氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究[2018.15(6)]
小丽同学对家里使用的"固体酒精"产生好奇,于是利用课余时间和同学一起对其进行研究。
【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。
探究一:固体酒精中的氢氧化钠是否变质
(1)小组同学取少量固体酒精于烧杯中,加水充分溶解后过滤,设计如下方案进行探究:
实验方案 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加足量稀盐酸 有气泡产生 氢氧化钠已变质
取少量滤液于试管中,加入足量氢氧化钙溶液 有白色沉淀产生
取少量滤液于试管中,加入足量 氯化钡(合理即可) 溶液 有白色沉淀产生
(2)氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O 。
探究二:固体酒精中的氢氧化钠的变质程度
【作出猜想】
猜想一:完全变质
猜想二:部分变质
【继续实验】(3)请你继续设计实验,完成猜想。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量滤液于试管中,加入过量氯化钡溶液 有白色沉淀产生 猜想二成立
②静置,取上层清液于另一支试管中,加入无色酚酞溶液 溶液变为红色
【反思交流】(4)步骤①中加入过量的氯化钡溶液的目的是 检验并除去碳酸钠 。能否用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液,并说明理由: 不能,氢氧化钡溶液会引入OH-,干扰步骤②中氢氧化钠的检验 。
【解题方法】
第1步:明确变质原因。
第 2步:确定需要检验的物质。检验氢氧化钠是否变质的实质是检验 C (填离子符号)是否存在。
第 3步:选择适当的试剂并设计方案。试剂选择:能与 C反应产生明显现象,但不能与OH-反应产生同样的现象。
第 4步:根据变质程度猜想生成物溶质成分。完全变质,溶质成分为 Na2CO3 (填化学式,后同);部分变质,溶质成分为 Na2CO3、NaOH 。
第 5步:确定需要检验的物质。检验氢氧化钠变质程度的核心是检验是否有NaOH,先检验并除尽Na2CO3(即C),排除Na2CO3对实验的干扰,再检验NaOH(即OH-)。
第 6步:选择适当的试剂并设计方案。
1.(2023眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物
【实验探究】(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O ,甲同学得出结论,猜想一正确。
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O (用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量白色固体于试管中,加适量的水充分振荡后加入1~2滴无色酚酞溶液(合理即可) 浊液变红(与上一空对应) 白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】(3)澄清石灰水必须 密封 保存。
2.实验室常用的干燥剂分碱性、酸性、中性三种类别。碱石灰是一种常用的碱性干燥剂,其成分为NaOH和CaO,它吸水能力强,不能干燥二氧化碳气体,在实验室应密封保存。
【学习交流】碱石灰不能干燥二氧化碳气体的原因分析。
原因一:氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠;
原因二: 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙 。
实验室有一瓶因敞口久置后变质的碱石灰,某化学兴趣小组对其成分展开讨论与探究。
【提出猜想】变质的碱石灰除含水以外,可能还含有哪些成分?
猜想一:NaOH、Ca(OH)2
猜想二:NaOH、Ca(OH)2、CaCO3
猜想三:NaOH、CaCO3
猜想四:Na2CO3、Ca(OH)2
猜想五:Na2CO3、CaCO3
【提出质疑】兴趣小组部分同学认为猜想 四 不合理,应改为 NaOH、Na2CO3、CaCO3 。
【查阅资料】兴趣小组为了更好地进行实验探究,将常见盐的水溶液的酸碱性整理如下:
氯化钠 硝酸钠 碳酸钠 氯化钙 硝酸钙 氯化钡 硝酸钡 硫酸铜
中性 中性 碱性 中性 中性 中性 中性 酸性
【实验探究】取少量碱石灰样品于试管中,加入足量蒸馏水。
(1)若发现样品完全溶解,则证明猜想 一 正确。
(2)若发现样品未完全溶解,过滤后得到滤渣M和溶液N,进行相关实验。
实验一:向溶液N中先滴加几滴酚酞溶液,可观察到溶液 变红 ,仅根据此现象不能证明任一猜想是否正确,原因是 氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红 。在此基础上,应如何设计实验证明猜想五正确?请写出实验操作及现象: 取少量滴加酚酞后的溶液N于试管中,滴加过量硝酸钡溶液,观察到产生白色沉淀,溶液由红色变为无色(合理即可) 。
实验二:向滤渣M中加入适量盐酸,观察到有气泡产生,反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 。
【拓展延伸】干燥剂的选择要视被干燥气体的性质而定,碱性干燥剂不能干燥酸性气体,同理,酸性干燥剂不能干燥碱性气体。总之,干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。 氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究[2018.15(6)]
小丽同学对家里使用的"固体酒精"产生好奇,于是利用课余时间和同学一起对其进行研究。
【查阅资料】固体酒精中含有酒精、氢氧化钠等物质。
探究一:固体酒精中的氢氧化钠是否变质
(1)小组同学取少量固体酒精于烧杯中,加水充分溶解后过滤,设计如下方案进行探究:
实验方案 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中,滴加足量稀盐酸 氢氧化钠已变质
取少量滤液于试管中,加入足量氢氧化钙溶液
取少量滤液于试管中,加入足量 溶液 有白色沉淀产生
(2)氢氧化钠在空气中变质的化学方程式是 。
探究二:固体酒精中的氢氧化钠的变质程度
【作出猜想】
猜想一:完全变质
猜想二:部分变质
【继续实验】(3)请你继续设计实验,完成猜想。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量滤液于试管中,加入过量氯化钡溶液 猜想二成立
②静置,取上层清液于另一支试管中,加入无色酚酞溶液
【反思交流】(4)步骤①中加入过量的氯化钡溶液的目的是 。能否用氢氧化钡溶液代替氯化钡溶液,并说明理由: 。
【解题方法】
第1步:明确变质原因。
第 2步:确定需要检验的物质。检验氢氧化钠是否变质的实质是检验 (填离子符号)是否存在。
第 3步:选择适当的试剂并设计方案。试剂选择:能与 C反应产生明显现象,但不能与OH-反应产生同样的现象。
第 4步:根据变质程度猜想生成物溶质成分。完全变质,溶质成分为 (填化学式,后同);部分变质,溶质成分为 。
第 5步:确定需要检验的物质。检验氢氧化钠变质程度的核心是检验是否有NaOH,先检验并除尽Na2CO3(即C),排除Na2CO3对实验的干扰,再检验NaOH(即OH-)。
第 6步:选择适当的试剂并设计方案。
1.(2023眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖,试剂瓶内壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物
【实验探究】(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为 ,甲同学得出结论,猜想一正确。
(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,其理由是 (用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙
【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】(3)澄清石灰水必须 保存。
2.实验室常用的干燥剂分碱性、酸性、中性三种类别。碱石灰是一种常用的碱性干燥剂,其成分为NaOH和CaO,它吸水能力强,不能干燥二氧化碳气体,在实验室应密封保存。
【学习交流】碱石灰不能干燥二氧化碳气体的原因分析。
原因一:氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠;
原因二: 。
实验室有一瓶因敞口久置后变质的碱石灰,某化学兴趣小组对其成分展开讨论与探究。
【提出猜想】变质的碱石灰除含水以外,可能还含有哪些成分?
猜想一:NaOH、Ca(OH)2
猜想二:NaOH、Ca(OH)2、CaCO3
猜想三:NaOH、CaCO3
猜想四:Na2CO3、Ca(OH)2
猜想五:Na2CO3、CaCO3
【提出质疑】兴趣小组部分同学认为猜想 不合理,应改为 。
【查阅资料】兴趣小组为了更好地进行实验探究,将常见盐的水溶液的酸碱性整理如下:
氯化钠 硝酸钠 碳酸钠 氯化钙 硝酸钙 氯化钡 硝酸钡 硫酸铜
中性 中性 碱性 中性 中性 中性 中性 酸性
【实验探究】取少量碱石灰样品于试管中,加入足量蒸馏水。
(1)若发现样品完全溶解,则证明猜想 正确。
(2)若发现样品未完全溶解,过滤后得到滤渣M和溶液N,进行相关实验。
实验一:向溶液N中先滴加几滴酚酞溶液,可观察到溶液 ,仅根据此现象不能证明任一猜想是否正确,原因是 。在此基础上,应如何设计实验证明猜想五正确?请写出实验操作及现象: 。
实验二:向滤渣M中加入适量盐酸,观察到有气泡产生,反应的化学方程式为 。
【拓展延伸】干燥剂的选择要视被干燥气体的性质而定,碱性干燥剂不能干燥酸性气体,同理,酸性干燥剂不能干燥碱性气体。总之,干燥剂不能与被干燥气体发生化学反应。