小明在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶氫氧化鈉固體沒(méi)有塞上瓶塞,于是他和他的同學(xué)一起對(duì)這瓶氫氧化鈉固體展開(kāi)探究,請(qǐng)你與他們一起進(jìn)行探究。
【提出問(wèn)題】這瓶氫氧化鈉固體是否變質(zhì)?
【查閱資料】CaCl2溶液呈中性。
【猜想與假設(shè)】
①氫氧化鈉沒(méi)有變質(zhì);②該氫氧化鈉部分變質(zhì);③該氫氧化鈉       
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】取氫氧化鈉固體樣品溶于水配成溶液A,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論及解釋
(1)取少量溶液A于試管中,向其中滴加足量的稀鹽酸;
有氣泡產(chǎn)生
猜想         不成立
(2)另取少量溶液A于試管中,向其中滴加足量的氯化鈣溶液;
產(chǎn)生         
反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
               
(3)將步驟(2)所得的混合液靜置,向上層清液中滴加無(wú)色的酚酞溶液。
溶液呈紅色
猜想        成立
 
【反思與交流】
久置的氫氧化鈉變質(zhì)的原因是(用化學(xué)方程式表示)                  ,因此,氫氧化鈉應(yīng)        保存。
【探索與拓展】為進(jìn)一步探究氫氧化鈉的變質(zhì)程度,小明稱取18.6g氫氧化鈉固體樣品放入燒杯中,向其中逐滴加入稀鹽酸,到不再產(chǎn)生氣泡為止,共消耗稀鹽酸100g,反應(yīng)后稱得燒杯中溶液的質(zhì)量為114.2g。試計(jì)算:
(1)該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為               
(2)該氫氧化鈉的變質(zhì)程度(即變質(zhì)的氫氧化鈉占變質(zhì)前的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù))為              。
【猜想與假設(shè)】③全部變質(zhì)
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論及解釋
(1)
 

(2)
白色沉淀
Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(3)
 

 
【反思與交流】CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O、密封
【探索與拓展】(1)10.6  (2)50%  

試題分析:【猜想與假設(shè)】三個(gè)猜想:①氫氧化鈉沒(méi)有變質(zhì);②該氫氧化鈉部分變質(zhì);③該氫氧化鈉全部變質(zhì)
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】:因?yàn)樘妓徕c與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,產(chǎn)生氣泡:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,而氫氧化鈉雖然會(huì)也鹽酸反應(yīng),但沒(méi)有氣體生成:NaOH+HCl=NaCl+H2O,所以根據(jù)現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明有碳酸鈉存在,故猜想①不成立,在步驟(2)中滴加足量的氯化鈣溶液,溶液中的碳酸鈉會(huì)與氯化鈣反應(yīng):CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,現(xiàn)象:生成了白色沉淀,由于所加的氯化鈣溶液是足量,所以把溶液中的碳酸鈉全部反應(yīng)掉了,故在步驟(3)中將步驟(2)所得的混合液靜置,向上層清液中滴加無(wú)色的酚酞溶液,結(jié)果溶液呈紅色,說(shuō)明溶液仍然呈堿性,也就是說(shuō)溶液中有NaOH,所以猜想②成立,溶液部分變質(zhì)
【反思與交流】:久置的氫氧化鈉會(huì)吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì),化學(xué)方程式為:CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O,因此,氫氧化鈉應(yīng)密封保存
【探索與拓展】:根據(jù)質(zhì)量守恒定律:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,所以可以直接判斷生成的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量=18.6g+100g-114.2g=4.4g,再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑中二氧化碳與碳酸鈉的質(zhì)量關(guān)系便可算出碳酸鈉的質(zhì)量,然后再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式:CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O中碳酸鈉與NaOH的質(zhì)量關(guān)系求出變質(zhì)的NaOH質(zhì)量,進(jìn)一步可算出該氫氧化鈉的變質(zhì)程度
解:設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x,變質(zhì)的NaOH質(zhì)量為y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
106                      44
x                       4.4g
(1)106:44=x:4.4g    ∴x=10.6g  
故原固體中未變質(zhì)的NaOH質(zhì)量=18.6g-10.6g=8g
CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O
80      106
y     10.6g
(2)80:106=y:10.6g     ∴y=8g
故該氫氧化鈉的變質(zhì)程度=8g÷(8g+8g)×100%=50%
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序號(hào)
物質(zhì)
所含雜質(zhì)
除雜方法
A
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CO2
點(diǎn)燃
B
NaCl
泥沙
溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)
C
CuO
C
加適量的鹽酸
D
HCl
H2SO4
加適量的Ba(NO3)2溶液,過(guò)濾
 

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A.=7B.>7
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C.溶液中滴入石蕊顯紅色
D.溶液中滴入酚酞不顯色

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