有關(guān)氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)的探究

唐璐

物質(zhì)的檢驗(yàn)和除雜是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的探究中考查了對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用。在氫氧化鈉、氫氧化鈣變質(zhì)的探究中，主要題型包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定成分、除雜及證明反應(yīng)的發(fā)生等。

[考點(diǎn)提煉]

氫氧化鈉、氫氧化鈣會(huì)與空氣中的二氧化碳?xì)怏w發(fā)生反應(yīng)，從而變質(zhì)。以氫氧化鈉為例，反應(yīng)方程式為CO2 + 2NaOH== Na2CO3 + H2O，根據(jù)反應(yīng)的程度不同，變質(zhì)情況及成分分為如下三種：（1）沒有變質(zhì)，含有NaOH；（2）部分變質(zhì)，含有NaOH、Na2CO3；（3）全部變質(zhì)，含有Na2CO3。

為了探究具體成分，可以對(duì)NaOH、Na2CO3? 進(jìn)行檢驗(yàn)。（1）取少量樣品溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液，對(duì)Na2CO3進(jìn)行檢驗(yàn)，并完全除去Na2CO3，以防止Na2CO3對(duì)后續(xù)NaOH的檢驗(yàn)造成干擾。若此時(shí)有白色沉淀生成，說明NaOH已經(jīng)變質(zhì)。需要注意的是，此步驟中的BaCl2溶液不能替換成Ba（OH）2溶液，以防止生成NaOH，干擾后續(xù)對(duì)樣品中NaOH的檢驗(yàn)。（2）充分靜置，取上層清液于另一支試管中，加入2～3滴酚酞溶液，若溶液呈紅色，說明樣品中還存在NaOH，即氫氧化鈉樣品部分變質(zhì)；若溶液呈無色，說明樣品中沒有NaOH的存在，即氫氧化鈉樣品完全變質(zhì)。

[真題精講]

例 （2022·吉林·長(zhǎng)春）在清理實(shí)驗(yàn)室的藥品時(shí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)一瓶氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶塞。對(duì)于該溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們提出了如下猜想。

①“問天”小組的猜想是：該溶液沒有變質(zhì)。

②“夢(mèng)天”小組的猜想是：該溶液部分變質(zhì)。

③“天和”小組的猜想是：該溶液全部變質(zhì)。

三個(gè)小組的同學(xué)們根據(jù)各自猜想，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

【解釋與結(jié)論】（3）“問天”小組的實(shí)驗(yàn)中，能證明該溶液已經(jīng)變質(zhì)的化學(xué)方程式為________。

（4）“天和”小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)“夢(mèng)天”小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤。他們的理由是________。

【反思與評(píng)價(jià)】①在不改變被檢驗(yàn)物質(zhì)成分的情況下，排除干擾，能幫助我們得出正確結(jié)論。②“失之毫厘，差之千里”，科學(xué)探究要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

【拓展與延伸】（5）經(jīng)過以上探究活動(dòng)，同學(xué)們認(rèn)為取用藥品后應(yīng)及時(shí)________瓶塞，防止藥品變質(zhì)。

【實(shí)踐與應(yīng)用】（6）對(duì)于同學(xué)們發(fā)現(xiàn)的這瓶溶液，下列處理方法中正確的是________。

A.直接倒入下水管道

B.清洗盛放過植物油的試管

C.檢驗(yàn)?zāi)陈然c溶液中是否含有氯化鈣

解析：【實(shí)驗(yàn)報(bào)告】（1）氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，根據(jù)“問天”小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論“該溶液已經(jīng)變質(zhì)”，說明溶液中含有碳酸鈉，碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，故觀察到有氣泡生成；（2）樣品中先加入過量的氯化鈣溶液，氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，后加酚酞溶液，溶液顏色不變，說明溶液中沒有氫氧化鈉，則該溶液全部變質(zhì)。

【解釋與結(jié)論】（3）碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3 + 2HCl ==2NaCl + H2O + CO2↑。

（4）“夢(mèng)天”小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤，因?yàn)闅溲趸}與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否含有氫氧化鈉，也得不出氫氧化鈉部分變質(zhì)的結(jié)論。

【拓展與延伸】（5）經(jīng)過以上探究活動(dòng)，同學(xué)們認(rèn)為取用藥品后應(yīng)及時(shí)蓋好瓶塞，防止藥品變質(zhì)。

【實(shí)踐與應(yīng)用】（6）根據(jù)探究可知，該瓶氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)，即溶液為碳酸鈉溶液，碳酸鈉溶液呈堿性，與油脂能反應(yīng)，與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，可用來檢驗(yàn)?zāi)陈然c溶液中是否含有氯化鈣，故選：BC。

答案：（1）氣泡 （2）全部變質(zhì) （3）Na2CO3 + 2HCl==NaCl + H2O + CO2↑? （4）氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉，這樣無法確定原溶液是否含有氫氧化鈉 （5）蓋好 （6）BC

[總結(jié)提升]

在完成這類探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要熟練掌握有關(guān)堿和碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)，在檢驗(yàn)時(shí)，要注意是否有其他物質(zhì)影響檢驗(yàn)的進(jìn)行。若有影響，要對(duì)干擾物質(zhì)進(jìn)行除雜。

[專題精練]

實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶敞口放置的氫氧化鈉溶液，同學(xué)們對(duì)其是否變質(zhì)進(jìn)行探究。

【提出問題】敞口放置的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)？

【猜想與假設(shè)】（1）猜想I：沒有變質(zhì)。猜想Ⅱ：________想Ⅲ：部分變質(zhì)。

【實(shí)驗(yàn)探究】（2）同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了不同方案進(jìn)行探究，請(qǐng)你協(xié)助完成相關(guān)內(nèi)容。

【反思與評(píng)價(jià)】（3）同學(xué)們討論后認(rèn)為小軍的實(shí)驗(yàn)結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是______。

（4）小慧實(shí)驗(yàn)②中所加的試劑不是最佳選擇，理由是______；如果替換為下列______操作（填字母編號(hào)），也可以實(shí)現(xiàn)相同的目的。

A. 滴加稀鹽酸 B. 滴加MgSO4溶液 C. 通入CO2 D. 滴加CuCl2溶液

（5）若要除去NaOH溶液中的變質(zhì)部分，得到只有氫氧化鈉一種溶質(zhì)的溶液，涉及的反應(yīng)化學(xué)方程式為______。

（6）同學(xué)們通過以上探究得出結(jié)論：氫氧化鈉溶液必須密封保存，原因是______（用化學(xué)方程式表示）。

答案：（1）全部變質(zhì) （2）氣泡 紫色石蕊溶液? ?（3）若氫氧化鈉完全變質(zhì)，碳酸鈉溶液呈堿性，也能使無色酚酞溶液變紅，滴加稀鹽酸也有氣泡產(chǎn)生? ?（4）石蕊溶液由紫色變?yōu)樗{(lán)色，顏色變化不明顯 CD （5）Na2CO3 + Ca（OH）2 == CaCO3↓ + 2NaOH［或Na2CO3 + Ba（OH）2== BaCO3↓+ 2NaOH ］ （6）2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O