2019版中考化学专题复习 有关氢氧化钠变质的探究.doc

2019版中考化学专题复习 有关氢氧化钠变质的探究一、氢氧化钠变质的原因：1氢氧化钠的吸水潮解现象属于物理变化，而与二氧化碳反应生成碳酸钠才是化学变化。反应化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。所以氢氧化钠固体必须 保存。2实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，而是用橡皮塞。其原因是在常温下，氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应，产物使瓶口与瓶塞黏合在一起，其反应化学方程式为：SiO2 + 2NaOH=X + H2O，试推断X的化学式为 。【常见陷阱】氢氧化钠溶液敞口放置，溶液质量会减小。注意：露置的氢氧化钠溶液既吸收空气中的水分，又吸收空气中的二氧化碳，造成溶液质量增加。盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶用玻璃塞。注意：常温下NaOH能与玻璃中的SiO2发生反应，使瓶口与瓶塞黏合在一起。二、如何检验氢氧化钠变质：【分析】我们只要验证固体中是否含有碳酸钠就能知道氢氧化钠的变质情况。但由于氢氧化钠和碳酸钠都是白色固体且都易溶于水，一般不通过物理方法进行鉴别。【方法】1加酸，如稀盐酸 现象：有气泡产生。 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO22加碱，如Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液 现象：有白色沉淀产生。Ca（OH）2+ Na2CO3=CaCO3+2NaOH； Ba（OH）2+ Na2CO3=BaCO3+2NaOH。3加盐，如CaCl2或Ca（NO3）2溶液、BaCl2或Ba（NO3）2溶液。 现象：有白色沉淀产生。Na2CO3+ CaCl2 =CaCO3+2NaCl或Na2CO3+ Ca（NO3）2 =CaCO3+2NaNO3；Na2CO3+ BaCl2 =BaCO3+2NaCl或Na2CO3+ Ba（NO3）2 =BaCO3+2NaNO3。【常见陷阱】直接加入无色酚酞，观察到无色酚酞变红，就说氢氧化钠变质。注意：碳酸钠溶液也是碱性的，也能使无色酚酞变红滴加几滴稀盐酸，没有看到气泡，就说氢氧化钠没有变质注意：盐酸先与氢氧化钠反应，后与碳酸钠反应，少量的稀盐酸可能先与氢氧化钠反应了，所以看不到气泡。【作者看法】1如果用盐酸来检验时，所取盐酸的量必须过量。实际操作时当Na2CO3的质量较多，而盐酸的质量较少时，也有可能发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，此时并没有产生气泡。等盐酸的量比较多时会进一步发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2。2关于盐的选择，最好选取BaCl2，不宜用CaCl2。因为向待测溶液中加入CaCl2溶液后，即使NaOH固体没有变质，也可能会有白色浑浊出现。原来是，当加入的CaCl2溶液中的Ca2+与NaOH中的OH-的浓度比较大时，也会因为一定温度下Ca（OH）2的溶解度相对比较小，而有部分Ca（OH）2晶体析出，使得溶液中出现浑浊现象，导致判断结果错误。三、如何检验氢氧化钠部分变质：【分析】样品溶液中溶质的成分1如果氢氧化钠溶液是部分变质，溶液中的溶质是碳酸钠（Na2CO3）和氢氧化钠（NaOH） 混合物；2如果氢氧化钠溶液是全部变质，溶液中的溶质是碳酸钠（Na2CO3）；3如果氢氧化钠溶液是没有变质，溶液中的溶质是氢氧化钠（NaOH）；因此，要想检验氢氧化钠（NaOH）是否存在，必须要除去碳酸钠（Na2CO3）的干扰。【实验操作】1先除去碳酸钠（Na2CO3）。试剂：加入足量的氯化钡溶液（或氯化钙溶液），过滤。2检验氢氧化钠（NaOH）的存在。试剂：向所得滤液中加入无色酚酞（或硫酸铜溶液）。现象1：产生白色沉淀，无色酚酞变红（或产生蓝色絮状沉淀）。结论：氢氧化钠部分变质。现象2：产生白色沉淀，无色酚酞不变色（或不产生蓝色絮状沉淀）。结论：氢氧化钠完全变质。【常见陷阱】直接加入无色酚酞，观察到无色酚酞变红，就说氢氧化钠变质。注意：碳酸钠溶液也是碱性的，也能使无色酚酞变红。不是加入盐，而是加酸或碱；注意：检验部分变质，只能加盐。除去碳酸钠时，不能用Ca（OH）2（氢氧化钙），因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成新的氢氧化钠，会干扰对氢氧化钠的检验。反应方程式Ca（OH）2+ Na2CO3=CaCO3+2NaOH。除去碳酸钠时，不能用酸，因为酸先与氢氧化钠反应，后与碳酸钠反应。不是加入足量的盐，而是少量的盐；注意：盐必须足量，原因是要排除碳酸钠的干扰。四、探究如何除去部分变质后的杂质：1将变质后的氢氧化钠固体充分溶解在水中；2加入适量的Ca（OH）2溶液（石灰水）或Ba（OH）2溶液；3过滤后可得到氢氧化钠溶液；若将溶液蒸发溶剂便得到氢氧化钠固体。反应化学方程式为：Ca（OH）2+ Na2CO3=CaCO3+2NaOH；Ba（OH）2+ Na2CO3=BaCO3+2NaOH。【常见陷阱】注意：如果除杂，只能加碱不能选用盐酸或硫酸等酸溶液，因为酸与碳酸钠反应的同时也会与氢氧化钠反应，而且会生成NaCl或Na2SO4，引入了新的杂质。不能用氯化钙等盐溶液，因为它们会和碳酸钠反应生成了NaCl，引入了新的杂质。当我们明确知道NaOH中已经出现了Na2CO3杂质，在探讨如何除去杂质时，可以这样考虑：变质后的NaOH溶液中会有较多的CO32-，可以加入含Ca2+或Ba2+的溶液，与CO32-结合成沉淀，通过过滤而除去。为了不再引入新的杂质，考虑到原来NaOH溶液中存在OH-，所以可以加入适量的Ca（OH）2溶液或Ba（OH）2溶液就可以除去其中的Na2CO3杂质了。此时选用Ba（OH）2溶液的效果比较好。因为，一定温度下Ca（OH）2溶液的质量分数相对比较小，溶液相对比较稀，除去杂质的效果远远不如用Ba（OH）2溶液好。巩固练习1小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质，于是进行了如下实验探究。【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质？【提出猜想】 该氢氧化钠溶液没有变质； 该氢氧化钠溶液部分变质； 该氢氧化钠溶液全部变质。【实验验证】操作现象结论化学方程式（1）取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液无色酚酞变红 （2）取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸有气泡产生 【讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想正确。而小张则认为猜想也可能正确，理由是 。于是小王又设计了如下补充实验：（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至 。静置，分层。（2）取上层清液，向其中加入CuSO4溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式： 。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。【反思】该氢氧化钠溶液变质的原因可能是（用化学方程式表示）： 。2化学课后，化学兴趣小组的同学在整理实验桌时，发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞，征得老师同意后，开展了以下探究：提出问题1 该氢氧化钠溶液是否变质了呢？实验探究1实验操作实验现象实验结论取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加稀盐酸，并不断振荡。有气泡冒出。氢氧化钠溶液一定变质了。提出问题2 该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢？猜想与假设猜想1：氢氧化钠溶液部分变质。 猜想2：氢氧化钠溶液全部变质。查阅资料 （1） 氯化钙溶液呈中性。（2） 氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl实验探究2实验步骤实验现象实验结论（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，并不断振荡。有 生成。说明原溶液中一定有碳酸钠。（2）取步骤（1）试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。溶液变红色。说明原溶液中一定有 。实验结论 该氢氧化钠溶液 （填“部分”或“全部”）变质。反思与评价 （1）氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，请写出相关反应的化学方程式： 。（2）在上述实验探究2中，小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案 （填“可行”或“不可行”）。理解与应用 氢氧化钠溶液容易变质，必须密封保存。实验室必须密封保存的药品还有很多，试另举一例： 。3.化学兴趣小组的同学做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，看到有气泡产生。是不是拿错了药品？经检验确认没有拿错药品，而是氢氧化钠溶液变质了。【分析】氢氧化钠溶液变质的原因是_。【提出问题】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？【查阅资料】已知反应：（白色） 氯化钡溶液呈中性。【设计实验】依据查阅的资料设计实验步骤，并进行实验，根据实验现象推断相应实验结论。实验步骤实验现象实验结论（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量氯化钡溶液，并不断振荡。有白色沉淀产生。说明原溶液中一定含有_。（2）取（1）试管中的上层清液滴加酚酞试液。溶液变红色。则溶液中一定含有_。【实验结论】该兴趣小组的同学得出的结论是：氢氧化钠溶液_变质（填“部分”或“全部”）。实验中加入过量氯化钡的目的是 【进一步实验】该小组同学用变质的溶液制取不含杂质的氢氧化钠溶液，继续完成中和反应实验。请你帮助他们解决下列问题：（1）除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的_。（2）借助于_可判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。