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初中化學氫氧化鈉變質的探究

生活 更新时间:2024-07-28 18:13:17

原創 天行健化學

初中化學氫氧化鈉變質的探究(中考難點突破之NaOH變質問題探究)1

考點分析

該題型考查的知識點是常見堿的化學性質:堿能與非金屬氧化物反應生成鹽和水,如氫氧化鈉、氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳發生反應生成碳酸鹽和水而變質。并以此作為問題情境展開敞口容器中氫氧化鈉、氫氧化鈣(或氧化鈣)是否變質以及變質程度的探究。 重點考查學生對物質的性質特别是化學性質的掌握運用情況和學生科學探究能力的水平。

專題解讀

初中化學氫氧化鈉變質的探究(中考難點突破之NaOH變質問題探究)2

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考點攻略

初中化學氫氧化鈉變質的探究(中考難點突破之NaOH變質問題探究)6

探究變質問題的關鍵有:

(1)将變質問題的猜想分為是否變質、部分變質和完全變質三種情況;

(2)将物質成分的探究轉化為常見離子的探究,根據物質中離子的一些特征現象推斷某些物質的存在。具體解題方法以氫氧化鈉為例:

問題背景資料:

2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,

Na2CO3+CaCl2===2NaCl+CaCO3↓

Na2CO3+BaCl2===2NaCl+BaCO3↓,

2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O 

氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性,都能使無色酚酞溶液變紅色。

一、檢驗是否變質,實質上是檢驗氫氧化鈉是否與二氧化碳反應生成了碳酸鈉,而檢驗碳酸鈉(Na2CO3)隻要加入過量的稀鹽酸或含Ca2+或Ba2+的溶液,觀察是否有氣泡或白色沉澱生成即可判定是否有碳酸鈉存在。從而判斷氫氧化鈉是否變質。

注意:若氫氧化鈉是部分變質,加入的稀鹽酸會先與藥品中的氫氧化鈉反應,然後再與碳酸鈉反應(即中和優先)。若鹽酸量少,不一定會産生氣泡,不能判斷碳酸鈉是否存在,所以加入的鹽酸必須過量!

二、檢驗氫氧化鈉的變質程度:變質程度一般有兩種情況:

(1)部分變質,即藥品中含有氫氧化鈉和碳酸鈉;

(2)完全變質,即藥品中隻有碳酸鈉。檢驗變質程度,意思是我們已經知道氫氧化鈉與CO2發生反應生成碳酸鈉和水了,變質程度如何,實際上是檢驗藥品中是否還含有反應物氫氧化鈉,若含有,則為部分變質;反之,則為完全變質。因此,我們隻需要在藥品溶液中加入無色酚酞溶液、紫色石蕊溶液或測定溶液的pH值即可檢驗氫氧化鈉是否存在。但由于碳酸鈉溶液也顯堿性,因此要先加入過量的含Ca2+或Ba2+的中性溶液(要檢驗OH-的存在,不能加入含OH-的堿性溶液,以免幹擾氫氧化鈉的檢驗),使碳酸鈉與過量的含Ca2+或Ba2+的中性溶液反應,生成白色沉澱碳酸鈣(或碳酸鋇),完全除去碳酸鈉,再檢驗氫氧化鈉(OH-)是否存在。

典題講解

【例】氫氧化鈉敞口放置會和空氣中的CO2反應生成Na2CO3而變質。某興趣小組同學為了驗證實驗室中久置的氫氧化鈉是否變質,進行了如表的實驗。請你與他們一起完成以下驗證實驗:

設計實驗

實驗現象

結論

Ⅰ.為檢驗是否變質,取少量固體加水溶解後,滴入足量稀鹽酸

已變質

Ⅱ.為進一步探究是否全部變質,另取少量固體加水溶解後,加入過量的②溶液,完全反應後過濾,往濾液中滴加酚酞

部分變質

【解析】步驟Ⅰ中向氫氧化鈉溶液中滴入足量稀鹽酸後發現已變質,說明該固體中含有碳酸鈉,碳酸鈉與鹽酸反應必然會産生二氧化碳氣體,因而觀察到有氣泡産生。步驟Ⅱ中向氫氧化鈉溶液中加入過量的某溶液,得出結論:氫氧化鈉部分變質,說明該固體中除含有Na2CO3(該成分在步驟Ⅰ中已驗證),還含有NaOH,由于NaOH和Na2CO3溶液都顯堿性,往濾液中滴加酚酞溶液都會使酚酞溶液變紅色,所以要證明氫氧化鈉的存在,要先加入過量的CaCl2(或BaCl2等,除去碳酸根離子但不能引入氫氧根離子幹擾氫氧化鈉的檢驗),産生白色沉澱,證明溶液中含有Na2CO3,同時除去Na2CO3以免對後面檢驗NaOH造成幹擾;因此加入的試劑應為過量的CaCl2(或BaCl2)溶液。

【答案】

①有氣泡産生;

②CaCl2(或BaCl2等可以除去碳酸根離子但不會引入氫氧根離子的溶液,答案合理即可);

③有白色沉澱生成,濾液變紅。

專題過關

1、圍繞一瓶NaOH固體是否變質的問題,通過如下問題和實驗進行研究.

(1)寫出NaOH固體變質的化學方程式________________________。

(2)能否用酚酞試液檢驗NaOH是否變質?請說明理由:_______。

(3)取少量固體溶于水,向其中加入幾滴稀HCl,無氣泡産生,該現象能否證明NaOH一定沒有變質?請說明理由:______。

(4)為證明變質的固體中仍然存在NaOH,某同學按如下操作進行實驗:

①取少量固體溶于水,向其中加入足量的CaCl2溶液,現象為______。反應的化學方程式為______。

②取①所得的溶液于試管中,向其中滴加少量的______,現象為______。

答案:(1)NaOH固體變質的化學方程式:2NaOH CO2=Na2CO3 H2O;

(2)因為碳酸鈉是強堿弱酸鹽也呈堿性,反應前後溶液是加酚酞都變紅,所以無法分辨;

(3)不能.

若稀HCl量少時,生成的CO2能與NaOH反應生成Na2CO3,所以不會有氣泡生成.故不能證明NaOH一定沒有變質.

(4)①有白色沉澱生成.

CaCl2 Na2CO3═CaCO3↓ 2NaCl

②取①所得的溶液于試管中,向其中滴加少量的酚酞試液,現象為:溶液變紅

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