从一道中考题谈氢氧化钠变质的实验探究设计
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专题探究氢氧化钠与氧化钙变质问题1、掌握氢氧化钠与熟石灰是否变质的检验方法2、掌握判断变质程度的检验方法知识点一氢氧化钠变质1.原因:敞口放置,与空气中的二氧化碳反应,生成了碳酸钠。
2.涉及方程式:CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O3.检验氢氧化钠变质的方法:(1)取少量样品于试管中,滴加稀盐酸(或稀硫酸),如果产生气泡,说明样品已变质。
(2)取少量样品于试管中,滴加氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),若产生白色沉淀,说明样品已变质。
(3)取少量样品于试管中,滴加氯化钙溶液(或硝酸钙等其他可溶性钙盐、钡盐溶液),如果产生白色沉淀说明样品已变质。
4.检验变质程度的方法:取少量样品于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成;静置,向上层清液滴加少量酚酞,如果溶液变红色,说明溶液部分变质;如果溶液呈无色,说明氢氧化钠完全变质。
加入氯化钙的原因:碳酸钠溶液呈碱性,它的存在会影响到氢氧化钠的检验,所以在检验氢氧化钠前必须把碳酸钠除去。
除去碳酸钠时不能用酸,因为酸会与氢氧化钠反应;不能用碱,因为碱会与碳酸钠反应生成氢氧化钠,干扰原来氢氧化钠的检验。
【典型例题】例1.(2020金山区二模)化学课堂上,同学们在老师的指导下进行了分组实验。
(查阅资料)氯化钙溶液、氯化钠溶液都呈中性。
(1)第I 组实验:探究酸和碱的反应。
向试管中加入少量的氢氧化钙溶液,并滴入几滴无色酚酞溶液,充分振荡后,再逐滴滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,观察到溶液由红色变为无色,测得溶液的pH <7.该过程中发生反应的化学方程式为________,反应后溶液中的溶质为________。
(2)第Ⅱ组实验:为了探究一瓶忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液中溶质的成分,同学们进行了如下实验。
(提出猜想)猜想1;溶质是氢氧化钠; 猜想2:溶质是________; 猜想3:溶质是碳酸钠。
(设计实验)(交流讨论)老师问:“若向少量样品中,加入足量的稀盐酸,如果有气泡产生,猜想3一定成立吗?”同学们交流讨论后,一致认为猜想3不一定成立,原因是________。
实验探究一有关氢氧化钠和氢氧化钙变质的探究1.(2018年湛江)实验室有一瓶保管不当的试剂(如右图),其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”的字样。
已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。
小欣和小芳同学很感兴趣,决定对其成分进行探究。
【提出猜想】(1)这瓶试剂可能是什么溶液呢?①可能是NaOH溶液;②可能是Na2CO3溶液;③可能是NaCl溶液。
(2)根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能...是________(填字母代号)。
A.酸 B.碱 C.盐【收集资料】Ⅰ.初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
物质NaCl NaOH Na2CO3NaHCO3溶解度/g 36 109 215 9.6【得出结论】(3)小欣根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断,这瓶试剂不可能...是________(填物质名称)。
【设计实验】(4)①小芳用胶头滴管吸取该溶液滴在pH试纸上,测得pH>7,这瓶试剂不可能...是______。
操作步骤实验现象结论及化学方程式取样于试管中,滴加氢氧化钙溶液__________________猜想②正确,相关的化学方程式:__________________________________________________________________232.(2018年广州)实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。
某研究性学习小组发现一瓶未密闭保存的KOH固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究。
假设1:只含KOH; 假设2:含KOH和K2CO3; 假设3:只含K2CO3。
(1)成分中可能含有K2CO3的原因是(用化学方程式回答)________________________。
(2)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到______________,说明假设2或假设3成立。
(3)进一步探究的过程如下:①“操作1”的名称是______________;②“固体A”的化学式是______________;③加入足量CaCl2溶液的作用是__________________________________。
专题六探究氢氧化钠变质1.某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。
对于该溶液的探究,同学们的实验设计合理的是A.取样,在溶液中滴加酚酞,如酚酞呈无色,则溶液已完全变质B.取样,在溶液中加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,则可证明该溶液已完全变质C.取样,在溶液中加入过量滴有酚酞的氯化钡溶液,如产生白色沉淀,且上层清液呈红色,则溶液未完全变质D.取样,在溶液中加入过量稀盐酸,则可除去氢氧化钠溶液中产生的杂质2.(不定项)下列是分析放置在空气中的NaOH固体的相关实验,其中合理的是A.除去杂质:取固体,加水溶解,滴加石灰水至恰好完全反应,过滤,蒸发结晶B.证明变质:取少量固体,加水溶解,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡产生C.测定纯度:取少量固体,加入足量稀盐酸,用排水法收集VmL气体(常温)D.确定成分:取少量固体,加入石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液3.小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。
他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质,于是进行如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质?【提出猜想】①该氢氧化钠溶液没有变质;②该氢氧化钠溶液部分变质;③该氢氧化钠溶液全部变质。
【实验验证】【讨论】小明同学以为,根据上述实验(1)(2)可推断,猜想②正确。
而小张则认为猜想③也可能正确,理由是于是小王又设计了如下补充实验:(1)取原溶液少量于试管中,逐滴加入BaCl2溶液至。
静置,分层。
(2)取上层清液,向其中加入FeCl3溶液,若有红褐色沉淀产生,则说明氢氧化钠溶液部分变质,写出该反应的化学方程式,反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
4.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:【对固体的猜想】猜想①:全部是NaOH猜想②:全部是Na2CO3猜想③: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,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的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”或“不能”)说明样品中有NaOH(3)若A是CaCl2溶液,当实验现象a为,现象b为,则猜想②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)5.研究性学习小组中的小张在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH 溶液【实验探究】在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液。
专题八 碱的变质重点突破碱的变质1.猜想溶质:在了解变质原理的前提下,从没有变质、部分变质和完全变质三方面入手。
2.实验设计(1)氢氧化钠的变质①变质原因:2NaOH+CO 2====Na 2CO 3+H 2O 。
(2) 氢氧化钙的变质①变质原因:Ca(OH)2+CO 2====CaCO 3↓+H 2O 。
(3)氧化钙的变质①变质原因:氧化钙与空气中的水反应,生成的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应。
②探究过程:同氢氧化钙变质的探究过程。
基础练1.实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究.Ⅰ固体的成分分析【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?【查阅资料】①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3;②CaCl2溶液的pH=7,碳酸钠溶液的pH›7③CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaClCa(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH④碱石灰是CaO和NaOH的混合物【提出猜想】猜想Ⅰ:固体未变质猜想Ⅱ:固体全部变质猜想Ⅲ:固体部分变质【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是(用化学方程式表示).【进行实验】小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞试液,溶液变红,由此他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是,为了进一步得出结论,组内其他三位同学分别取小聪实验后的溶液于试管中,进行如下表所示实验.同学小红小美小伍实验操作加入适量氢氧化钙溶液加入过量氯化钙溶液加入过量稀硫酸【实验结论】小红、小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,于是他们都得出猜想Ⅲ正确.【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是.(二)根据小美的结论推测小伍实验现象是.Ⅱ固体中各成分含量【提出问题】如何测定变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数?【进行实验】化学小组同学设计了如下实验装置.①小明同学认为通过测定装置I中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是;②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置II.请分析:装置II中A的作用;若无装置C,对测定结果造成的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”);【实验结论】称取10g样品于圆底烧瓶中,实验结束后,测得装置D增重2.2g,请你计算出样品中Na2CO3质量分数.(写出计算过程)【反思评价】①联想到空气中有CO2,所以实验室中的氢氧化钠应保存.②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中,得到的溶液中氢氧化钠质量分数10%(填“大于”、“小于”或“等于”).【答案】【原因分析】2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.【进行实验】碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞试液变红色.【反思评价】(一)碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生的氢氧化钠干扰对样品中氢氧化钠的检验.(二)开始无明显现象,一会儿后产生气泡,溶液由红色逐渐变成无色.①浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体也被装置B吸收了.②吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;偏大.【反思评价】①密封.②小于.【解析】Ⅰ固体的成分分析【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.【进行实验】他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞试液变红色,因此无论氢氧化钠是否变质,溶液都能使酚酞试液变红色.【反思评价】(一)老师指出,仅凭小红的实验操作和现象无法确定猜想Ⅲ正确,理由是:碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生的氢氧化钠干扰对样品中氢氧化钠的检验.(二)小美的实验中都观察到有白色沉淀生成且溶液仍是红色,说明氢氧化钠部分变质,即样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,加入过量稀硫酸时,稀硫酸先和氢氧化钠反应,后和碳酸钠反应,因此小伍实验现象是开始无明显现象,一会儿后产生气泡,溶液由红色逐渐变成无色.Ⅱ固体中各成分含量【进行实验】化学小组同学设计了如下实验装置.①小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是:浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体也被装置B吸收了.②装置II中A的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;若无装置C,水蒸气会进入D装置中,导致测定的二氧化碳质量偏大,进一步导致测定结果偏大.【实验结论】设10g样品中碳酸钠的质量为x,Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑,106 44x 2.2g=,x=5.3g,样品中碳酸钠质量分数为:×100%=53%,答:样品中碳酸钠质量分数为53%.【反思评价】①联想到空气中有CO2,为了防止氢氧化钠和二氧化碳反应,实验室中的氢氧化钠应密封保存.②若将上述5g氢氧化钠固体全部溶解在45g水中,由于固体中含有碳酸钠,因此氢氧化钠的质量小于5g,得到的溶液中氢氧化钠质量分数小于10%.2.氢氧化钠露置在空气中会与二氧化碳反应而变质【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象,从哪些视角可以证明CO2与NaOH 溶液发生了反应?【作出猜想】猜想一:从生成物的视角;猜想二:从的视角;猜想三:从能量变化的视角……【实验探究1】第一组同学分别取反应后的溶液少许于试管中,按如下四种方案实验:A.滴加酚酞试液,若变红则说明没发生反应;B.滴加BaCl2 溶液,若有白色沉淀生成,则说明发生了反应;C.滴加澄清石灰水,若有白色沉淀生成,则说明发生了化学反应;D.滴加足量的稀盐酸,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则说明发生了反应。
专题六探究氢氧化钠变质1.某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。
对于该溶液的探究,同学们的实验设计合理的是A.取样,在溶液中滴加酚酞,如酚酞呈无色,则溶液已完全变质B.取样,在溶液中加入过量的稀盐酸,如果有气泡产生,则可证明该溶液已完全变质C.取样,在溶液中加入过量滴有酚酞的氯化钡溶液,如产生白色沉淀,且上层清液呈红色,则溶液未完全变质D.取样,在溶液中加入过量稀盐酸,则可除去氢氧化钠溶液中产生的杂质2.(不定项)下列是分析放置在空气中的NaOH固体的相关实验,其中合理的是A.除去杂质:取固体,加水溶解,滴加石灰水至恰好完全反应,过滤,蒸发结晶B.证明变质:取少量固体,加水溶解,滴加足量稀盐酸,观察是否有气泡产生C.测定纯度:取少量固体,加入足量稀盐酸,用排水法收集VmL气体(常温)D.确定成分:取少量固体,加入石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液3.小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。
他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质,于是进行如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质?【提出猜想】①该氢氧化钠溶液没有变质;②该氢氧化钠溶液部分变质;③该氢氧化钠溶液全部变质。
【实验验证】【讨论】小明同学以为,根据上述实验(1)(2)可推断,猜想②正确。
而小张则认为猜想③也可能正确,理由是于是小王又设计了如下补充实验:(1)取原溶液少量于试管中,逐滴加入BaCl2溶液至。
静置,分层。
(2)取上层清液,向其中加入FeCl3溶液,若有红褐色沉淀产生,则说明氢氧化钠溶液部分变质,写出该反应的化学方程式,反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
4.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:【对固体的猜想】猜想①:全部是NaOH猜想②:全部是Na2CO3猜想③: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,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的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”或“不能”)说明样品中有NaOH(3)若A是CaCl2溶液,当实验现象a为,现象b为,则猜想②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)5.研究性学习小组中的小张在学习中发现:通常检验CO2用饱和石灰水,吸收CO2用浓NaOH 溶液【实验探究】在体积相同盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液。