内容正文:
提分专题五 碱变质的探究
【构建模型】
小丽同学对家里使用的“固体酒精”产生好奇,于是利用课余时间和同学一起对其进行研究。
【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。
探究一:固体酒精中的氢氧化钠是否变质
(1)氢氧化钠在空气中变质的原因是2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O (用化学方程式表示)。
(2)小组同学取少量固体酒精于烧杯中,加水充分溶解后过滤,设计如下方案进行探究:
实验方案
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入足量硝酸钡溶液
有白色沉淀产生
氢氧化钠已变质
探究二:固体酒精中的氢氧化钠的变质程度
【作出猜想】猜想一:完全变质 猜想二:部分变质
【继续实验】(3)请你继续设计实验,完成猜想。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量滤液于试管中,加入过量氯化钡溶液
有白色沉淀产生
猜想二成立
②静置,取上层清液于另一支试管中,加入无色酚酞溶液
溶液变为红色
【反思交流】(4)步骤①中加入过量的氯化钡溶液的目的是除去碳酸钠 。能否用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液,并说明理由:不能,氢氧化钡溶液会引入OH-,干扰步骤②中氢氧化钠的检验 。
1.(2025 C20教育联盟三模)兴趣小组同学发现装生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,他们对此现象充满好奇,决定一起探究这瓶生石灰是否变质并测定其成分,兴趣小组进行了如下探究。
探究一:探究生石灰是否变质
实验1:取部分样品于试管中,加入足量的水,用手触摸试管外壁。将上述试管中物质过滤,得到滤液和滤渣。
(1)无法感觉到明显的放热现象,向滤液中滴加无色酚酞,现象:滤液变红 ,向滤渣中滴加适量稀盐酸 ,有气泡产生。
兴趣小组得出结论:生石灰已经变质,样品中没有氧化钙,有氢氧化钙和碳酸钙。
(2)生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂的主要原因是CaO+H2OCa(OH)2 (用化学方程式表示)。
探究二:探究变质生石灰的成分。
兴趣小组利用下图探究这瓶变质生石灰成分。
【查阅资料】Ca(OH)2加热到580 ℃时会发生分解反应,生成两种氧化物;碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。浓硫酸具有吸水性。
实验2:
Ⅰ.连接装置,检查装置气密性;
Ⅱ.称取10.0 g样品于装置B中,先通入空气一段时间,称量C、D、E装置的质量;
Ⅲ.然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1 000 ℃高温)至完全反应;
Ⅳ.继续通空气一段时间,再称量C、D、E装置的质量,测得C增重0.9 g,D增重2.2 g,E没有增重。
(3)写出该生石灰样品中所有成分CaO、Ca(OH)2和CaCO3 (写化学式),样品中氢氧化钙质量是3.7 g 。
附加问:【反思评价】
(4)实验1和实验2得出不同结论的原因可能是实验1中加入的水量过多,使得温度升高不明显(合理即可) 。
(5)步骤Ⅳ中“继续通空气一段时间”的作用是使反应生成的水蒸气和二氧化碳全部被装置C、D吸收 。
(6)若缺少E装置,此生石灰样品中碳酸钙质量分数将偏大 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
2.兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行如下实验探究。
任务一 定性实验 探究该NaOH固体是否变质
【实验活动1】兴趣小组设计方案进行如下实验。
实验方案
实验现象
实验结论
取少量该NaOH固体样品完全溶于水,加入过量稀盐酸
有气泡
产生
已变质;依据是Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑ (用化学方程式表示)
【反思评价】有同学提出此实验无法确定该NaOH固体变质程度。
任务二 定量实验 探究该NaOH固体变质程度
【实验活动2】兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,装置如图,实验数据如下表所示。
实验
序号
分别向左右容器
内加入下列物质
温度升
高值/℃
溶液pH
1
1.0 g NaOH固体
31.52
13.69
2
a g Na2CO3固体
a的数值为1.0
10.03
11.92
3
1.0 g该NaOH固体样品
15.71
m
【实验结论】小组同学分析温度升高值数据,确定该NaOH固体变质程度是部分变质 ,请推测m的取值范围是11.92<m<13.69 。
任务三 计算该NaOH固体的变质率
【实验活动3】实验步骤:称量1.0 g该NaOH固体样品于小烧杯中备用;量取10.0 mL 12%的稀盐酸;用电子秤称量反应前仪器和试剂的质量,记录数据;将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
105.32
105.02
0.30
兴趣小组结合实验数据,计算出该NaOH固体的变质率为66% (结果保留至1%)。
温馨提示:变质率=×100%
【反思评价】兴趣小组充分认识到定量研究在化学实验中的重要作用。
【拓展延伸】生活中的管道疏通剂和炉具清洁剂成分中都含有NaOH,包装标签上应注明的注意事项是密封保存(或不与皮肤接触或不可食用或使用时戴手套,合理即可) (写一条)。
学科网(北京)股份有限公司
$