錢(qián)曉芳
一、變質(zhì)的來(lái)由
如果氫氧化鈉溶液(固體)敞口放置于空氣中,則易與空氣中的二氧化碳反應(yīng),生成了碳酸鈉和水導(dǎo)致其部分或全部變質(zhì)。
二、變質(zhì)的檢驗(yàn)方法
取少量樣品于試管中,滴足量稀鹽酸,如產(chǎn)生氣泡,已變質(zhì);無(wú)明顯現(xiàn)象,則未變質(zhì)。取少量樣品于試管中,滴加氫氧化鈣溶液,如果產(chǎn)生白色沉淀,則已變質(zhì)?;蛉∩倭繕悠酚谠嚬苤?,滴加氯化鈣溶液,如產(chǎn)生白色沉淀,則已變質(zhì)。
例題1 實(shí)驗(yàn)室有一瓶長(zhǎng)時(shí)間存放的氫氧化鈉,小明懷疑可能變質(zhì)了。小明要通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該氫氧化鈉是否變質(zhì)。
[提出問(wèn)題]氫氧化鈉變質(zhì)了嗎?若變質(zhì),是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)?
[建立假設(shè)]氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì)。
[資料查詢(xún)]氯化鈣溶液顯中性。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]取少量氫氧化鈉樣品于試管中,加水溶解得到溶液,進(jìn)行表1所列操作。
回答下列問(wèn)題:根據(jù)步驟Ⅰ的現(xiàn)象獲得的結(jié)論是否正確?____(填“是”或“否”),理由是____;步驟Ⅱ的結(jié)論是否正確?____(填“是”或“否”),反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。
[獲得結(jié)論]根據(jù)以上步驟的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最終,你認(rèn)為假設(shè)____(填“成立”或“不成立”)。小明要進(jìn)一步探究氫氧化鈉的變質(zhì)程度:另取少量溶液于試管中,滴加氯化鈣溶液,至不再產(chǎn)生沉淀,過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅色。根據(jù)以上操作現(xiàn)象確定,氫氧化鈉是____(填“全部”、“部分”)變質(zhì)。
[反思與評(píng)價(jià)]氫氧化鈉容易跟空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng),也能吸收空氣中的水分,所以保存氫氧化鈉時(shí)需要____。
解析 [設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]氫氧化鈉在空氣中會(huì)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸鈉溶液與氫氧化鈉溶液均為堿性溶液,滴加酚酞變紅不能證明溶液中只有氫氧化鈉,藥品未變質(zhì);稀鹽酸能與碳酸鈉反因生成二氧化碳、水和氯化鈉,氫氧化鈉與稀鹽酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣泡。
[獲得結(jié)論]從產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象可知,氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì);氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和中性的氯化鈉溶液,溶液仍呈堿性,說(shuō)明除碳酸鈉以后還有氫氧化鈉,說(shuō)明氫氧化鈉部分變質(zhì)。
[反思與評(píng)價(jià)]氫氧化鈉會(huì)與空氣中二氧化碳反應(yīng),所以保存時(shí)要密封。
答案:[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]否;碳酸鈉溶液也能使酚酞試液變紅;是;2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO↑
[獲得結(jié)淪]成立;部分
[反思與評(píng)價(jià)]密封
三、變質(zhì)程度的檢驗(yàn)
取少量樣品于試管中,滴加足量的CaCl2溶液,有白色沉淀生成;過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加酚酞溶液,如果溶液變紅色,說(shuō)明溶液部分變質(zhì);如果溶液呈無(wú)色,說(shuō)明完全變質(zhì)。
例題2 分析久置的氫氧化鈉固體藥品的成分:
方案一 稱(chēng)取2g氫氧化鈉樣品與足量稀鹽酸反應(yīng),按如圖1所示裝置通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生二氧化碳的量來(lái)判斷氫氧化鈉的變質(zhì)程度。通過(guò)討論同學(xué)們認(rèn)為這套裝置測(cè)定的二氧化碳量不準(zhǔn)確,改進(jìn)的方法是____。
小明提出產(chǎn)生的二氧化碳有部分殘留在裝置中不能完全進(jìn)入量氣管,從而使測(cè)定氫氧化鈉的二氧化碳不準(zhǔn)確,你是否同意他的觀點(diǎn)____。
方案二 稱(chēng)取ag氫氧化鈉樣品放入試管中,加蒸餾水完全溶解,然后滴加足量的BaCl2溶液,若氫氧化鈉部分變質(zhì),則產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量b的范圍是____。
解答 方案一 二氧化碳能溶于水,用該裝置測(cè)定二氧化碳產(chǎn)生的量不準(zhǔn)確,故可以在量氣管的液面上倒入少量植物油,防止二氧化碳溶于水,測(cè)量更準(zhǔn)確。
實(shí)驗(yàn)裝置中原來(lái)有空氣,產(chǎn)生的二氧化碳使裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大,把水壓入水準(zhǔn)管,量氣管測(cè)出氣體增加的體積即生成的二氧化碳?xì)怏w的體積,故二氧化碳有部分殘留在裝置中不影響測(cè)量。
方案二 設(shè)ag氫氧化鈉完全變質(zhì)生成碳酸鈉的質(zhì)量為x。
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
80 106
ag x
80: 106 =a g:x,x=106a/80 g
設(shè)碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇的質(zhì)量y。
BaCl2+Na2CO3 =BaCO3↓+2NaCl
106 197
106a/80g y
106: 197=106a/80g:y,y=197a/80g
則碳酸鈉的質(zhì)量為106a/80 g;碳酸鋇的質(zhì)量為197a/80g,因氫氧化鈉部分變質(zhì),所以生成的沉淀的質(zhì)量6小于197a/80g,故6的范圍:0 g
答案:方案一:在量氣管的液面上倒入少量植物油;不同意;方案二:0 g
(收稿日期:2023-10-15)