浙教版九上第一章专题二 探究氢氧化钠的变质(含解析)

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名称 浙教版九上第一章专题二 探究氢氧化钠的变质(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-09-07 16:25:32

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专题二、探究氢氧化钠的变质
知识点1. 【氢氧化钠变质的原因】:
原理:氢氧化钠暴露在空气中,与空气中的二氧化碳反应而变质,
2NaOH + CO2=Na2CO3+ H2O,变质中有碳酸钠生成。
知识点2.【检验是否变质】:
解题思路:等效于检验是否存在Na2CO3或者是否存在CO32-即可。
CO32-检验方法一:现象:有气体生成,加酸(稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸),CO32-+H+=CO2↑+H2O, OH-+ H+= H2O(无气泡产生)
2HCl + Na2CO3=2NaCl+ H2O+CO2↑; HCl+NaOH=NaCl+H2O(无气泡产生)
CO32-检验方法二:现象:有沉淀生成,加含Ba2+、Ca2+的可溶性碱(Ba(OH)2、Ca(OH)2)或者可溶性盐(BaCl2、CaCl2、Ba(NO3)2、Ca(NO3)2)
Ca2++ CO32-=CaCO3↓(有白色沉淀生成)
Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH ; Ca(OH)2与NaOH不反应,无现象。
Na2CO3 +CaCl2= CaCO3↓+2NaCl; Na2CO3与NaOH 不反应,无现象
知识点3.是部分变质还是完全变质:
解题思路:在确定变质的前提下(未确定是否变质先按知识点2确定C032-),只需要要确定是否有NaOH,即确定是否有0H-;由于CO32-会对OH-的检验造成干扰,所以,先让CO32-全部沉淀,再检验OH-的存在。
检验方法一:①使碳酸根离子全部沉淀
将氢氧化钠样品溶于水,加入过量CaCl2溶液(或Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2溶液),充分反应后过滤。(注意:不能加入Ba(OH)2、Ca(OH)2,因为加入的OH-离子,会影响后面对氢氧化钠的检验)。
②检验氢氧根离子的存在(可用无色酚酞与碱变红,或用可溶性Cu2+盐与OH-生产Cu(OH)2)
向滤液中滴加酚酞溶液,若溶液变红色,说明氢氧化钠存在,说明样品部分变质;若溶液不变红色,说明氢氧化钠不存在,说明样品已经全部变质。
一、氢氧化钠变质探究
1.对已变质的NaOH溶液进行如下实验,其中实验方案能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 证明溶液中存Na2CO3 取样滴加无色酚酞溶液
B 除去溶液中的Na2CO3 加入过量的氯化钙溶液,然后过滤
C 证明溶液部分变质 样加入过量呈中性的氯化钡溶液,振荡后滴加无色酚酞溶液
D 测溶液的pH 用玻璃棒蘸取待测液滴在加水润湿的pH试纸上,与标准比色卡对比
A.A B.B C.C D.D
2.下列对于氢氧化钠溶液样品是否变质进行的相关实验中,实验现象及结论均合理的是(  )
A.取少量样品,加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液没有变质
B.若样品部分变质,滴入稀盐酸,立即有大量气体产生
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液不变色,证明氢氧化钠溶液完全变质
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明氢氧化钠溶液部分变质
3.小李同学学习了碱的性质后,对实验室中一瓶久置的 NaOH 溶液是否变质产生了疑虑, 他设计了以下 4 种实验方案,其中正确的是(  )
A.滴加紫色石蕊试液,若变蓝,则氢氧化钠溶液没有变质
B.加少量的稀盐酸,无气泡产生,则氢氧化钠溶液没有变质
C.加适量 CuSO4 溶液,有蓝色沉淀生成,则氢氧化钠溶液没有变质
D.加足量的氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,则氢氧化钠溶液已变质
4.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。对于该溶液是否变质,同学们进行了以下探究:
(提出问题)氢氧化钠溶液是否变质?变质程度如何?
(做出猜想)猜想一:氢氧化钠溶液未变质
猜想二:氢氧化钠溶液完全变质
猜想三:氢氧化钠溶液部分变质。
(设计实验)请完成实验报告
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量溶液于试管中,加入氯化钙溶液,充分反应。     猜想二成立
②将步骤①试管中的物质过滤,向滤液中加入   。 无明显现象
(反思拓展)步骤①中加入的氯化钙必须足量,否则会导致实验失败,理由是________________
   。
5.兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
(查阅资料)氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
(实验探究)取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示:
(1)(分析与结论)上述四组实验中不能达到实验目的的是   (填字母序号)。
(2)实验A中,观察到   的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
(3)实验D中,证明该氢氧化钠样品已经变质的反应的化学方程式是   。
(4)(继续探究)实验结束后,同学们将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
(提出问题)上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
(猜想与假设)上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和   三种物质中的一种或两种。
(5)(设计实验)取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
(现象与结论)
预测现象 结论
①若有白色沉淀生成溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是   
②若无沉淀生成溶液呈红色 上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
(实验反思)同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是_____________________
   。
6.某化学兴趣小组的同学发现,上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质,甲、乙两同学分别进行了如下实验探究:
(提出问题)该溶液是否变质,溶液中溶质是什么y
(猜想假设)猜想1:该溶液没有变质,溶液中溶质只有NaOH
猜想2:该溶液部分变质,溶液中溶质有NaOH和Na2CO3
猜想3:该溶液全部变质,溶液中溶质只有Na2CO3
查阅资料:Na2CO3溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红,而BaCl2溶液显中性。
(实验设计)
(实验结论)
(1)由甲、乙两同学的实验,可推知猜想1一定错误,该溶液已   (选填“部分”或“全部”)变质。
(2)写出乙同学实验中生成白色沉淀的化学方程式__________________________________
   。
(3)   同学(选填“甲”或“乙”)不能得出正确的实验结论,其理由是   。
7.氢氧化钠是化工生产的重要原料,保存不容易发生变质,某化学兴趣小组的同学在实验室中发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,对其是否变质以及变质程度产生了兴趣。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度?
【猜想与假设】①没有变质:②部分变质:③全部变质。
【实验与结论】
方案 实验操作 现象 结论
方案一 取该溶液2mL于试管中,滴入少量稀盐酸 无明显现象 没有变质
方案二 首先取该溶液2mL于试管中,滴入过量氯化钡溶液 溶液变浑浊 部分变质
静置,然后取上层清液放入试管中,滴入硫酸铜溶液 有蓝色沉淀产生
(1)【评价与解释】
实验结束后,小组同学对两种方案得出的结论不同进行了充分讨论:一致认为方案二科学合理,方案一有明显漏洞,你认为方案一的漏洞导致结论错误的原因是   ;
(2)方案二中加入过量氯化钡溶液的目的是   ,向清液中滴加硫酸铜溶液后发生反应的化学方程式为   。
(3)【反思与整改】
该氢氧化钠溶液变质的原因是   (用化学方程式表示),因此需   保存。
8.实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。在老师指导下,同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
(1)(猜想与假设)猜想1:白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ:白色粉末是   。
(2)(查阅资料)CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液呈中性。
(实验探究)取该白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
由上述实验可知,猜想   肯定不成立。
(3)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是   (用化学方程式回答)。
(4)适宜操作③的X溶液是   (填字母序号)
A CaCl2溶液 B Ca(OH)2溶液
C Ba(OH)2溶液 D Ca(NO3)2溶液
(5)操作④需要用到的玻璃仪器是   。
(6)请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一:   。
方案二:   。
二、其他类型变质探究
9.某兴趣小组发现,上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖,他们欲对该固体的变质情况进行探究。
(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碳酸钠溶液的pH最大约为10.6,饱和的碳酸氢钠溶液约为8.0,氯化钙溶液呈中性。
②NaOH、Na2CO3分别在水和酒精中的溶解度如下表所示:
物质种类 NaOH Na2CO3
温度 20℃ 40℃ 20℃ 40℃
溶剂 水 109g 129g 21.8g 49g
酒精 17.3g 40g 不溶 不溶
(作出猜想)猜想Ⅰ:固体未变质;
猜想Ⅱ:固体部分变质;
猜想Ⅲ:固体全部变质。
(1)(实验探究)兴趣小组同学取少量样品于烧杯中,加适量水溶解,测得溶液的pH约为12。由此他们得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是   。
(2)组内其他同学取步骤(1)烧杯中少量溶液于试管中,加入过量的   溶液,振荡,有白色沉淀生成;不再产生沉淀时,取上层清液于另一支试管中,滴加   ,溶液变红。
(实验结论)通过实验,兴趣小组证明猜想    正确。
(反思评价)根据查阅资料,有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案:__________________________________________________
   。
(实验拓展)实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取一定量样品,溶于水配成250.0mL溶液将pH=1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中,所得曲线如图所示:
a.上一个计量点前发生反应的化学方程式为   。
b.下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是   。
10.某化学兴趣小组李明同学在取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,于是和兴趣小组的同学们一起对固体成分进行了如下探究活动。
【提出问题】固体中含有什么物质呢?
(1)【作出猜想】
固体中含有CaO或Ca(OH)2或CaCO3中的一种或几种。
出现CaCO3的原因是Ca(OH)2与空气中的   (填化学式)反应生成。
【进行实验】请你帮同学们补充完成实验报告
实验 实验操作 实验现象 结论
① 取少量样品于烧杯中,加一定量的水,充分搅拌    ,有固体剩余 含CaO
② 将①中液体过滤,取滤液滴加溶液 溶液变红色 含Ca(OH)2
③ 取②中滤渣,加入足量稀盐酸 固体溶解,有气泡 含   
(3)【得出结论】
请写出实验①发生反应的方程式   ,同学们认为,通过上述实三个实验证明了CaO、Ca(OH)2和CaCO3三者都有。
(4)【反思交流】
化学老师看了他们的实验报告,觉得实验②并不能证明固体中含Ca(OH)2,理由是   。
(5)【拓展延伸】
①生石灰在空气中容易吸水变质,应该   保存。
②设计和分析实验时要充分考虑新的生成物对实验结论的干扰。
11.化学兴趣小组为探究实验室内一瓶久置的氢氧化钠溶液是否变质,三位同学分别选择了三类不同物质,实验如下:
(1)写出氢氧化钠变质的化学方程式   。
(2)甲:取样少许加入稀盐酸到一定量后有气泡产生;乙:取样少许加入Ca(OH)2溶液,应观察到的现象是   ;
丙:取样少许加入CaCl2溶液,看到了与乙同样的现象。三位都得出了氢氧化钠溶液变质的结论。
(3)他们把各自反应后的废液倒入同一洁净的废液缸内后,发现呈白色浑浊状,由此推知废液中含有的不溶物是   。过滤后,滤液中一定含有的物质是   。
(4)为鉴定滤液中可能含有的物质,取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,说明滤液中一定含有的离子是   ,可能含有的离子是   。
(5)为了除去变质所产生的杂质而得到纯净的氢氧化钠,可以选用的试剂是   。
三、定量计算变质问题
12.实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某同学想了解其变质情况,实验过程如下:
实验一:取少量样品于试管中,加入过量的稀盐酸,观察到有气泡产生。
实验二:
下列有关该实验说法正确的是(  )
A.实验一证明该瓶氢氧化钠已全部变质
B.实验一采用了定性检测的方法,实验二采用了定量检测的方法
C.实验二中的氯化钡溶液若用氢氧化钡溶液代替,所得沉淀质量将小于19.7g
D.通过实验二,能进一步推算出氢氧化钠变质的程度
13.实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某同学想了解其变质情况,称取15g样品于烧杯中,加入90克水,使之完全溶解,再向其中缓慢滴加过量的氢氧化钡溶液,完全反应后生成沉淀质量为5.91g。
(1)求样品中碳酸钠的质量分数?
(2)求反应后所得溶液中氢氧化钠的质量是多少?
14.实验室里有一瓶久置的氢氧化钠固体,某同学欲探究其变质的程度,称取该固体样品 13 克放入烧杯中,再向其中加入 200 克 9.8%的稀硫酸,充分反应后,测得烧杯内溶液的 质量为 208.6 克,pH 约为 1,下列有关分析,正确的是(  )
A.产生二氧化碳的质量为 4.4 克。
B.可用酚酞试液鉴定氢氧化钠是否变质
C.样品中含有碳酸钠,质量为 10.6 克
D.充分反应后溶液的溶质为硫酸钠
15.实验室有一瓶敞口久置的烧碱药品,取20g此样品加水溶解配制成120g溶液,加入氯化钙溶液至恰好完全反应,实验过程如下(不考虑氯化钙与氢氧化钠反应),下列说法正确的是:(  )
A.滤液中溶质只有氯化钠
B.加入氯化钙溶液的质量为111g
C.用氯化钡替代氯化钙所得沉淀质量变大,相对误差偏大
D.样品中氢氧化钠的质量小于9.4g
答案解析部分
1.【答案】C
【解答】A.碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,不符合题意;
B. 加入过量的氯化钙溶液,然后过滤 ,可以除去溶液中的碳酸钠,但会引入氯化钙新杂质,不符合题意;
C. 样品中加入过量呈中性的氯化钡溶液,产生沉淀,振荡后滴加无色酚酞溶液 ,若溶液变红,证明部分变质,符合题意;
D. 测溶液的pH要使用干燥的pH试纸,不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性分析;
B、根据除杂原则不能引入新杂质分析;
C、根据氯化钡可除去碳酸钠,再利用氢氧化钠的碱性验证氢氧化钠存在分析;
D、根据pH试纸的使用方法分析。
2.【答案】C
【解答】A.取少量样品,加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,证明溶液呈碱性;因为碳酸钠的溶液也呈碱性,所以不能证明氢氧化钠没有变质,故A错误;
B.若样品部分变质,那么氢氧化钠先与稀盐酸反应,此时没有气体生成,故B错误;
C.取少量样品,加入过量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,这样可以除去溶液中的碳酸钠;向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液不变色,说明溶液中没有氢氧化钠,证明氢氧化钠溶液完全变质,故C正确;
D.取少量样品,加入过量的氢氧化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤,这样可以除去溶液中的碳酸钠;向滤液中加入几滴酚酞试液,溶液由无色变红色,不能证明溶液中含有氢氧化钠,因此剩余的氢氧化钡也呈碱性,故D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解答】A.氢氧化钠变质生成碳酸钠,二者的水溶液都呈碱性,因此加入石蕊试液后,即使变蓝,也无法判断是否有碳酸钠存在,故A错误;
B.加入稀盐酸后,先和氢氧化钠反应,再和碳酸钠反应生成气体。如果稀盐酸的质量太少,那么就可能根本没有与碳酸钠反应,因此根据无气泡无法确定是否有碳酸钠存在,故B错误;
C.氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,碳酸钠和硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀,则根据蓝色沉淀无法判断是否变质,故C错误;
D.氢氧化钡与氢氧化钠不反应,但能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,则根据白色沉淀可判断氢氧化钠变质,故D正确。
故选D。
4.【答案】产生白色沉淀;无色酚酞;若加入氯化钙不足,溶液可能有碳酸根残留,也能使酚酞变红色,对检验氢氧根离子造成干扰
【解答】氢氧化钠完全变质,则溶液中只有碳酸钠,取少量溶液于试管中,加入氯化钙溶液,充分反应,会观察到有白色沉淀产生,向反应后的滤液中加入酚酞试液,无明显现象;
步骤①中加入的氯化钙,是为了证明并除去碳酸钠,若加入量不足,则碳酸钠会干扰氢氧化钠的验证;
故答案为:产生白色沉淀;无色酚酞;若加入氯化钙不足,溶液可能有碳酸根残留,也能使酚酞变红色,对检验氢氧根离子造成干扰。
5.【答案】(1)B
(2)溶液中有气泡冒出
(3)
(4)氢氧化钠
(5)碳酸钠和氢氧化钠
(6)氢氧化钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红,所以不能仅仅根椐溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙
【解答】(1)氢氧化钠样品在空气中变质,是空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使酚酞溶液变红,不能根据溶液变红判断氢氧化钠已经变质,所以,实验B不能达到实验目的。故填:B。
(2)实验A中,向试管中加入盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,若观察到溶液中有气泡冒出,则说明该氢氧化钠样品已经变质。故填:溶液中有气泡冒出。
(3)实验D中,向试管中加入CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,若观察到溶液中有白色沉淀产生,则证明该氢氧化钠样品已经变质,反应的化学方程式为: 。
猜想与假设:
根据题干信息可知,上层清液呈红色,说明溶液呈碱性,本题中,溶于水能够显碱性的物质有:碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠,所以,上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠三种物质中的一种或两种。故填:氢氧化钠。
现象与结论:
①向上层清液中加入过量的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,证明上层清液中有碳酸钠;且生成溶液呈红色,则溶液呈碱性,反应生成的氯化钠和过量的氯化钡均显中性,碳酸钠与氢氧化钙会生成碳酸钙沉淀,无法共存,则溶液中还含有氢氧化钠,即上层清液中呈碱性的物质是碳酸钠和氢氧化钠。故填:碳酸钠和氢氧化钠。
实验反思:
预测现象②中,若无沉淀生成则上层清液中不含碳酸钠,溶液呈红色则溶液呈碱性,除了氢氧化钙溶液显碱性,氢氧化钠溶液也显碱性,可能含有氢氧化钠和氢氧化钙中的一种或两种。故填:氢氧化钠溶液也呈碱性,也能使酚酞变红,所以不能仅仅根椐溶液变红就判断溶液中只是氢氧化钙。
6.【答案】(1)部分
(2)Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl (评价反思)
(3)甲;Na2CO3溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红色,无法证明是否含有NaOH
【解答】(1)向样品中滴加氯化钡溶液时生成白色的碳酸钡沉淀,说明氢氧化钠变质生成的碳酸钠与之反应生成碳酸钡白色沉淀,过滤出反应后的溶液,滴加酚酞溶液,溶液变红色,说明原溶液中一定有氢氧化钠,因此该氢氧化钠溶液部分变质;(2)乙同学实验中生成白色沉淀的反应是碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;(3)甲同学的第一步实验滴加无色酚酞无法得出溶液中是否含氢氧化钠,因为碳酸钠溶液也呈碱性。
7.【答案】(1)滴入稀盐酸的量过少,稀盐酸只与氢氧化钠反应,没有观察到明显现象
(2)将溶液中的碳酸钠除尽;
(3);密封
【解答】(1)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则变质后的溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,而向其中滴加盐酸时,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,等氢氧化钠反应完后,盐酸才与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,则为方案一的漏洞为:向溶液中滴入少量盐酸,盐酸先与氢氧化钠反应,则没有明显现象。
(2)溶液部分变质,则溶液中溶质的成分为氢氧化钠和碳酸钠,由于氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则氯化钡溶液的作用是除去溶液中的碳酸钠;再向溶液中加入硫酸铜,硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学方程式为。
(3)氢氧化钠溶液变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为;因此氢氧化钠溶液需密封保存。
8.【答案】(1)碳酸钠和氢氧化钠
(2)Ⅱ
(3)2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
(4)AD
(5)烧杯、漏斗、玻璃棒
(6)滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠;滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠
【解答】1、【猜想与假设】猜想Ⅲ:部分变质:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠。2、【实验探究】(2)由上述实验可知,加入稀硫酸时产生气体,说明溶液中含有碳酸钠,猜想Ⅱ肯定不成立。
故填:Ⅱ。(3)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是溶液中含有氢氧化钠,稀硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。(4)适宜操作③的X溶液是氯化钙溶液或硝酸钙溶液。故填:AD。(5)操作④是过滤,需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。故填:烧杯、漏斗、玻璃棒。(6)操作⑤的两种方案:
方案一:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠。
方案二:滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
故填:滴加酚酞试液,酚酞试液变红色,说明溶液A中含有氢氧化钠;滴加氯化镁溶液,产生白色沉淀,说明溶液A中含有氢氧化钠。
9.【答案】(1)氢氧化钠固体部分变质加水溶解后溶液的pH也可能为12
(2)氯化钙(或氯化钡或硝酸钙或硝酸钡);酚酞;Ⅱ;取样称量质量,加入酒精中,充分溶解后过滤,干燥后再次称量,两次所称质量相等。证明固体全部变质(或猜想Ⅲ正确);;Cl-
【解答】实验探究:(1)氢氧化钠容易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,如果氢氧化钠部分变质,加水溶解后,pH也可能为12,不能得出猜想Ⅰ正确;(2)氢氧化钠容易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,故可加入过量的氯化钙溶液,振荡,有白色沉淀生成,可以证明碳酸钠的存在,并将碳酸钠除尽,不再产生沉淀时,取上层清液于另一支试管中,滴加无色酚酞试液,溶液变红,说明含氢氧化钠。实验结论:故通过以上实验可以得出氢氧化钠部分变质,故猜想Ⅱ成立;反思评价:由表中数据可知,碳酸钠不溶于酒精,故为了证明猜想Ⅲ成立,可取样品,称量质量,溶于酒精,然后过滤、干燥,称量滤渣质量,如果溶解前后,滤渣的质量不变,说明只含碳酸钠,则猜想Ⅲ成立,故可设计实验:取样称量质量,加入酒精中,充分溶解后过滤,干燥后再次称量,两次所称质量相等。证明固体全部变质(或猜想Ⅲ正确);实验拓展:a、向Na2CO3和NaHCO3混合物中滴加稀盐酸,一开始,稀盐酸量不足,碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,该反应的化学方程式为: ;b、碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,pH=4,说明稀盐酸过量,故下一个计量点时溶液中的溶质是NaCl、HCl,故大量存在的阴离子是:Cl-。
10.【答案】(1)CO2
(2)放热;CaCO3
(3)
(4)氧化钙和水也会反应生成氢氧化钙
(5)密封
【解答】(1)作出猜想:出现CaCO3的原因是Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应,其化学式为:CO2;
(2)进行实验:①取少量样品于烧杯中,加一定量的水,充分搅拌,固体中含CaO,则氧化钙会与水反应放出热量,则实验现象是放热;
③取②中滤渣,加入足量稀盐酸固体溶解,有气泡,说明碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,证明含有碳酸钙;
(3)得出结论:实验①中是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:;
(4)反思交流:化学老师看了他们的实验报告,觉得实验②并不能证明固体中含Ca(OH)2,理由是氧化钙和水也会反应生成氢氧化钙;
(5)拓展延伸:①生石灰在空气中容易吸水变质,应该密封保存。
11.【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2)有白色沉淀生成
(3)碳酸钙;氯化钠
(4)钙离子;氢氧根离子
(5)氢氧化钙
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应物是氢氧化钠和二氧化碳,生成物是碳酸钠和水,用观察法配平,所以反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。(2)氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,所以看到的现象是有白色沉淀生成;(3)把各自反应后的废液倒入同一洁净的废液缸内后,发现呈白色浑浊状,由此推知废液中含有的不溶物属于白色沉淀,所提供的各种物质中的离子结合时只有碳酸钙一种白色沉淀,所以不溶物是碳酸钙,因为盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以过滤后,滤液中一定含有的物质是氯化钠;(4)由于所提供的物质相互反应时生成的白色沉淀只能是碳酸钙,所以取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,说明滤液中一定含有的离子是钙离子;根据前面的分析可知一定含有的物质是氯化钠,即溶液中一定含有钠离子和氯离子,又通过取少量滤液加入碳酸钠溶液有白色沉淀生成,说明滤液中一定含有的离子是钙离子,与钙离子不能共存的碳酸根离子是不能存在的,所以还可能含有的离子就是氢氧根离子了;(5)除杂质的方法:加入的试剂只能与杂质反应,不能与需要的物质反应,不能引入新的杂质。除去氢氧化钠中的碳酸钠就是为了除去碳酸根离子,所以可以用钙离子除去碳酸根离子,为了不引入新的杂质,用氢氧化钙即可。
故答案为:(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(2)有白色沉淀生成;(3)碳酸钙;氯化钠;(4)钙离子;氢氧根离子;(5)氢氧化钙。
12.【答案】B,D
【解答】A、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,向样品中加入稀盐酸有气泡产生,说明样品中含有碳酸钠,证明氢氧化钠已发生了变质,但不能说明氢氧化钠已完全变质,选项不符合题意;
B、实验一采用了向样品中加入过量的稀盐酸,观察到有气泡产生,属于定性检测的方法,实验二采用了具体数据进行计算,属于定量检测的方法,选项符合题意;
C、实验二中加入的氯化钡能够与变质生成的碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,氢氧化钡也能够与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸钠中的碳酸根的质量相同,则无论是氯化钡还是氢氧化钡,与这些碳酸钠生成碳酸钡沉淀的质量相同,即实验二中的氯化钡溶液若用氢氧化钡溶液代替,所得沉淀质量将等于19.7g,选项不符合题意;
D、利用实验二中生成的19.7g碳酸钡沉淀的质量能够计算出碳酸钠的质量,再根据碳酸钠的质量,能够计算出变质的氢氧化钠的质量,进而计算出氢氧化钠变质的程度,选项符合题意,
故答案为:BD。
13.【答案】(1)解:设样品中碳酸钠的质量为x,生成氢氧化钠的质量为y
x=3.18g
y=2.4g
样品中碳酸钠的质量分数为:
答:样品中碳酸钠的质量分数为21.2%。
(2)解:溶液中氢氧化钠的质量为15g-3.18g+2.4g=14.22g
答:反应后所得溶液中氢氧化钠的质量为14.22g。
14.【答案】A,C
【解答】A. 根据质量守恒,生成二氧化碳质量13g+200g-208.6g=4.4g,故符合题意。
B. 氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性,滴加酚酞都变红,不能用酚酞试液鉴定氢氧化钠是否变质,故不符合题意。
C. 设碳酸钠质量为x,根据碳元素质量守恒, ,x=10.6g,故C符合题意。
D. 反应后pH 约为 1,溶液显酸性,反应后溶液的溶质为硫酸钠和硫酸,故不符合题意。
故答案为:AC。
15.【答案】B,D
【解答】
解:设样品中碳酸钠的质量为x,参加反应的氯化钙的质量为y。
Na2CO3 + CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
106 111 100
x y 10g
x=10.6g
y=11.1g
A.由上可知,氢氧化钠固体部分变质。故滤液中溶质除氯化钠外还有未变质的氢氧化钠,A不符合题意;
B.由计算可知氯化钙的质量为11.1g。则加入氯化钙溶液的质量为11.1g÷10%=111g。B符合题意;
C. 用氯化钡替代氯化钙所得沉淀质量变大,相对误差偏小,C不符合题意;
D. 样品中氢氧化钠变质,含有水分,故样品中氢氧化钠的质量小于9.4g。D符合题意。
故答案为:BD。
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