氢氧化钠变质程度问题

化学专项复习（一）

----氢氧化钠变质问题

1.已知NaOH容易与空气中的CO2作用而变质。小军同学在实验室发现一瓶敞口放置的NaOH 固体后，设计方案，对这瓶NaOH固体变质情况进行了如下实验探究：

回答下列问题：

⑴上述实验操作的名称分别是：操作①，操作④。

⑵根据上述实验，可以确定该固体变质(选填“已”或“未”)

⑶步骤③中加过量氯化钙溶液的目的是。

⑷若测得E的pH＝7，则A的成分，若测得E的pH＞7，则A的成分

2.小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质，于是进行了如下实验探究。

【提出问题】

氢氧化钠溶液是否变质？

【提出猜想】

①该氢氧化钠溶液没有变质；②该氢氧化钠溶液部分变质；③该氢氧化钠溶液全部变质。【实验验证】

【讨论】小明同学认为，根据上述实验（1）（2）可推断，猜想②正确。而小张则认为猜想③也可能正确，理由是。

于是小王又设计了如下补充实验：

（1）取原溶液少量于试管中，逐滴加入BaCl2溶液至。静置，分层。（2）取上层清液，向其中加入CuSO4溶液，若有蓝色沉淀产生，则说明氢氧化钠溶液部分变质，化学方程式：。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。

【反思】该氢氧化钠溶液变质的原因可能是（用化学方程式表示）：。

3.在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应

后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。 【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？

【进行猜想】甲认为黑色颗粒是____________，白色物质可能是Na 2O 或__________； 乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。

甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是 。 【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na 2O ＋H 2O===2NaOH 【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。

【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是 。 【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。 通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。①_____________，②_____________。 4.某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分，进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动：

【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么？ 【猜想与假设】

猜想Ⅰ：全部是NaOH ； 猜想Ⅱ：全部是Na 2CO 3；

猜想Ⅲ：

。 【实验与探究】 （1）实验如下：

(2)为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立。

小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈性（填“酸”或“碱”），能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是。

(3)实验小组的同学展开讨论，又提出了一个定量实验方案，通过测定产生沉淀的质量来证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。实验如下：准确称取m克固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥称得沉淀的质量为n克，若猜想Ⅱ成立，则m与n的关系式为（用含m和n的等式或不等式表示，下同）；若猜想Ⅲ成立，则m 与n的关系式又为。

【反思与交流】久置的固体氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) 。

5.一瓶氢氧化钠固体，因不慎敞口放置了一段时间，已经部分变质。化学课外兴趣小组的同学决定测定该瓶试剂变质的程度，他们在知识回顾的基础上，依次进行了如下的实验操作：

知识回顾：氢氧化钠必须密封保存；氢氧化钠与二氧化碳反应生成Na2CO3和H2O；CaCO3不溶于水。

第一步：取该瓶中的试剂20g加水配制成溶液；

第二步：向上述溶液中加入足量的澄清石灰水；

第三步：过滤、干燥、称量，生成沉淀为5g。

⑴计算该20g试剂中含有杂质Na2CO3的质量分数（结果精确到0.1%）。

⑵若该瓶试剂中的Na2CO3的质量分数为A，则氢氧化钠的质量分数（填大于、等于或小于），原因是。

6.研究性学习：探究实验室中久置的NaOH的变质程度。

［研究方案］先称取13.3g 的NaOH样品（杂质为Na2CO3），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入质量分数为14.6％的稀盐酸，根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量。从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。

［解决问题］实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。

计算样品中NaOH质量分数是多少（计算结果保留小数点后一位）？

［发现问题］根据“与NaOH反应所用盐酸的质量”，对照图像，你发现了什么问题？

7.在一烧杯中盛有100gCuSO4和H2SO4的混合溶液向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的NaOH溶液，混合溶液的质量与所滴入NaOH溶液的质量关系曲线如右图所示。请根据题意回答下列问题：

（1）在实验过程中产生沉淀的总质量是______ g。

（2）在M点时，溶液中的溶质是；

（3）在实验过程中加入80gNaOH溶液时，通过计算求此时所得不饱和溶液中溶质的质量分数。（计算结果精确至0.1%）

答案

1.⑴溶解过滤；⑵已⑶完全除去碳酸钠；

⑷碳酸钠氢氧化钠和碳酸钠

2.【实验验证】（1）溶液显碱性

（2）溶液中存在碳酸根离子（或碳酸钠） Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

【讨论】碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红（其他说法合理也给分）

不再产生沉淀 CuSO4＋2NaOH＝Na2SO4＋Cu(OH)2↓

【反思】 2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O

3.答案：【进行猜想】碳(或C)Na2CO3反应物中无氢元素(或违背质量守恒定律，答案合理即可)

【实验探究】Na2CO3

【反思评价】Na2CO3 溶液显碱性，也会使酚酞变红

【得出结论】4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C

燃烧不一定要有氧气参加；CO2在一定条件下能支持燃烧；金属Na着火不能用CO2灭火；金属Na与CO2的反应属于置换反应等(合理即可)

4.【猜想与假设】猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3(1分)

【实验与探究】

1.

2.碱（1分）滴加过量的氯化钡溶液（1分）

3.n =197m/106( 或n=1.86m或m=106n/197或m=0.54n)（1分）0

【反思与交流】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（2分）

5.⑴小于；试剂中含有水。

⑵解：设该20g试剂中含碳酸钠的质量为x，

Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH

106 100

x 5g

=

x = 5.3g

该20g试剂中含碳酸钠的质量分数为：

×100% = 26.5%

答：略

解析:略

6.［解决问题］

Na2CO3的质量／g 5.3

变质NaOH的质量/g 4.0

NaOH的变质程度（用质量分数表示）33.3%

［深入探究］m(NaOH)＝13.3g－5.3g＝8g

NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O

40 36.5

8g m(HCl)’

m(HCl)’＝8g×＝7.3g

m［HCl(aq)］＝×100％＝50.0g

［发现问题］NaOH被中和后，滴加盐酸，为什么没有立即产生CO2气体

［继续探究］求实验过程中与NaOH反应所用盐酸的质量。

［发现问题］根据“与NaOH反应所用盐酸的质量”，对照图像，你发现了什么问题？