Ca(OH)2、Ba(OH)2],虽然能与
C 反应,但是引入了OH-;
③可以选择与C 反应而不与OH-反应的盐(如:
CaCl2、BaCl2等)
实
验
设
计 实验
步骤 步骤一:取部分
样品溶于水,加
过量BaCl2(或
CaCl2)溶液 方法一:取步骤
一上层清液,滴
加无色酚酞溶液 方法二:取步骤一上
层清液,加入可溶性
铜盐(或铁盐)
实验
目的 除去NaOH中的
Na2CO3 检验是否存在NaOH
现象 有白色沉淀生成 溶液变红 无现象 有蓝色沉淀(或红褐色沉淀)生成 无沉淀生成
结论 NaOH变质 部分变质 全部变质 部分变质 全部
变质
【联想与启示】氢氧化钠变质是由于它与空气中的二氧化碳发生反
应,因此氢氧化钠应 保存
密封
3. 氢氧化钙变质的探究
变质的原因 氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,化学方
程式:
检验Ca
(OH)2是
否变质的
方法 ①分析:由于Ca(OH)2为微溶物,故不能通过观察溶解
后是否有 析出来判断久置的Ca(OH)2是否已
变质。
②方法:加入足量盐酸,有 说明氢氧化钙已变
质,化学方程式:
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
沉淀
气泡
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+ CO2↑
变质后成分 ①没有变质:只有Ca(OH)2。②全部变质:只有
CaCO3。③部分变质: 的混合物
Ca(OH)2
部分变质
或全部变质
的探究 取少量样品于烧杯中,加入适量水,充分搅拌,过滤;
取少量滤液于试管中,通入二氧化碳,若有白色沉淀产
生,氢氧化钙部分变质,若无白色沉淀产生,则全部
变质
【联想与启示】氢氧化钙变质是由于它与空气中的二氧化碳发生反
应,因此氢氧化钙应 保存
Ca(OH)2、CaCO3
密封
1. 下列物质敞口放置一段时间后,质量变大且变质的是( A )
①浓硫酸 ②浓盐酸 ③生石灰 ④烧碱
A. ③④ B. ①③④
C. ①③ D. ②④
A
1
2
3
4
5
2. 忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是
( C )
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
B 是否变质 取样,加入足量稀盐酸,观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样,加入足量氯化钙溶液,观察产生沉淀的多少
D 如何除去杂质 取样,加入适量氢氧化钙溶液,过滤
C
1
2
3
4
5
3. 为探究一瓶久置的NaOH溶液样品是否变质,进行如下实验:
实验一:取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色;
实验二:取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出;
实验三:取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液(呈中性),有
白色沉淀生成。过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。下
列结论正确的是( D )
A. 实验一说明NaOH溶液没有变质 B. 实验二说明NaOH溶液全部变质
C. 实验三中生成的沉淀为Ba(OH)2 D. 实验三说明NaOH溶液部分变质
D
1
2
3
4
5
4. 某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕
着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动:
【提出问题1】(1)通过所学的知识,同学们已经知道氢氧化钠溶液中
的 (填粒子符号)能使无色酚酞溶液变为红色,如何设计实验
验证这一结论?
【实验验证】(2)同学们设计并进行了如图①所示的实验,通过观察
到的实验现象,证明了氢氧化钠溶液中的水分子
和 (填粒子符号)都不能使无色酚酞溶
液变为红色,由此验证了问题1中的结论。
OH-
Na+
1
2
3
4
5
【讨论交流】(3)氢氧化钠溶液在空气中可能会变质,请用化学方程
式表示出变质的原因: 。
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
【提出问题2】瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质是否完全变质?
【实验结论】(4)小组的同学们设计并进行了如图②所示的实验:
①步骤一:向溶液A中滴加过量的 (填化学式)
溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质的结论;
②步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气
体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中
,进而得出这瓶氢氧化钠溶
液部分变质。
CaCl2(或BaCl2)
有白色沉淀产生
1
2
3
4
5
【提出问题3】已变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数(即
氢氧化钠的变质程度)是多少?
【深入探究】三个化学实验小组分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应
的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反
应),并将实验步骤及相关数据记录如下:
组别 甲 乙 丙
实验步
骤及
数据 将所取溶液蒸
干,称量所得固
体,质量为4.26g 向所取溶液中加入足量
的Ba(OH)2溶液,充
分反应后过滤,将滤渣
洗涤、干燥、称量,质
量为1.97g 向所取溶液中加
入足量的稀盐
酸,充分反应,
将溶液蒸干,称
量所得固体质量
为5.85g
1
2
3
4
5
【分析与结论】(5)通过分析发现,任选两组数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度,氢氧化钠的变质程度为 %。(写出计算过程)
解:设碳酸钠的质量为x。
Ba(OH)2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaOH
106 197
x 1.97g
= x=1.06g
设反应的氢氧化钠的质量为y。
20
CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
80 106
y 1.06g
= y=0.8g
则氢氧化钠的变质程度为:
×100%=20%
答:氢氧化钠的变质程度为20%。
1
2
3
4
5
5. 某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料瓶试剂瓶已经膨胀破裂,该校
化学兴趣小组的同学在化学老师的指导下,对该生石灰取样开展了以下
探究活动:
【提出问题】
生石灰样品的成分是什么?
【猜想与假设】
生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【设计实验】
1
2
3
4
5
(1)兴趣小组设计如下实验进行探究。
步骤 实验操作 实验现象 实验结论
一 取样品于烧杯中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁 烧杯壁
发热
二 将一中液体过滤,取少量滤液于试管
中,向其中滴入 溶液变红 有Ca
(OH)2
三 取二中的少许滤渣于试管中,向其中滴加足量稀盐酸
有CaCO3
有CaO
酚酞溶液
有气泡
产生
1
2
3
4
5
【反思评价】
(2)经过讨论,发现通过步骤二不能得到样品中一定含有Ca(OH)2,理由是 。
(3)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3,可能含有
Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式:
。
【应用交流】
(4)生石灰要 保存。
CaO与水反应生成的Ca(OH)2,也能使溶液呈碱性
Ca(OH)2+ CO2
CaCO3↓+H2O
密封
1
2
3
4
5
【拓展延伸】
(5)兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传
感器如图①,测得实验过程中试管内气体压强的变化情况如图②,下列
说法正确的是 (填序号)。
A. ab段试管中液面逐渐上升
B. bc段石灰石与盐酸脱离接触
C. c点的对应操作是打开弹簧夹
BC
1
2
3
4
5
$$