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(2012?安溪縣質檢)小剛、小明、小紅幫助老師整理實驗室時,發(fā)現一瓶瓶蓋破損的NaOH白色粉末,不知道是否已經變質,出于好奇心和對化學的熱愛,決定對其成分進行探究.
【提出問題】NaOH粉末是否變質?它的成分是什么?
【進行猜想】三位同學作出下列猜想:①可能是NaOH;②可能是Na2CO3;③可能是NaOH和Na2CO3
【實驗探究】
為了驗證①②③猜想,他們分別做了下面的實驗.
(1)小剛取少量白色粉末于試管中,再滴加稀HCl,有氣泡產生,由此可推出白色粉末中一定有
Na2CO3
Na2CO3
,肯定猜想①是錯誤的.
(2)小軍取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞試液,溶液變?yōu)榧t色.由此小軍結合小剛的實驗,認為猜想③是正確的.小紅卻認為小軍的所得結論不確切,因為
溶液中存在Na2CO3也會使酚酞溶液變紅色
溶液中存在Na2CO3也會使酚酞溶液變紅色

(3)為了探究白色粉末是否含有NaOH,小紅設計了下、如圖所示的實驗方案.

①沉淀B的化學式為
CaCO3
CaCO3

②在操作1中要用到玻璃棒,其作用是
攪拌加速物質溶解
攪拌加速物質溶解
;在操作2中,除要用到鐵架臺(帶鐵圈)、燒杯、濾紙、玻璃棒外,還需要補充的玻璃儀器是
漏斗
漏斗

【交流討論】
小剛認為小紅的這個方案也有問題,理由是
Na2CO3與澄清石灰水反應后也會生成NaOH,因此無法判斷是否存在NaOH
Na2CO3與澄清石灰水反應后也會生成NaOH,因此無法判斷是否存在NaOH
.但只要稍加改進,就可以證明粉末中還含有NaOH,則小剛改進的方法是
將澄清石灰水改用CaCl2溶液(或BaCl2溶液)
將澄清石灰水改用CaCl2溶液(或BaCl2溶液)
.小剛對小紅的實驗作了正確的改進后進行了實驗,實驗現象和小紅的一致,發(fā)生反應的化學方程式為
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
.由此確定猜想③是正確的.
【總結反思】
通過上述實驗探究,說明氫氧化鈉因與空氣中的二氧化反應而變質,寫出氫氧化鈉變質的反應化學方程式:
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
,因此,氫氧化鈉應
密封
密封
保存.
分析:氫氧化鈉露置在空氣中容易和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應,而生成碳酸鈉,所以通?梢酝ㄟ^加入稀鹽酸或是稀硫酸的方式來檢驗氫氧化鈉是否變質,但是在檢驗氫氧化鈉是部分變質還是全部變質時,應先將碳酸鈉檢驗并除去,然后再檢驗剩余溶液是否顯堿性,若顯堿性則證明部分變質,否則全部變質,可以據此來解答該題.
解答:【實驗探究】(1)小剛取少量白色粉末于試管中,再滴加稀HCl,有氣泡產生,說明氫氧化鈉已變質生成了碳酸鈉;
(2)由于碳酸鈉溶液也呈堿性,所以能夠使無色酚酞變紅,所以不能僅僅根據酚酞變紅來判斷氫氧化鈉沒有變質;
(3)①向溶液中加入澄清石灰水產生白色沉淀,可以知道發(fā)生的反應為碳酸鈉和氫氧化鈣的反應,即白色沉淀B為碳酸鈣,其化學式為:CaCO3
②對白色粉末加水溶解,為了使其溶解的更快而用玻璃棒來攪拌;而操作2之后得到了白色沉淀和溶液,所以可以判斷操作2為過濾,根據所給的儀器可以知道還缺少漏斗;
【交流討論】因為碳酸鈉和氫氧化鈣反應時不僅僅生成了碳酸鈣,還要生成氫氧化鈉,所以向濾液中加入酚酞變紅,并不能判斷出氫氧化鈉是樣品中含有的,所以小紅的方案也不合理;為了更具有說服力,可以選擇氯化鈣溶液或氯化鋇溶液來除去碳酸根離子,然后再加入酚酞試液進行驗證,它們反應生成了氯化鈉是中性的不會干擾實驗現象的得出;
【總結反思】氫氧化鈉和二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水,所以應該對氫氧化鈉密封保存以防變質.
故答案為:(1)Na2CO3;
(2)溶液中存在Na2CO3也會使酚酞溶液變紅色.
(3)①CaCO3;
②攪拌加速物質溶解; 漏斗;
【交流討論】Na2CO3與澄清石灰水反應后也會生成NaOH,因此無法判斷是否存在NaOH.
將澄清石灰水改用CaCl2溶液(或BaCl2、Ba(NO32、Ca(NO32等);CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2 NaCl;
【總結反思】2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O; 密封.
點評:在檢驗氫氧化鈉是否是部分變質與檢驗是否變質是有區(qū)別的,檢驗變質只需用鹽酸就可以了,而檢驗部分變質,還要檢驗是否有氫氧化鈉,常用氯化鈣溶液或是氯化鋇溶液來進行檢驗.
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Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑)

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Ag
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硫酸鋅
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