从一道教材课后习题谈氢氧化钠的变质问题_氢氧化钠变质问题习题

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从一道教材课后习题谈氢氧化钠的变质问题

请看一道题：某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记盖了瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下假设：假设一：该溶液没有变质；假设二：该溶液部分变质；假设三：该溶液全部变质。请设计实验方案，分别验证以上假设，简要叙述实验步骤和现象，并写出相关的化学方程式。（人教版教材下册78页第4题）

这是一道典型的氢氧化钠变质的问题。氢氧化钠的变质问题涉及碱和盐的化学性质，是教材中的重点和难点，也是各级考试包括中招考试中常考的内容。要掌握好氢氧化钠的变质问题，应首先掌握相关的基础知识，及相关知识间的联系，再多做一些题目，掌握出题方式和方向。现就以下几个方面谈谈氢氧化钠的变质问题。

一、知识准备（基础知识）

1、NaOH有哪些化学性质？举例说明，写出相关的化学方程式。

（1）与酸碱指示剂反应。能使无色酚酞溶液变红色，使紫色石蕊溶液变蓝；

（2）与非金属氧化物反应。如：CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O，SO2+2NaOH= Na2SO3+H2O

(3)与酸发生中和反应。如：NaOH+HCl= NaCl+ H2O，2NaOH+ H2SO4= Na2SO4+2H2O

（4）与一些盐反应。如：2NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓,NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3 ↓

2、Na2CO3有哪些化学性质？举例说明，写出相关的化学方程式。

（1）碳酸钠的水溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，使紫色石蕊溶液变蓝。

（2）与酸反应。

如：Na2CO3+2HCl=2 NaCl+ H2O+ CO2↑，Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+ H2O+ CO2↑

（3）与碱反应。

如：Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH，Na2CO3+Ba(OH)2＝BaCO3↓＋2NaOH

(4)与盐反应。

如：：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl，Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓＋2NaCl

二、氢氧化钠的变质（几个要点）

1、氢氧化钠变质的原因是什么？

NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3(反应式为：CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O)

2、如何通过实验证明NaOH和CO2能发生化学反应？（即氢氧化钠发生了变质，也就是检验是否有Na2CO3生成）

（1）加酸（如稀盐酸）有气泡产生。

（2）加碱[如Ca(OH)2]有白色沉淀产生。

（3）加盐（如CaCl2）有白色沉淀产生。

3、如何除去变质的氢氧化钠中的杂质？说出你的实验操作方法。

加入澄清石灰水（或氢氧化钡溶液）至不再产生沉淀为止，然后过滤。

4、NaOH变质程度的探究

（1）猜想：部分变质；全部变质

（2）能否用酚酞溶液直接检验出NaOH是否存在吗？

不能，因为碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红。

（3）如何检验氢氧化钠是否为部分变质？写出步骤、现象、结论。

取样品加入足量CaCl2溶液（或BaCl2溶液），有白色沉淀产生，说明氢氧化钠已变质；再取上层清液少许，加入无色酚酞溶液，酚酞溶液变红，说明氢氧化钠部分变质；如若酚酞溶液不变色，则说明氢氧化钠全部变质。

三、引申：

1、氢氧化钾的变质

氢氧化钾与氢氧化钠一样，都是一种强碱，且钠与钾的化合价均为+1价，两者具有相似的性质。[本质原因：均解离出相同的氢氧根离子（OH-）]以上所叙述内容均适用于氢氧化钾。

2、氢氧化钙的变质

氢氧化钙的变质也是因为氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应。解此题时要根据氢氧化钙与变质生成的碳酸钙性质的不同来加以区分。上述氢氧化钠的变质也适用于氢氧化钙。

3、氧化钙的变质

（1）原因：CaO与空气中的水反应生成Ca(OH)2，继续与空气中的CO2反应生成CaCO

3[原理：CaO+H2O= Ca(OH)2，Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓+H2O]。

（2）如何检验氧化钙是否变质：①首先取样品加适量水，如无放热现象，说明已全部变质（原理：氧化钙溶于水会放热）。②另取样品加入足量稀盐酸，如有气体产生，说明样品中含有碳酸钙（原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2 ↑）。

4、久置的氢氧化钠溶液和澄清石灰水的溶质质量分数的变化情况（不考虑水的蒸发）。久置的氢氧化钠溶液因吸收空气中的二氧化碳，使溶质质量变大，所以溶质质量分数变大；久置的澄清石灰水也会和空气中的二氧化碳反应，但生成的碳酸钙难溶于水，所以溶质质量变小，溶质质量分数也变小。

5、在综合应用题中与计算相结合。

四、例题讲解

例

1、请你参与某学习小组的探究活动，并回答相关问题。某化学兴趣小组把氢氧化钠的片状固体放在表面皿中，离开实验室。三天后进行观察。

[发现问题]三天后片状固体变成白色粉末状固体了。

[提出问题]白色粉末状固体是什么？

[建立假设]________________________________________。

质？__________。

解析：氢氧化钠暴露在空气中，不仅易发生潮解，而且会与二氧化碳反应生成碳酸钠。因此，白色粉末可能是碳酸钠，由于碳酸钠与稀盐酸反应产生的二氧化碳气体可使澄清的石灰水变浑浊，据此可检验碳酸钠。

答案：[建立假设] 白色粉末可能是碳酸钠

[反思与应用]熟石灰密封保存

例

2、（见第一段题目：人教版教材78页第4题）解析：本题通过对氢氧化钠变质问题的探究，考查其有关性质的应用。由于氢氧化钙容易吸收空气中的二氧化碳，因此存放的氢氧化钠就有可能变质。究竟是哪一种假设，可通过实验探究来验证。可先加入稀盐酸，如果没有气泡产生，说明氢氧化钠溶液没有变质；如果想判断氢氧化钠溶液变质程度，滴加稀盐酸后有气泡产生，是不够的，因为只能判断其变质，不能确定是部分变质还是完全变质。所以就需要先加入氯化钙或氯化钡溶液，有白色沉淀产生，说明已变质，再取上层清液滴入无

2色酚酞试液，若变红，说明还有氢氧化钠存在，则假设二成立；如果滴入无色酚酞试液后不变红，说明没有氢氧化钠存在，据此证明氢氧化钠全部变质，则假设三成立。

答案：（其它合理答案均可）

五、巩固练习

1、（2008年河南中招）盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶若密封不严会使氢氧化钠部分变质为碳酸钠。（1）氢氧化钠变质的原因是（用化学方程式表示）_____________________。

（2）请从酸、碱两类物质中各选一种物质检验氢氧化钠已变质（用化学式表示）：

酸__________碱____________

2、（2009年河南中招）为探究一瓶氢氧化钠固体的变质情况，同学们进行了如下实验。

①取少量该固体样品置于试管中，向其中加入一种无色溶液，发现有气泡产生，说明该样品中含有碳酸钠，由此可确定该固体已发生变

质。则无色溶液可能是。

②为探究该固体中是否还有未变质的氢氧

化钠，同学们又进行了如下表所示的实验。已知

碳酸钠的水溶液呈碱性，它的存在会对氢氧化钠的检验造成干扰。请根据右图部分物质的溶解性

3、[2012年天津市中招]下列物质敞口放置在空气中一段时间后，因发生化学反应质量增加的是（）A．碳酸钙 B．浓硫酸 C．浓盐酸 D．氢氧化钠

4、（2012年河南化学竞赛预赛）请写出一个既能检验烧碱变质、又能除去杂质的有关反应的化学方程式。

5、（2012年河南省郑州市二测）（1）氢氧化钾跟氢氧化钠的化学性质非常相似，请从其微观构成上说明原因。_________________________________________。

（2）长期暴露在空气中的氢氧化钾溶液也会发生变质。请分别选用三种不同类别的物质，．．．．

检验某氢氧化钾溶液已经变质。（用相应的化学方程式表示即可，写在下面横线上。）

3部分碱、盐的溶解性表（20℃）________________________________； ________________________________； ________________________________。

6、（2013年广州市）实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的KOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究。

假设1：只含KOH； 假设2：含KOH和K2CO3； 假设3：只含K2CO

3（1）成分中可能含有K2CO3的原因是（用化学方程式回答）________________________。

（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到_____________________，说明假设

2或假设3成立。

（3）进一步探究的过程如下：

①“操作1”的名称是____________检验

②“固体A”的化学式是___________。

③加入足量CaCl2溶液的作用是_______________________________。

（4）变质试剂也有利用价值，从KOH和K2CO3的组成和性质看，这瓶变质试剂的用途是__________________________________________（写出一条）。

7、（2014郑州二测）下列物质露置于空气中，一段时间后，溶液变质且质量减少的是（）

A、食盐水B、浓硫酸C、氢氧化钙溶液D、氢氧化钠溶液

8、（原创）下列物质由于变质使其质量增加或减少的是（）

A、食盐水B、浓硫酸C、浓盐酸D、氢氧化钠溶液E、浓盐酸

附 参考答案：

1、（1）CO2+2NaOH= Na2CO3+H2O（2）HCl（合理即可）Ca(OH)2（合理即可）

2、① 盐酸(或硫酸等)

②

3、D4、Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH5、（1）它们都有氢氧根离子（2）2HCl + K2CO3 == 2KCl + H2O +

CO2 ↑；K2CO3+ Ca(OH)2 == CaCO3↓ + 2KOH；K2CO3+ CaCl2 == CaCO3 ↓+ 2KCl（或其他合理答案）

6、（1）2KOH + CO2 === K2CO3 + H2O(2)有气泡产生(3)①过滤）②CaCO3③ 将碳酸钾完全反应，防止对接下来的实验干扰）(4)作钾肥（其他答案合理则可）

7、C8、D