一、有關NaOH的變質問題
知識點回顧:NaOH在空氣中不僅 ,還會與 反應而變質,變質的化學方程式為:
。所以NaOH必須 保存。
1.如何檢驗NaOH是否變質
例1.(1)為了證明長期暴露在空氣中的NaOH溶液是否變質,取少量溶液於試管中,滴入酚酞溶液,觀察到酚酞溶液變紅。由此,得出原溶液沒有變質的結論。如果你覺得該實驗不夠完善,理由是 。
(2)請用三種不同物質類別的試劑,證明NaOH溶液已經變質。
①用酸,所用試劑 ;判斷方法 ;
②用鹼,所用試劑 ;判斷方法 ;
③用鹽,所用試劑 ;判斷方法 ;
2.如果檢驗NaOH的變質程度
(1)NaOH的變質程度:全部變質: ;部分變質: 。
討論:檢驗NaOH變質程度,實質是檢驗 中是否還有 。那麼, (選填「能」或「不能」)直接用酚酞溶液或FeCl3溶液或CuCl2等溶液來檢驗。
(2)檢驗NaOH的變質程度解題思路
步驟1:先除盡 離子(所加試劑要過量且為中性),但不要引入 離子;
步驟2:再檢驗是否有 離子;
若溶液中有OH-,則為 變質;若溶液中沒有OH-,則為 變質。
例2:實驗助手小麗進實驗室時,發現實驗桌上有一瓶敞口放置的NaOH溶液。她要選用以下試劑:氯化鈣溶液、稀鹽酸、酚酞、氫氧化鈣溶液,進行實驗探究。
提出問題:這瓶NaOH溶液一定變質了,其變質程度如何呢?
提出猜想:猜想I:NaOH溶液部分變質 猜想II: 。
步驟1:取少量溶液於試管中,加入過量的 溶液,現象是 ;
步驟2:取步驟1中試管中的上層清液,滴入幾滴 溶液,現象是 ;
結論:猜想I正確。
假設猜想II正確,並按小麗的實驗方案進行實驗,則觀察到的現象是 ;
實驗反思:
(1)下列物質①氯化鋇溶液②硝酸鈣溶液③氫氧化鈣溶液④氫氧化鋇溶液,能代替步驟1所加溶液的是 (填序號)。
(2)除步驟2中小麗所用的試劑外,你還可以用 替代。
拓展應用:在實驗室裡氫氧化鈉溶液和濃鹽酸都要密封保存,原因分別是 。
小結:NaOH的變質問題
1.檢驗NaOH變質,酸可以用稀鹽酸、稀硫酸等;鹼可以用氫氧化鈣溶液或氫氧化鋇溶液;鹽可以用中性的氯化鈣溶液或氯化鋇溶液。
2.除去已變質的NaOH中的雜質,只能用氫氧化鈣溶液或氫氧化鋇溶液。
小結:檢驗NaOH變質程度的解題思路
(1)先巧加過量中性試劑除盡CO32-,不要混進OH-。通常用中性的可溶性鈣鹽或鋇鹽除去,如氯化鈣溶液或氯化鋇溶液;
(2)再檢驗溶液中是否含有OH-,一般用酚酞溶液或石蕊溶液。
(3)若有OH-,則為部分變質,若沒有OH-,則為全部變質。
二、有關Ca(OH)2的變質問題
知識點回顧:氫氧化鈣變質是由於與空氣中的 發生反應的緣故。反應的化學方程式為: ;因此氫氧化鈣應 保存。
Ca(OH)2變質程度:全部變質: ;部分變質: 。
討論1:取少量氫氧化鈣樣品於試管中,加水振蕩,有不溶解的白色沉澱,則說明氫氧化鈣已經變質。你認為此方案 (選填「合理」或「不合理」),理由是 ;
討論2:取少量氫氧化鈣樣品於試管中,加水振蕩,靜置,下層有不溶物;取少量上層清液於試管中,滴入酚酞溶液,溶液變紅,則說明氫氧化鈣部分變質。你認為此方案 (選填「合理」或「不合理」),理由是 ;
討論3:取少量氫氧化鈣樣品於試管中,加水振蕩,靜置,下層有不溶物;取少量上層清液於試管中,加入鹽酸,有氣泡產生,則說明氫氧化鈣全部變質。你認為此方案 (選填「合理」或「不合理」),理由是 ;
討論4:取少量氫氧化鈣樣品於試管中,加水振蕩,靜置,下層有不溶物;取少量上層清液於試管中,滴入酚酞溶液,溶液變紅;取不溶物與試管中,加入鹽酸,有氣泡產生,則氫氧化鈣部分變質。你認為此方案 (選填「合理」或「不合理」),理由是 ;
歸納:Ca(OH)2變質問題的解題思路
取少量氫氧化鈣樣品於試管中,加水振蕩,過濾後,既要建議濾液中是否含有 ,用到
;還要檢驗濾渣中是否含有 ,用到 。
例1:同學們對一瓶敞口久置的氫氧化鈣粉末(很多同學問,難道不能換瓶新的麼?)的組成進行實驗探究。
提出問題:這瓶氫氧化鈣是否變質?
進行猜想:A.氫氧化鈣全部變質B.氫氧化鈣部分變質C.氫氧化鈣沒有變質
進行探究:
(1)下表是對猜想A進行實驗探究的過程示例:
原理與評價:(1)氫氧化鈣俗稱 ;(2)氫氧化鈣溶液俗稱 ;
(3)農業上一般採用氫氧化鈣改良 土壤。
三、有關CaO變質問題
解題思路:
(1)先取樣於試管中,加適量水,振蕩,根據是否有放熱現象,判斷是否有CaO。
(2)再根據題意,按Ca(OH)2變質的思路解題。
例1:某同學發現一包食品乾燥劑,上面寫著「生石灰乾燥劑,請勿食用」。於是他們對這包幹燥劑的成分展開了探究。
實驗探究:
(1)將這袋乾燥劑全部倒入一定量水中,充分攪拌,觀察到放熱現象,說明這包幹燥劑中有 ;再過濾,得到白色沉澱和濾液。
(2)該同學用 測定濾液是酸鹼度,結果可能是pH 7。因此他認為該乾燥劑中一定含有變質的氫氧化鈣。你認為該同學的分析 (選填「是」或「否」)正確。理由是: 。
作出假設:他又對白色沉澱的組成提出了以下假設:
假設I:是CaO和CaCO3的混合物;
假設II:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物;
假設III:只有CaCO3;
假設IV:只有Ca(OH)2。
其中假設 不合理,理由是: 。
繼續探究:為了判斷其他幾種假設的合理性,該同學繼續進行實驗:
①取少量沉澱放在試管中,加入稀鹽酸,出現氣泡,由此否定假設 ;
②為了得到最好的結論,再取少量沉澱於另一支試管中,加少量水振蕩、靜置後,滴入酚酞溶液,顯紅色,說明只有假設 合理。
典型例題1:實驗室常用的乾燥劑「鹼石灰」是CaO和固體NaOH的混合物,極易與空氣中的水蒸氣和CO2反應而變質。某同學對一瓶久置的「鹼石灰」作了如下探究:
作出猜想:
猜想I:沒有變質,「鹼石灰」只含有CaO和NaOH固體;
猜想II:已完全變質,「鹼石灰」全部變成了CaCO3和Na2CO3。
進行實驗:如下圖所示:
(1)若CaCO3和Na2CO3投入到水中不會放熱,則由操作②現象判斷:猜想Ⅱ (選填「成立」或「不成立」);
(2)操作④發生化學反應的方程式為 ;由操作⑤⑥的現象判斷:濾液中一定含有 (寫化學式);由此判斷猜想Ⅰ (選填「成立」或「不成立」);
(3)綜合(1)和(2)的結論,判斷該樣品變質情況為 ;
(4)由上述實驗說明,實驗室中「鹼石灰」應 保存;操作③中玻棒的作用是 。
參考答案:
(1)不成立
(2)CaCO3+2HCl ==CaCl2 +H2O+CO2↑;Na2CO3 ;不成立
(3)部分變質
(4)密封、防潮;引流。
典型例題2:下列是分析已變質氫氧化鈉溶液的相關實驗,其中合理的是
實驗目的
實驗過程
A
證明變質
取少量溶液,滴加足量稀鹽酸。
B
確定成分
取少量溶液,加入石灰水,過濾,向濾液中滴加酚酞溶液。
C
測定純度
取一定量溶液,加入鹽酸,用氫氧化鈉固體吸收氣體,稱量。
D
除去雜質
取溶液,滴加氫氧化鈣溶液至恰好完全反應,過濾。
典型例題3:實驗室中的試劑一般要密封保存,否則可能會與空氣接觸而變質。某研究性學習小組發現一瓶未密閉的KOH固體,對其成分提出以下假設,並完成了實驗探究。假設1:只含KOH; 假設2:含KOH和K2CO3; 假設3:只含K2CO3(1)成分中可能含有K2CO3的原因是(用化學方程式回答) ;(2)取少量樣品於試管中,加入足量稀鹽酸,觀察到 ,說明假設2或假設3成立;(3)進一步探究的過程如下:
①「操作1」的名稱是 ;②「固體A」的化學式是 ;③加入足量CaCl2溶液的作用是 ;(4)變質試劑也有利用價值,從KOH和K2CO3的組成和性質看,這瓶變質試劑的用途是 (寫出一條)。
參考答案:
(1)2KOH+CO2═K2CO3+H2O;
(2)有氣泡產生;
(3)①過濾;②CaCO3;③將碳酸鉀完全反應,防止對氫氧化鉀檢驗的幹擾;
(4)作鉀肥(其他答案合理則可)
典型例題4:有關NaOH變質的計算
某校學習研究小組為了研究NaOH變質的程度,進行了如下實驗探究:先稱取21.2gNaOH樣品,配成溶液,然後向溶液中逐滴加入一定質量分數的稀硫酸至過量。測得加入稀硫酸與產生CO2氣體的質量關係,如圖所示。
(1)①從圖中0~A點說明:在NaOH與Na2CO3的混合溶液中,加入強酸,首先反應的物質是______;②根據化學方程式分析,NaOH部分變質或全部變質,與沒有變質的NaOH相比,反應時消耗強酸的量______(填「相同」或「不相同」);
③當加入稀硫酸到A點時,溶液中的溶質是 ;
(2)該樣品中Na2CO3的質量為 ;
(3)該樣品中NaOH的質量分數為 。
參考答案:(1)①NaOH②相同③Na2CO3、Na2SO4(2)5.3g;(3)75.0%.