王留平
一、氫氧化鈉變質(zhì)的探究
1.氫氧化鈉變質(zhì)的原因
氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉?;瘜W(xué)
方程式為:
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
2.檢驗(yàn)氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)的方法
(1)加入過(guò)量的稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生,證明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)?;瘜W(xué)方程式為:
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
(2)加入澄清石灰水有白色沉淀生成,證明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)?;瘜W(xué)方程式為:
Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH
(3)加入氫氧化鋇或氯化鋇溶液或氯化鈣溶液有白色沉淀生成,證明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)?;瘜W(xué)方程式為:
Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH
BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl
3.探究氫氧化鈉是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)的方法
(1)步驟:取樣品加水溶解;逐滴滴入氯化鋇或氯化鈣溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止;滴入無(wú)色酚酞溶液后,若溶液變紅則部分變質(zhì),若溶液不變色說(shuō)明全部變質(zhì)。
(2)分析:由于NaOH和生成的Na2CO3均能使酚酞溶液變色,所以不能直接加入無(wú)色酚酞進(jìn)行鑒別;加入足量的BaCl2或CaCl2溶液,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Na2CO3+BaCl22NaCl+BaCO3↓或Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓反應(yīng)后的物質(zhì)為NaCl和沉淀,溶液呈中性,滴加無(wú)色酚酞,溶液變紅則說(shuō)明原溶液中含有堿性物質(zhì),利用該原理可以判斷NaOH是否完全變質(zhì)。這里不能選用氫氧化鋇溶液或氫氧化鈣溶液,因?yàn)闅溲趸^溶液和氫氧化鈣溶液與碳酸鈉反應(yīng)都生成了氫氧化鈉,對(duì)后一步鑒定氫氧化鈉的存在有干擾。
例1(2015年益陽(yáng))某同學(xué)發(fā)現(xiàn),上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋。對(duì)于該溶液是否變質(zhì),同學(xué)們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)探究。
【猜想假設(shè)】猜想(1):該溶液沒(méi)有變質(zhì),為NaOH溶液。
猜想(2):該溶液全部變質(zhì),為Na2CO3溶液。
猜想(3):該溶液部分變質(zhì),為NaOH和Na2CO3的混合溶液。
【查閱資料】Na2CO3溶液呈堿性。
【設(shè)計(jì)方案】請(qǐng)你完善表1中幾組同學(xué)探討的設(shè)計(jì)方案。
【結(jié)論與反思】NaOH溶液易與空氣中CO2反應(yīng)而變質(zhì),所以要密封保存。
【拓展延伸】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示兩套
圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
用膠頭滴管吸取某種液體,錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質(zhì),擠壓膠頭滴管。一段時(shí)間后,兩裝置中氣球明顯脹大。
(1)甲裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
(2)若乙裝置中膠頭滴管吸取的是稀鹽酸,則錐形瓶中放入的固體可能是。
解析【設(shè)計(jì)方案】第1組:碳酸鈉溶液呈堿性,也能使酚酞試液變紅;第2組:碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,加入氯化鈣溶液產(chǎn)生沉淀,說(shuō)明含有碳酸鈉;第3組:第2組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讓試管靜置一段時(shí)間,取上層清液滴加酚酞溶液即可。
【拓展延伸】(1)甲裝置中氣球變大,說(shuō)明裝置內(nèi)的壓強(qiáng)變小,可能是氣體被消耗,有可能是氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水的反應(yīng);(2)乙裝置中氣球變大,則是裝置內(nèi)的氣壓變大,可能是加入鹽酸產(chǎn)生了氣體的緣故,錐形瓶中放入的固體可能是活潑金屬或者碳酸鹽。
答案: 【設(shè)計(jì)方案】碳酸鈉溶液呈堿性 Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,讓試管靜置一段時(shí)間,取上層清液滴加酚酞溶液
【拓展延伸】(1)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
(2)Zn
二、氫氧化鈣變質(zhì)的探究
1.氫氧化鈣變質(zhì)的原因:氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣?;瘜W(xué)方程式:
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
2.檢驗(yàn)氫氧化鈣是否變質(zhì)的方法:
加入過(guò)量鹽酸,有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明氫氧化鈣已變質(zhì)。
3.探究氫氧化鈣是部分變質(zhì)還是全部變質(zhì)的方法:
取少量樣品于燒杯中,加入適量水,充分?jǐn)嚢?,過(guò)濾,取少量濾液于試管中,通入二氧化碳,有白色沉淀產(chǎn)生,氫氧化鈣未完全變質(zhì),若無(wú)白色沉淀生成則全部變質(zhì)。
4.聯(lián)想與啟示:氫氧化鈣變質(zhì)是由于它與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的緣故,因此氫氧化鈣應(yīng)密封保存。
例2(2015年咸寧)某學(xué)?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶石灰水試劑瓶壁和瓶塞周?chē)幸恍┌咨勰榱伺宄咨勰┑某煞旨靶纬稍?,他們進(jìn)行了如下探究:
【提出問(wèn)題】白色粉末的猜想和成因分析。
【做出猜想】①可能是CaCO3:原因是石灰水與空氣中的CO2反應(yīng)。
②可能是;原因是溶劑蒸發(fā),石灰水中的溶質(zhì)結(jié)晶析出。
③可能是。
【實(shí)驗(yàn)探究】甲同學(xué)取白色粉末于試管中,加少量的水、振蕩,發(fā)現(xiàn)試管底部有白色固體,于是他得出白色粉末是CaCO3的結(jié)論。乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不嚴(yán)密,理由是。
為了得出較嚴(yán)密的結(jié)論,他們進(jìn)行了表2所示實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
由上述實(shí)驗(yàn)可知,白色粉末成分的猜想
是正確的。
【拓展反思】通過(guò)探究,同學(xué)們向?qū)嶒?yàn)員提出了保存、使用易變質(zhì)溶液的建議,合理的是。
a.密封保存 b.使用時(shí)臨時(shí)配制
c.禁止使用該試劑
解析白色粉末可能是石灰水與空氣中的CO2反應(yīng)生成的CaCO3,也可能是因?yàn)槿軇┱舭l(fā)而結(jié)晶析出的Ca(OH)2,還可能是二者的混合物,即Ca(OH)2和CaCO3。取白色粉末于試管中,加少量的水、振蕩,發(fā)現(xiàn)試管底部有白色固體,不能證明白色粉末一定是CaCO3,因?yàn)镃a(OH)2微溶于水,在水中不能全部溶解;取上述試管中的上層清液,滴加1滴~2滴無(wú)色酚酞試液,溶液呈紅色,說(shuō)明白色粉末中含有Ca(OH)2;往上述試管殘留的白色固體中加入稀鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明白色粉末中含有CaCO3;綜合上述實(shí)驗(yàn)可知,猜想③正確。實(shí)驗(yàn)室保存、使用易變質(zhì)溶液要密封保存或者使用時(shí)臨時(shí)配制。
答案:【做出猜想】②Ca(OH)2③Ca(OH)2和CaCO3
【實(shí)驗(yàn)探究】Ca(OH)2微溶于水①含有Ca(OH)2②稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生③
【拓展反思】ab
(收稿日期:2016-02-27)endprint