氢氧化钠的变质_氢氧化钠变质

2020-02-27 其他范文下载本文

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氢氧化钠的变质问题浅析

氢氧化钠没密封保存会因吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠而变质。2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O.检验是否变质,就相当于检测是否有Na2CO3了。

氢氧化钠的变质存在这样三中情况：

（1）没有变质；（成分NaOH）

（2）部分变质；（成分NaOH 和Na2CO3）

（3）完全变质。（成分Na2CO3）

一、证明变质：

取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中；可分别向其中滴加酸、碱、盐溶液中的一种。

（1）取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加稀盐酸或稀硫酸，如果产生气泡，说明已经变质。

原理：碳酸钠会与酸反应生成二氧化碳气体，而氢氧化钠与酸反应没有明显现象。Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+ CO2↑；

NaOH+HCl== NaCl+H2O

（2）取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加氢氧化钡溶液或氢氧化钙溶液，如果产生白色沉淀，说明已经变质。

原理：碳酸钠会与氢氧化钡或氢氧化钙反应生成白色沉淀，而氢氧化钠与氢氧化钡或氢氧化钙不反应，没有明显现象。

Na2CO3+Ba(OH)2== BaCO3↓+ 2NaOH；NaOH+ Ba(OH)2≠

（3）取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加氯化钡溶液或氯化钙溶液（或硝酸钡等其他可溶性钙盐、钡盐溶液），如果产生白色沉淀，说明已经变质。

原理：碳酸钠会与氯化钡或氯化钙反应生成白色沉淀，而氢氧化钠与氯化钡或氯化钙不反应，没有明显现象。Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl；NaOH+ Ba Cl2≠

二、确定成分

1.没有变质（成分NaOH）的探究方法：取少许固体物质溶于水，配成溶液置与试管中，向其中滴加氯化钡或氯化钙看到溶液无变化，滴无色酚酞试液显红色，说明没变质；Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl ；NaOH+ Ba Cl2≠

2.部分变质（成分NaOH 和Na2CO3）的探究方法：取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加足量的氯化钡或氯化钙溶液，溶液变浑浊，向反应后的溶液滴加无色酚酞试液，溶液显红色，说明是部分变质；Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl

3.完全变质（成分Na2CO3）的探究方法：取少许固体物质溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加足量氯化钡或氯化钙溶液，溶液变浑浊，向反应后的溶液滴加无色酚酞试液，溶液不变色，说明完全变质。Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl

注意：氢氧化钠和变质后的碳酸钠溶液都呈碱性，不用稀盐酸或稀硫酸，是因为稀盐酸或稀硫酸与碳酸钠反应的同时也会和氢氧化钠发生反应；不用氢氧化钡或氢氧化钙溶液代替氯化钡等，是因为氢氧根离子会对探究造成干扰。NaOH+HCl== NaCl+H2O

Na2CO3+Ba(OH)2== BaCO3↓+ 2NaOH

三、除去杂质

取样品溶于水，配成溶液与试管中，向其中滴加适量的氢氧化钡溶液或氢氧化钙溶液，然后过滤，就得到氢氧化钠溶液，在蒸发，就得到氢氧化钠固体。Na2CO3+Ba(OH)2== BaCO3↓+ 2NaOH

注意：不用稀盐酸或稀硫酸，是因为稀盐酸或稀硫酸与碳酸钠反应的同时也会和氢氧化钠发生反应，而且会生成氯化钠或硫酸钠，引入新的杂质；不用氯化钡或氯化钙溶液代替氢氧化钡等，是因为与碳酸钠反应，生成氯化钠，引入新的杂质。

Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+H2O+ CO2↑；

NaOH+HCl== NaCl+H2O

Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+ 2NaCl

四、测定纯度

取样品溶于水，配成溶液与试管中，可分别向其中滴加足量的酸、碱、盐溶液中的一种。通过计算生成的气体或沉淀的质量，计算碳酸钠的质量，进而计算纯度。

五、相应考题：

1、2009年河南中招23题(3)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表(20℃)所提供的信息，将下表填写完整。

解析：

第(3)小题①考查碱的化学性质和分析推理能力，NaOH变质是NaOH和空气中的CO2作用，生成了Na2CO3和H2O，检验NaOH是否变质实际上是检验NaOH中是否含有Na2CO3，酸可以选用HCl，H2SO4等；第(3)小题②要想探究该固体中是否还有未变质的氢氧化钠，根据下表实验步骤，必须先除去碳酸钠，再检验是否还有未变质的氢氧化钠。因此，题目综合分析难度稍高，隐藏了先除杂后检验信息。除去碳酸钠，即把碳酸根转化成气体或沉淀。根据本题情况，若加入酸，把碳酸根转化成气体，会影响下一步对氢氧化钠的检验，所以只能设法把碳酸根转化成沉淀。根据物质的溶解性表信息知，可以加入氢氧化钡或可溶性钡盐。但加入氢氧化钡影响下一步对氢氧化钠的检验，因此只可加入硝酸钡或氯化钡溶液。（注：此题物质的溶解性表中没有钙离子，实际上可溶性钙盐也可以）。

氢氧化钠固体变质

氢氧化钠固体置于空气中既能吸收水分而潮解，又能与空气中二氧化碳反应而变质，探究有关氢氧化钠变质的问题，由于对学生思维能力及知识综合运用能力要求较高，大多数学生解答此类问题往往比较困难，本文将从以下三个方面展开探究：

探究一：氢氧化钠能否与二氧化碳反应：

氢氧化钠与二氧化碳反应时，并无明显现象说明反应的发生，所以探究上述反应能否发生，成为同学们较难掌握的知识点之一，此类探究实验常见方法如下：

方法1：取少量纯净的氢氧化钠溶于水，向其中通入二氧化碳气体后，再向所得溶液中滴入足量的稀盐酸，如有气泡产生，则说明氢氧化钠能和二氧化碳反应。

分析：如果氢氧化钠不与二氧化碳反应，则滴入的稀盐酸将与氢氧化钠反应，化学方程式如下： HCl + NaOH ==== NaCl +H2O

根据上述反应推测，应无气泡产生。

气泡的产生是因为如下反应的发生：

Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑

而反应物中的碳酸钠正是由于氢氧化钠和二氧化碳反应产生的，即：

2NaOH + CO2 ==== Na2CO3 + H2O

方法2：在两个体积相同的软塑料瓶中分加充满二氧化碳气体，再分别向其中滴入等体积的水和和氢氧化钠溶液，振荡，观察到滴加氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度比加水的塑料瓶大，说明氢氧化钠能和二氧化碳反应。

分析：我们知道，二氧化碳能溶于水且能与水发生反应，二氧化碳的上述性质往往对证明氢氧化钠能否与二氧化碳反应造成一定的干扰，通过上述对比实验则较好解决了这一难题。

点拨：证明一个无明显现象的化学反应的发生，思路如下：①根据化学反应的本质，证明有某种新物质生成（如方法1）；②证明某种反应物量的减少或完全消失（如方法2）。

另由于生成的碳酸钠溶液呈碱性，所以不宜用指示剂来证明氢氧化钠能否和二氧化碳反应。

探究二：氢氧化钠固体是否变质：

根据“探究一”的学习，不难看出探究此类问题的重点是证明样品中是否有碳酸钠，常见方法如下：方法1：取少量固体样品溶于水后，再向所得溶液中滴入过量的稀盐酸，如有气泡产生，则氢氧化钠固体已变质。

分析：将固体溶于水，是利用溶液中进行的化学反应速度比较快；加入过量的稀盐酸是为了避免可能存在的氢氧化钠的干扰，因为盐酸也能和氢氧化钠反应，并且当溶液中同时存在氢氧化钠和碳酸钠时，往往中和反应先发生，原因如下：如盐酸和碳酸钠先反应，则反应生成的二氧化碳还能与溶液中的氢氧化钠反应又生成碳酸钠。

方法2：取少量固体样品溶于水后，再向所得溶液中滴入饱和澄清石灰水，如溶液中产生白色沉淀，则氢氧化钠固体已变质。

分析：产生白色沉淀是因为发生了如下的反应：

Na2CO3 + Ca(OH)2 ====CaCO3 ↓+ 2NaOH

而溶液中可能存在的氢氧化钠对此现象无干扰，但由于氢氧化钙溶解性的原因，有时还会用氢氧化钡溶液，则会使上述现象更加明显。

方法3：取少量固体样品溶于水后，再向所得溶液中滴加氯化钙溶液，如溶液中产生白色沉淀，则氢氧化钠固体已变质。

分析：产生白色沉淀是因为发生了如下的反应：

Na2CO3 + CaCl2 === CaCO3 ↓+ 2NaCl

由于氢氧化钙微溶于水，所以上述方法中氯化钙溶液浓度如果太大，则氯化钙和氢氧化钠反应生成的微溶于水氢氧化钙可能对实验造成一定的干扰，如用氯化钡溶液则可避免干扰。

点拨：解决此问题的思路是充分利用溶液中碳酸钠的化学性质：碳酸钠能与某些酸、碱、盐反应，当然还要考虑氢氧化钠的存在对探究的干扰。

探究三：探究氢氧化钠固体的变质程度：

根据“探究二”的学习，可解决探究氢氧化钠固体是否变质，但氢氧化钠是完全变质还是部分变质的探究则一般采用如下方法：

方法1：取少量固体样品溶于水后，再向所得溶液中滴加过量氯化钙溶液，充分反应后，将生成的沉淀过滤，再向滤液中再滴入几滴无色酚酞试液，如酚酞试液变为红色，则氢氧化钠固体部分变质；如酚酞试液不变色，则氢氧化钠固体完全变质。

分析：由于氯化钙与碳酸钠发生如下反应：

Na2CO3 + CaCl2 === CaCO3 ↓+ 2NaCl

过滤后，溶液中的溶质一定有生成的氯化钠和过量的氯化钙，而它们的水溶液都不能使酚酞试液变色，如酚酞试液变色，则过滤后的滤液中还有碱性物质，只能是氢氧化钠。

点拨：解决“探究三”问题的思路与解决“探究二”问题的思路正好相反：“探究二”是证明氢氧化钠固体中是否存在碳酸钠，而“探究三”则是证明碳酸钠固体中是否存在氢氧化钠。另不可用澄清石灰水代替氯化钙溶液，除因为过量石灰水对实验有干扰外，反应生成的氢氧化钠（化学方程式如下）对实验也有干扰。

Na2CO3 + Ca(OH)2 ====CaCO3 ↓+ 2NaOH

方法2：取少量固体样品将其置于烘箱中将水分烘干，用天平称其质量,再取等质量的纯净的碳酸钠，分别放在两只烧杯中，再将盛有固体的烧杯放在左、右托盘上，将天平调至平衡，再向两只烧杯中分别加入等质量的稀盐酸，至都无气泡产生为止，如果天平任处于平衡状态，则氢氧化钠固体完全变质；如果天平两边不平衡，则氢氧化钠固体部分变质。

分析：如氢氧化钠完全变质，则两边烧杯中的固体都是纯净的碳酸钠，它们与盐酸发生如下反应： Na2CO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + CO2↑

通过计算不难得出产生的二氧化碳质量相等，所以天平任处于平衡状态；而如果天平两边不平衡，则两边产生的二氧化碳质量不等，即烘干后的样品中还有氢氧化钠。

点拨：定量研究方法是科学研究的重要方法之一。化学家们用定量的方法对化学变化进行研究，发现了许多化学变化的重要规律。作为一名初中生如能掌握这一方法，往往会使同学们平时认为难以解决的问题迎刃而解，如区别碳酸钠和碳酸钾等。

一、氢氧化钠变质问题（NaOH与Na2CO3）

1、兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动：

【对固体猜想】

猜想1：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是NaOH和Na2CO3混合物。

【实验和推断】

(1)若现象a为有气泡产生，则加入的A溶液是反应的化学方程式是。

(2)若A是Ca(OH)2溶液，现象a有白色沉淀，现象b为无色酚酞试液变红色，则白色沉淀为(填化学式)，该实验(填“能千或“不能”)说明样品中有NaOH。

(3)若A是CaCl2溶液，当实验现象a为b为，则猜想Ⅱ成立。

【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示)。

2、同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。

（1）写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式。

（2）乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是。

（3）丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。

（4）实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中，最终看到废液浑浊并呈红色，产生疑问。

【提出问题】废液中含有哪些物质？

【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和（写物质名称）。

②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么？同学们有如下猜想。

小云认为：只有碳酸钠小红认为：只有氢氧化钙小林认为：是氢氧化钠和碳酸钠

【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。

【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑。

3、某中学九年级的同学在探究酸碱盐的性质实验中。小骆同学用紫色石蕊来检测碳酸钠、氢氧化钠、硫酸和食盐水的酸碱性。实验结束后将废液先后倒入废液缸后发现整缸废液显示蓝色。（全部填化学式）⑴请同学们帮小骆判断一下废液中一定含有物质。（酸碱指示剂与水不用考虑）

⑵为了进一步确定废液的组成，小骆继续设计了后续实验（见下图）

若本次实验中，小骆选用的试剂A为Ca(NO3)2溶液，则最终可以确定废液组成是。

⑶若本次实验中，小骆选用的试剂A为Ba(OH)2，请你预测实验最终的现象

4、某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）。实验步骤如下：①按图连接装置，并检查气密性；②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为83.4g；③准确称得6g纯碱样品放入容器b中；④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6g。试回答：

（1）若④⑤两步的实验操作太快，则会导致测定结果__（填“偏大”或“偏小”）；

（2）鼓入空气的目的是______________________，装置A中试剂X应选用___；

（3）若没有C装置，则会导致测定结果_____（填“偏大”或“偏小”）；

（4）E装置的作用是___________________________________；

（5）根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为______（计算结果保留一位小数）。

二、生石灰变质问题[CaO、CaCO3与Ca(OH)2]

１、刘军同学发现了一个在空气中敞口放置了很长一段时间的盛放CaO的广口瓶．他对该瓶中物质产生了浓厚的兴趣，希望通过实验的方法弄清楚其成份：

（1）【提出问题】该瓶中的物质可能是什么物质呢？

（2）【建立假设】刘军同学认为有7种可能：①全部是CaO；②全部是Ca（OH）2；③全部是CaCO3；

④是CaO与Ca（OH）2的混合物；⑤是Ca（OH）2与CaCO3的混合物；⑥是CaO与CaCO3的混合物；⑦是CaO、Ca（OH）2与CaCO3的混合物．

但是，其中有些假设是不合理的，例如“②全部是Ca（OH）2”的假设就不合理，你认为它不合理的原因是。

（3）【收集证据】