17.實驗室有一瓶長期放置的氫氧化鈉固體,某興趣小組同學(xué)欲對該固體變質(zhì)情況進行探究.
Ⅰ固體的成分分析
【提出問題】該瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì),變質(zhì)情況如何?
【查閱資料】①氫氧化鈉在空氣中容易變質(zhì)但不會轉(zhuǎn)化為NaHCO
3;
②CaCl
2溶液的pH=7,碳酸鈉溶液的pH?7
③CaCl
2+Na
2CO
3═CaCO
3↓+2NaCl
Ca(OH)
2+Na
2CO
3═CaCO
3↓+2NaOH
④堿石灰是CaO和NaOH的混合物
【提出猜想】猜想Ⅰ:固體未變質(zhì)
猜想Ⅱ:固體全部變質(zhì)
猜想Ⅲ:固體部分變質(zhì)
【原因分析】氫氧化鈉在空氣中變質(zhì)的原因是2NaOH+CO
2═Na
2CO
3+H
2O(用化學(xué)方程式表示).
【進行實驗】小聰同學(xué)取少量樣品于燒杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入幾滴酚酞試液,溶液變紅,由此他得出猜想Ⅰ正確,但其他同學(xué)很快予以否定,否定的理由是碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液都顯堿性,都能使酚酞試液變紅色,為了進一步得出結(jié)論,組內(nèi)其他三位同學(xué)分別取小聰實驗后的溶液于試管中,進行如下表所示實驗.
同學(xué) | 小紅 | 小美 | 小伍 |
實驗操作 | 加入適量氫氧化鈣溶液 | 加入過量氯化鈣溶液 | 加入過量稀硫酸 |
【實驗結(jié)論】小紅、小美的實驗中都觀察到有白色沉淀生成且溶液仍是紅色,于是他們都得出猜想Ⅲ正確.
【反思評價】(一)老師指出,僅憑小紅的實驗操作和現(xiàn)象無法確定猜想Ⅲ正確,理由是碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,產(chǎn)生的氫氧化鈉干擾對樣品中氫氧化鈉的檢驗.
(二)根據(jù)小美的結(jié)論推測小伍實驗現(xiàn)象是開始無明顯現(xiàn)象,一會兒后產(chǎn)生氣泡,溶液由紅色逐漸變成無色.
Ⅱ固體中各成分含量
【提出問題】如何測定變質(zhì)的氫氧化鈉固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
【進行實驗】化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置.
①小明同學(xué)認(rèn)為通過測定裝置 I中反應(yīng)前后B的質(zhì)量差,再通過相應(yīng)計算,就可測定Na
2CO
3的純度,小組內(nèi)同學(xué)通過討論認(rèn)為不可以,其理由可能是濃鹽酸易揮發(fā),揮發(fā)出的氯化氫氣體也被裝置B吸收了;
②小剛同學(xué)在大家討論的基礎(chǔ)上,設(shè)計了裝置II.請分析:裝置II中A的作用吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣;若無裝置C,對測定結(jié)果造成的影響是偏大(填“偏大”、“偏小”或“無影響”);
【實驗結(jié)論】稱取10g樣品于圓底燒瓶中,實驗結(jié)束后,測得裝置D增重2.2g,請你計算出樣品中Na
2CO
3質(zhì)量分?jǐn)?shù).(寫出計算過程)
【反思評價】①聯(lián)想到空氣中有CO
2,所以實驗室中的氫氧化鈉應(yīng)密封保存.
②若將上述5g氫氧化鈉固體全部溶解在45g水中,得到的溶液中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10%(填“大于”、“小于”或“等于”).