专题01 氢氧化钠的变质问题-中考化学实验专题突破

专题01：氢氧化钠变质问题

【必背考点】

1、氢氧化钠变质的原因：敞口放置在空气中与二氧化碳反应，生成了碳酸钠。

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

2、检验氢氧化钠是否变质的方法：

①加酸：

取少量样品于试管中，滴加稀盐酸(或者稀硫酸)，如果产生气泡，说明已变质。

注意：滴加的稀盐酸一定要足量，因为当稀盐酸不足时，也没有气泡产生。

原理：碳酸钠会与酸反应生成二氧化碳气体；而氢氧化钠与酸反应无明显现象。

   Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 ↑+ H2O ；  NaOH + HCl = NaCl + H2O

②加碱溶液：

取少量样品于试管中充分溶解，滴加氢氧化钙溶液(或者氢氧化钡溶液)，如果产生白色沉淀，说明已变质。

原理：碳酸钠会与氢氧化钙或氢氧化钡反应生成白色的碳酸钙（碳酸钡）沉淀，而氢氧化钠与氢氧化钙不反应。

     Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH ；

 Na2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + 2NaOH ；

③加盐溶液：

取少量样品于试管中充分溶解，滴加氯化钙溶液(或者氯化钡溶液)

 原理：碳酸钠会与氯化钙或者氯化钡反应生成白色的碳酸钙（碳酸钡）沉淀，而氢氧化钠与氯化钙或者氯化钡不反应，无明显现象。

Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl  ；

Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl ；

3、检验氢氧化钠的变质情况：

方法：取少量样品于试管中，滴加足量（或者过量）的CaCl2(或者氯化钡)溶液，再滴加几滴酚酞溶液.

原理：氢氧化钠和变质后生成的碳酸钠的溶液都呈碱性，所以不能直接滴加酚酞鉴别。先滴加足量的氯化钙(或者氯化钡)溶液除去碳酸钠（产生白色沉淀），在滴加酚酞溶液，如果溶液呈红色，说明溶液呈碱性，有未变质的氢氧化钠。如果溶液不变红，说明没有氢氧化钠了。

注意：这里只能滴加CaCl2(或者氯化钡)溶液，因为CaCl2(或者氯化钡)溶液都呈中性，不能添加氢氧化钙溶液(或者氢氧化钡溶液)，因为反应会引入氢氧化钠。

 Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl ；

 Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl 

①不产生白色沉淀，溶液变红 （没有变质）

②产生白色沉淀，溶液变红   （部分变质）

③产生白色沉淀，溶液不变红 （全部变质）

4、除去杂质：

 滴加适量的氢氧化钙溶液(或者氢氧化钡溶液）

原理：碳酸钠会与氢氧化钙或氢氧化钡反应生成白色的碳酸钙（碳酸钡）沉淀，可过滤除去，生成的产物为氢氧化钠，不会引入新杂质。

    Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH；

Na2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + 2NaOH；

巩固练习：

一．选择题（共4小题）

1．如图为运用烧瓶内外压强差的原理设计化学喷泉实验。烧杯内盛有NaOH溶液，实验时，先从a处挤入几滴氢氧化钠溶液，随即打开止水夹b，若要形成喷泉，烧瓶中的气体X不可能是（　　）

A．SO2 B．CO2 C．H2 D．HCl

2．下列有关氢氧化钠的实验设计及操作，其现象足以说明结论的是操作现象结论（　　）

A．A B．B C．C D．D

3．下列对露置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液样品进行的相关实验中，实验现象及结论合理的是（　　）

A．用无色酚酞试液检验氢氧化钠溶液是否变质 

B．取一定量溶液样品，滴入稀盐酸，立即有大量气体产生 

C．取一定量溶液样品，滴入澄清石灰水至沉淀不再增加，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，溶液变红，证明原样品中溶质是氢氧化钠             

D．取一定量溶液样品，加入澄清石灰水至沉淀不再增加，过滤，可除去样品中的杂质

4．有一瓶久置的氢氧化钠溶液，为了探究该溶液是否变质以及变质的程度，设计了如图方案，根据方案流程，下列说法错误的是（　　）

A．由步骤①的现象可知该氢氧化钠溶液已经变质 

B．若步骤②中的“现象Ⅰ”为：生成白色沉淀，则结论是该氢氧化钠溶液部分变质 

C．步骤②中的“通入二氧化碳”可改为无色酚酞溶液 

D．步骤①中的CaCl2溶液也可以用Ca（OH）2溶液代替

二．实验探究题（共6小题）

5．如图所示，某活动小组为验证氢氧化钠和氢氧化钙的性质，设计并进行以下实验（装置气密性良好）；分别打开分液漏斗活塞，将相同10mL的氢氧化钠饱和溶液和氢氧化钙饱和溶液全部加入锥形瓶中，关闭活塞，一段时间后同时打开弹簧夹K1、K2，观察实验现象

（1）B中短导管可使集气瓶内外气压保持一致，这样设计的目的是 　   　；

（2）实验过程中，根据现象 　   　，说明实验室吸收二氧化碳适合用氢氧化钠饱和溶液；

（3）实验中，把B中的水更换为 　   　溶液，则可证明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应；

（4）实验后，从A中锥形瓶内取出适量溶液，倒入试管中，设计实验证明该溶液中仍含有氢氧化钠的实验需要使用的试剂是 　   　。

A．无色酚酞试液    B．氯化钡溶液   C．氢氧化钙溶液    D．稀硫酸

6．学习完酸碱盐的性质后，某活动小组的同学进行了如图所示的实验。

（1）实验1中打开分液漏斗活塞，向充满CO2的广口瓶中滴入NaOH溶液。

①一段时间后可观察到的现象是 　   　，据此，小明同学判断NaOH溶液与CO2发生了化学反应；

②有同学提出上述实验不能证明NaOH溶液和CO2发生了反应，你认为上述实验应做的改进是 　   　。

（2）实验2中，将过量稀盐酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液最终变为无色，该实验 　   　（选填“能”或“不能”）证明盐酸和氢氧化钠发生了反应。

（3）实验3中恰好完全反应的化学方程式为 　            　；如图是向盛有NaOH溶液的试管中加入CuCl2溶液前后主要离子种类及个数比变化示意图，则“”代表的离子是 　   　（填离子符号）。

（4）实验结束后，将实验1、2的废液倒入同一干净的烧杯中，观察到有气泡产生、最终溶液呈红色，则溶液中含有的溶质为 　   　（写化学式）。

7．某化学兴趣小组利用“化学喷泉”设计了如下实验，20℃时，用250mL圆底烧瓶收集一瓶纯净的CO2，按如图所示组装装置。用注射器缓缓注入3mL NaOH溶液，轻轻振荡烧瓶，打开止水夹，玻璃导管尖嘴处很快产生“喷泉”，与此同时，C、E装置中发生连锁反应。回答下列问题：

（1）图中仪器X的名称是 　   　。

（2）注入NaOH溶液后，A中烧瓶内发生反应的化学方程式是 　                    　。

（3）“连锁反应”后，E试管中的现象为 　   　。

（4）小丽同学为测定反应后A烧瓶中溶液的酸碱度，她可以使用 　             　。

（5）该小组实验中多次用到了多功能瓶，如图中当气体从m口进入时，利用多功能瓶还可以进行许多实验。下列实验设计方案中，不可行的是 　   　（填序号）。

①盛澄清石灰水时，可以检验实验室制出的二氧化碳气体

②盛烧碱溶液时，可以除去一氧化碳中的二氧化碳气体

③盛浓硫酸时，可以除去氧气中的水蒸气

④盛适量冷水并放入一小块白磷时，可以验证可燃物燃烧的条件

8．小明在学习过酸碱盐有关知识之后，用如图所示装置验证氢氧化钠的性质。请将他的实验补充完整。

（1）检查A装置的气密性的方法是　   　（填实验操作与现象），说明A装置的气密性良好；

（2）实验时，关闭K1、K2、K3和K4，先将注射器中少量（约2mL）20%的NaOH溶液缓慢推入A中后停止推动活塞。过一会儿，剩余的NaOH溶液能够自动吸入A中，产生该现象的原因是　   　。该现象　   　（选填“能”或“不能”）说明NaOH与CO2发生了化学反应，理由是　   　；

（3）打开K1、K3，能观察到C中溶液进入A中，C中导管下端露出液面；

（4）再打开K2、K4，B中溶液进入A和C。能证明A中二氧化碳与氢氧化钠反应生成新物质的现象是　   　；

（5）为证明氢氧化钠与盐酸反应，小红认为应将C中改用溶质的质量分数为20% NaOH溶液，而小明认为C中NaOH溶液的浓度不宜过大。你认为哪位同学的方案更合理，并说明理由：　   　。

9．某实验小组的同学为了验证氢氧化钠的溶液是否与二氧化碳反应。分别设计了两种方法。

方法一：如图甲所示，两个装满二氧化碳的同样规格的瓶中分别注入等量的氢氧化钠的溶液和蒸馏水，振荡后若观察到U形管左侧的液面溶液　   　于右侧的液面，则证明溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应。此时右瓶内的压强　   　 （ 填“大于”或“小于”）大气压。

方法二：如图乙所示，在室温为15℃时，将10g氢氧化钠固体完全溶于80g水中，而后匀速地通入二氧化碳气体。同时用传感器测定溶液的pH变化，用数据采集器记录并绘制图象如图丙所示（相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠）。

（1）为了确定M点的溶液成分，先滴加酚酞试液，溶液变红。再滴加过量氯化钡溶液，有白色沉淀生成且溶液红色不消失，则可判断M点溶液中一定含有的溶质是　   　（填化学式 ）。

（2 ）实验中发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时烧杯中就可能观察到　   　现象。

10．某兴趣小组对CO2与NaOH溶液的反应进行了探究。实验如图1所示，检查装置气密性，在三颈瓶内集满二氧化碳气体，再将橡皮塞连接压强传感器和计算机，实验中先后将溶液注入三颈瓶中，其间多次振荡装置，最后将两个注射器的活塞都拉回原位，并用文具夹子固定，测得压强的变化如图2所示。查阅资料：碳酸钠和盐酸的反应分二步进行，其中第一步反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3

①图2中bc段压强变化说明振荡的作用是　   　。

②图2中ef段压强没有明显变化的原因是　   　。

③图2中fg段压强迅速增加的原因是：　   　（请用化学方程式表示）。

④利用图2中的数据分析，说明溶液中的水也在吸收二氧化碳的理由：　   　。