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5 药品变质问题的探究
中考化学素养提升冬令营
1
一、氢氧化钠变质的探究
[探究1]NaOH变质的原因:NaOH与空气中的______反应生成
_________,NaOH溶液吸收CO2后溶液的质量______,反应的
化学方程式是:___________________________
[探究2]探究NaOH是否变质
(1)分析:从NaOH变质的原因分析,变质的NaOH中会含有
Na2CO3,因此只需检验CO32-的存在。
CO2
Na2CO3
增加
CO2 + 2NaOH=Na2CO3+H2O
(2)试剂选择:选择能与CO32-发生反应且有明显现象的试剂。
试剂 现象 化学方程式
酸 稀盐酸
稀硫酸
碱 氢氧化钡
溶液
盐 氯化钡溶液
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O
+ CO2↑
Na2CO3 + H2SO4= Na2SO4 + H2O
+ CO2↑
Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3↓+
2NaOH
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ +
2NaCl
产生白
色沉淀
产生
气泡
【说明】
①如果样品是固体,先取样加水溶解,配制成溶液。
②选择酸时,加入的酸必须足量(或过量),因为氢氧化钠部分
变质时,加入少量的酸不会产生气泡。
③碱也可以用氢氧化钙溶液。
④盐也可以用硝酸钡溶液,一般不用氯化钙溶液,因为_____
______________。
⑤_____用无色酚酞试液证明氢氧化钠溶液是否变质,原因是
_____________________________________________。
氢氧
化钙微溶于水
不能
NaOH溶液和Na2CO3溶液都能使无色酚酞溶液变红
[探究3] 探究NaOH是部分变质还是全部变质
(1)分析变质后的成分。
部分变质:有________________;
全部变质:有________。
(2)探究思路:由于NaOH变质后生成Na2CO3 ,两种物质的
水溶液均显_____性,因此应该先除去________,再鉴别
_______是否存在。
NaOH和Na2CO3
Na2CO3
碱
Na2CO3
NaOH
(3)除CO32-的试剂选择:
①除去CO32-的同时,不能引入OH-(引入的OH-会影响NaOH
的检测),因此不能选择_______________________。
②除去CO32-的同时,不能与OH-发生反应(反应后会影响
NaOH的检测),因此不能选择_______。
③可选择BaCl2、Ba(NO3)2等盐,既可以与CO32-反应,又不影
响OH-的检验。
注意:当溶液中存在大量OH-的时候,加入Ca2+,可能形成微
溶于水的Ca(OH)2达到饱和从而沉淀,干扰实验。
④实验室常用__________________________鉴别溶液中是否
含OH-。
碱溶液,如Ca(OH)2溶液
酸溶液
无色酚酞溶液、含Cu2+的溶液
(4)实验方案:
实验步骤 实验目的 实验现象 化学方程式和结论
取少量样品溶于水,加过量的BaCl2溶液
过滤,向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液
NaOH已经变质
Na2CO3 + BaCl2 =
BaCO3↓ + 2NaCl
NaOH部分变质
NaOH完全变质
检验并完
全除去
Na2CO3
产生白色
沉淀
检验是否
存在OH-
溶液不变红
溶液变红
【说明】上述方案中的无色酚酞试液也可以用CuCl2(或FeCl3)溶液,根据是否产生蓝色(或红褐色)沉淀进行判断。一般不用CuSO4溶液,因为________________________________。
CuSO4和BaCl2反应会产生白色沉淀
[探究4] 如何除去NaOH中少量的Na2CO3 ?
可向溶液中滴加适量的氢氧化钙(或氢氧化钡)溶液,至不再产生沉淀,然后过滤。
注意:不能用稀盐酸或稀硫酸,因为_____________________
___________;也不能用氯化钡等盐溶液,因为___________
___________________________________。
稀盐酸或稀硫酸都能与
NaOH反应
Na2CO3和
BaCl2反应生成的NaCl会成为新的杂质
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl
[探究5] 如何测定部分变质的氢氧化钠中氢氧化钠(或碳酸钠)的
质量分数
方法一、沉淀法
将一定量变质后的氢氧化钠完全溶解配制成溶液,向溶液中加入足量(或过量)的氯化钙或氯化钡溶液,反应后过滤,并将过滤出的固体洗涤、干燥,称得固体质量,根据固体质量计算出碳酸钠的质量,从而得到氢氧化钠的质量分数。
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl
影响测定结果的可能因素有: ①______________;
②___________________; ③_____________。
沉淀是否完全
沉淀洗涤是否干净
沉淀是否干燥
误差分析一、沉淀是否完全?
1.若沉淀不完全,会导致测定Na2CO3的质量分数____(填“偏
大”、“偏小”或“无影响”)
2.如何检验沉淀是否完全?
3.如何减小沉淀不完全导致的测定结果的误差?
偏小
静置,在上层清液中继续滴加氯化钙(或氯化钡)溶液,看是否产生沉淀。
滴加足量(或过量)的氯化钙溶液或氯化钡溶液,至不再产生
沉淀为止。
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
106 100
误差分析二、沉淀是否洗涤干净?
1.若沉淀洗涤不干净,会导致测定Na2CO3的质量分数_____(填
“偏大”、“偏小”或“无影响”)
2.如何检验沉淀洗涤已经干净?
3.如何减小沉淀洗涤不干净导致的误差?
偏大
向最后一次洗涤液中滴加AgNO3溶液,若没有白色沉淀产生,
证明沉淀已经洗涤干净。
多次洗涤。
AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl
误差分析三、沉淀是否干燥?
若沉淀不干燥,会导致测定Na2CO3的质量分数______(填“偏
大”、“偏小”或“无影响”)
拓展提升
沉淀法是将碳酸钠中的碳酸根离子转化成CaCO3或BaCO3沉淀的方法,相同情况下,转化成_______沉淀,误差会更小。这是因为_________________________________________________
______________________________________
偏大
BaCO3
相同质量的Na2CO3转化成BaCO3沉淀的质量比CaCO3
大得多,沉淀质量越大,测定的误差越小。
Na2CO3 ~ BaCO3
106 197
Na2CO3 ~ CaCO3
106 100
方法二、化气法
运用右面的装置图通过定量实验可测量一定量氢氧化钠固体的变质程度。该装置中E的作用是__________________________
_____________;若无装置C,则测得氢氧化钠的含量会_____
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);
防止空气中的水蒸气和CO2
进入D装置中
偏小
D的作用:吸收CO2
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
C的作用:干燥CO2
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
其操作步骤是:实验前先打开弹簧夹,通过一段时间空气,
其目的是_____________________,然后关闭弹簧夹,打开分
液漏斗,滴加稀盐酸至不再产生气泡为止,再次打开弹簧夹,继续通入一段时间的空气,其目的是_____________________
______________,通过测量D试剂瓶的质量改变情况,来计算
氢氧化钠固体的变质程度。
A的作用:除去通入空气中的CO2,防止其被D吸收
排出原来装置中的空气
将反应生成的CO2全部
排入D中被吸收
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
将稀盐酸换成稀硫酸
二、氢氧化钙变质的探究
1.Ca(OH)2变质的原因:Ca(OH)2与空气中的CO2反应,
Ca(OH)2溶液吸收CO2后溶液的质量______。
2.探究Ca(OH)2是否变质
①由于Ca(OH)2微溶于水,因此不能通过观察是否产生沉淀来
判断Ca(OH)2是否变质。可通过试剂与CO32-反应产生明显现
象来判断Ca(OH)2是否变质,因此可选择盐酸、稀硫酸等进
行检测。继而再通过滴加无色酚酞溶液或通入CO2来判断是
部分变质还是全部变质。
减小
②实验设计
实验步骤 现象 化学方程式 结论
取样品于烧杯中,加入足量的水溶解,过滤,向滤渣中滴加稀盐酸 产生气泡
取少量上述滤液于试管中,通入CO2
(或滴加无色酚酞溶液) 产生白色沉淀
(或溶液变红)
无明显现象
CaCO3 + 2HCl =
CaCl2 + H2O + CO2↑
Ca(OH)2
已经变质
CO2 + Ca(OH)2 =
CaCO3↓+ H2O
Ca(OH)2
部分变质
Ca(OH)2
完全变质
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