氫氧化鈉的變質(zhì)

氫氧化鈉的變質(zhì)問題淺析氫氧化鈉沒密封保存會(huì)因吸收空氣中的二氧化碳，生成碳酸鈉而變質(zhì)。2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O.檢驗(yàn)是否變質(zhì)，就相當(dāng)于檢測(cè)是否有Na2CO3了。2氫氧化鈉的變質(zhì)存在這樣三中情況： 23（1） 沒有變質(zhì)；（成分NaOH）（2） 部分變質(zhì)；（成分NaOH和Na2CO3）（3） 完全變質(zhì)。（成分Na2CO3）一、 證明變質(zhì)：取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液與試管中；可分別向其中滴加酸、堿、鹽溶液中的一種。（1） 取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液與試管中，向其中滴加稀鹽酸或稀硫酸，如果產(chǎn)生氣泡，說明已經(jīng)變質(zhì)。原理：碳酸鈉會(huì)與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，而氫氧化鈉與酸反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2f；NaOH+HCl=NaCl+H2O 2（2） 取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液與試管中，向其中滴加氫氧化鋇溶液或氫氧化鈣溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說明已經(jīng)變質(zhì)。原理：碳酸鈉會(huì)與氫氧化鋇或氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，而氫氧化鈉與氫氧化鋇或氫氧化鈣不反應(yīng)，沒有明顯現(xiàn)象。NaCO+Ba（OH\==BaCOI+2NaOH；NaOH+Ba（OH）豐23 2 3 2（3） 取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液與試管中，向其中滴加氯化鋇溶液或氯化鈣溶液（或硝酸鋇等其他可溶性鈣鹽、鋇鹽溶液），如果產(chǎn)生白色沉淀，說明已經(jīng)變質(zhì)。原理：碳酸鈉會(huì)與氯化鋇或氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，而氫氧化鈉與氯化鋇或氯化鈣不反應(yīng)，沒有明顯現(xiàn)象。Na2CO3+BaCl2==BaCO3I+2NaCl；NaOH+BaCl2^二、 確定成分沒有變質(zhì)（成分NaOH）的探究方法：取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液置與試管中，向其中滴加氯化鋇或氯化鈣看到溶液無變化，滴無色酚歐試液顯紅色，說明沒變質(zhì)；Na2CO3+BaCl2==BaCO3I+2NaCl；NaOH+BaCl2^部分變質(zhì)（成分NaOH和Na2CO3）的探究方法：取少許固體物質(zhì)溶于水，配成溶液與試管中，向其中滴加足量的氯化鋇或氯化鈣溶液，溶液變渾濁，向反應(yīng)后的溶液滴加無色酚歐試液，溶液顯紅色，說明是部分變質(zhì)；Na2CO3+BaCl2==BaCO3I+2NaCl完全變質(zhì)（成分Na2CO3）的探究方法：取少許固體物質(zhì)溶于水，配己成溶液與試管中，向其中滴加足量氯化根或氯化鈣溶液，溶液變渾濁，向反應(yīng)后的溶液滴加無色酚歐試液，溶液不變色，說明完全變質(zhì)。Na2CO3+BaCl2==BaCO3I+2NaCl注意：氫氧化鈉和變質(zhì)后的碳酸鈉溶液都呈堿性，不用稀鹽酸或稀硫酸，是因?yàn)橄←}酸或稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)的同時(shí)也會(huì)和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)；不用氫氧化鋇或氫氧化鈣溶液代替氯化鋇等，是因?yàn)闅溲醺x子會(huì)對(duì)探究造成干擾。NaOH+HCl==NaCl+H2ONa2CO3+Ba（OH）2==BaCOI+2NaOH三、 除去雜質(zhì)取樣品溶于水，配成溶液與試管中，向其中滴加適量的氫氧化鋇溶液或氫氧化鈣溶液然后過濾，就得到氫氧化鈉溶液，在蒸發(fā)，就得到氫氧化鈉固體。Na2CO3+Ba(OH)2==BaCO3I+2NaOH注意：不用稀鹽酸或稀硫酸，是因?yàn)橄←}酸或稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)的同時(shí)也會(huì)和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，而且會(huì)生成氯化鈉或硫酸鈉，引入新的雜質(zhì)；不用氯化鋇或氯化鈣溶液代替氫氧化鋇等，是因?yàn)榕c碳酸鈉反應(yīng)，生成氯化鈉，引入新的雜質(zhì)。Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2f；NaOH+HCl=NaCl+H2O 2Na2CO3+BaCl2==BaCO31+2NaCl四、 測(cè)定純度取樣品溶于水，配成溶液與試管中，可分別向其中滴加足量的酸、堿、鹽溶液中的一種。通過計(jì)算生成的氣體或沉淀的質(zhì)量，計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算純度。五、 相應(yīng)考題：1、2009年河南中招23題(3)為探究一瓶氫氧化鈉固體的變質(zhì)情況，同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取少量該固體樣品置于試管中，向其中加入一種無色溶液，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，說明該樣品中含有碳酸鈉，由此可確定該固體已發(fā)生變質(zhì)。則無色溶液可能。為探究該固體中是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉，同學(xué)們又進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn)。已知碳酸鈉的水溶液呈堿性，它的存在會(huì)對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾。請(qǐng)根據(jù)右圖部分物質(zhì)的溶解性表(20°C)所提供的信息，將下表填寫完整。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論或化學(xué)方程式除去碳酸鈉取少量該固體樣品溶于水配成溶液，滴加適量的溶液.有白色沉淀生成有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為充分反應(yīng)后過濾檢驗(yàn)是否含有氫氧化鈉在濾液中滴加酚歐溶液—該樣品中含有氫氧化鈉解析：第(3)小題①考查堿的化學(xué)性質(zhì)和分析推理能力，NaOH變質(zhì)是NaOH和空氣中的CO2作用，生成了Na2CO3和H2O,檢驗(yàn)NaOH是否變質(zhì)實(shí)際上是檢驗(yàn)NaOH中是否含有Na2CO3，酸可以選用HCl，H2SO4等；第(3)小題②要想探究該固體中是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉，根據(jù)下表實(shí)驗(yàn)步驟，必須先除去碳酸鈉，再檢驗(yàn)是否還有未變質(zhì)的氫氧化鈉。因此，題目綜合分析難度稍高，隱藏了先除雜后檢驗(yàn)信息。除去碳酸鈉，即把碳酸根轉(zhuǎn)化成氣體或沉淀。根據(jù)本題情況，若加入酸，把碳酸根轉(zhuǎn)化成氣體，會(huì)影響下一步對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)，所以只能設(shè)法把碳酸根轉(zhuǎn)化成沉淀。根據(jù)物質(zhì)的溶解性表信息知，可以加入氫氧化鋇或可溶性鋇鹽。但加入氫氧化鋇影響下一步對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)，因此只可加入硝酸鋇或氯化鋇溶液。(注：此題物質(zhì)的溶解性表中沒有鈣離子，實(shí)際上可溶性鈣鹽也可以)。氫氧化鈉固體變質(zhì)氫氧化鈉固體置于空氣中既能吸收水分而潮解，又能與空氣中二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)，探究有關(guān)氫氧化鈉變質(zhì)的問題，由于對(duì)學(xué)生思維能力及知識(shí)綜合運(yùn)用能力要求較高，大多數(shù)學(xué)生解答此類問題往往比較困難，本文將從以下三個(gè)方面展開探究：探究一：氫氧化鈉能否與二氧化碳反應(yīng)：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)時(shí)，并無明顯現(xiàn)象說明反應(yīng)的發(fā)生，所以探究上述反應(yīng)能否發(fā)生，成為同學(xué)們較難掌握的知識(shí)點(diǎn)之一，此類探究實(shí)驗(yàn)常見方法如下：方法1：取少量純凈的氫氧化鈉溶于水，向其中通入二氧化碳?xì)怏w后，再向所得溶液中滴入足量的稀鹽酸，如有氣泡產(chǎn)生，則說明氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)。分析：如果氫氧化鈉不與二氧化碳反應(yīng)，則滴入的稀鹽酸將與氫氧化鈉反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：HCl+NaOH====NaCl+H2O根據(jù)上述反應(yīng)推測(cè)，應(yīng)無氣泡產(chǎn)生。氣泡的產(chǎn)生是因?yàn)槿缦路磻?yīng)的發(fā)生：Na2CO3+2HC1===2NaCl+H2O+CO2f而反應(yīng)物中的碳酸鈉正是由于氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生的，即：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O方法2：在兩個(gè)體積相同的軟塑料瓶中分加充滿二氧化碳?xì)怏w，再分別向其中滴入等體積的水和和氫氧化鈉溶液，振蕩，觀察到滴加氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟的程度比加水的塑料瓶大，說明氫氧化鈉能和二氧化碳反應(yīng)。分析：我們知道，二氧化碳能溶于水且能與水發(fā)生反應(yīng)，二氧化碳的上述性質(zhì)往往對(duì)證明氫氧化鈉能否與二氧化碳反應(yīng)造成一定的干擾，通過上述對(duì)比實(shí)驗(yàn)則較好解決了這一難題。點(diǎn)撥：證明一個(gè)無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，思路如下：①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，證明有某種新物質(zhì)生成（如方法1）;②證明某種反應(yīng)物量的減少或完全消失（如方法2）。另由于生成的碳酸鈉溶液呈堿性，所以不宜用指示劑來證明氫氧化鈉能否和二氧化碳反應(yīng)。探究二：氫氧化鈉固體是否變質(zhì)：根據(jù)“探究一”的學(xué)習(xí)，不難看出探究此類問題的重點(diǎn)是證明樣品中是否有碳酸鈉，常見方法如下：方法1：取少量固體樣品溶于水后，再向所得溶液中滴入過量的稀鹽酸，如有氣泡產(chǎn)生，則氫氧化鈉固體已變質(zhì)。分析：將固體溶于水，是利用溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)速度比較快；加入過量的稀鹽酸是為了避免可能存在的氫氧化鈉的干擾，因?yàn)辂}酸也能和氫氧化鈉反應(yīng)，并且當(dāng)溶液中同時(shí)存在氫氧化鈉和碳酸鈉時(shí)，往往中和反應(yīng)先發(fā)生，原因如下：如鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)，則反應(yīng)生成的二氧化碳還能與溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)又生成碳酸鈉。方法2：取少量固體樣品溶于水后，再向所得溶液中滴入飽和澄清石灰水，如溶液中產(chǎn)生白色沉淀，則氫氧化鈉固體已變質(zhì)。分析：產(chǎn)生白色沉淀是因?yàn)榘l(fā)生了如下的反應(yīng)：Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3I+2NaOH而溶液中可能存在的氫氧化鈉對(duì)此現(xiàn)象無干擾，但由于氫氧化鈣溶解性的原因，有時(shí)還會(huì)用氫氧化鋇溶液，則會(huì)使上述現(xiàn)象更加明顯。方法3：取少量固體樣品溶于水后，再向所得溶液中滴加氯化鈣溶液，如溶液中產(chǎn)生白色沉淀，則氫氧化鈉固體已變質(zhì)。分析：產(chǎn)生白色沉淀是因?yàn)榘l(fā)生了如下的反應(yīng)：Na2CO3+CaCl2===CaCO3I+2NaCl由于氫氧化鈣微溶于水，所以上述方法中氯化鈣溶液濃度如果太大，則氯化鈣和氫氧化鈉反應(yīng)生成的微溶于水氫氧化鈣可能對(duì)實(shí)驗(yàn)造成一定的干擾，如用氯化鋇溶液則可避免干擾。點(diǎn)撥：解決此問題的思路是充分利用溶液中碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)：碳酸鈉能與某些酸、堿、鹽反應(yīng)，當(dāng)然還要考慮氫氧化鈉的存在對(duì)探究的干擾。探究三：探究氫氧化鈉固體的變質(zhì)程度：根據(jù)“探究二”的學(xué)習(xí)，可解決探究氫氧化鈉固體是否變質(zhì)，但氫氧化鈉是完全變質(zhì)還是部分變質(zhì)的探究則一般采用如下方法：方法1：取少量固體樣品溶于水后，再向所得溶液中滴加過量氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后，將生成的沉淀過濾，再向?yàn)V液中再滴入幾滴無色酚酞試液，如酚酞試液變?yōu)榧t色，則氫氧化鈉固體部分變質(zhì)；如酚酞試液不變色，則氫氧化鈉固體完全變質(zhì)。分析：由于氯化鈣與碳酸鈉發(fā)生如下反應(yīng)：Na2CO3+CaCl2===CaCO3I+2NaCl過濾后，溶液中的溶質(zhì)一定有生成的氯化鈉和過量的氯化鈣，而它們的水溶液都不能使酚酞試液變色，如酚酞試液變色，則過濾后的濾液中還有堿性物質(zhì)，只能是氫氧化鈉。點(diǎn)撥：解決“探究三”問題的思路與解決“探究二”問題的思路正好相反：“探究二”是證明氫氧化鈉固體中是否存在碳酸鈉，而“探究三”則是證明碳酸鈉固體中是否存在氫氧化鈉。另不可用澄清石灰水代替氯化鈣溶液，除因?yàn)檫^量石灰水對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾外，反應(yīng)生成的氫氧化鈉(化學(xué)方程式如下)對(duì)實(shí)驗(yàn)也有干擾。Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3I+2NaOH方法2：取少量固體樣品將其置于烘箱中將水分烘干，用天平稱其質(zhì)量再取等質(zhì)量的純凈的碳酸鈉，分別放在兩只燒杯中，再將盛有固體的燒杯放在左、右托盤上，將天平調(diào)至平衡，再向兩只燒杯中分別加入等質(zhì)量的稀鹽酸，至都無氣泡產(chǎn)生為止，如果天平任處于平衡狀態(tài)，則氫氧化鈉固體完全變質(zhì)；如果天平兩邊不平衡，則氫氧化鈉固體部分變質(zhì)。分析：如氫氧化鈉完全變質(zhì)，則兩邊燒杯中的固體都是純凈的碳酸鈉，