题目内容

10.某校化学兴趣小组同学在实验室整理药品时,发现盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶未塞瓶塞,且试剂瓶口周围有一些白色固体,他们怀疑氢氧化钠已经变质,于是他进行了如下实验探究.
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质?
【查阅资料】氯化钠溶液、氯化钡溶液呈中性.
【实验探究】小王、小李两同学分别设计了不同方案并加以实验.
实 验 步 骤实 验 现 象结   论
小王用pH试纸测溶液的pH溶液的pH>7说明氢氧化钠溶液没有变质
小李取少量溶液于试管中,加入适量氯化钡溶液有白色沉淀产生说明氢氧化钠溶液已经变质
(1)因为氢氧化钠在空气中要吸收水而发生潮解,吸收二氧化碳而变质,所以应密闭保存. 其变质的反应方程式为2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O.
(2)小李同学认为小王同学的结论不科学,其理由是:碳酸钠溶液显碱性,溶液的pH>7.
(3)小李同学的实验中观察到实验现象A为:有白色沉淀产生.
(4)小张同学认为该氢氧化钠溶液只是部分变质.为确定小张同学的猜想,应该对小李同学的实验进行如下改进:向试管中加入过量的氯化钡溶液,再向试管中滴加酚酞溶液,通过观察溶液颜色变化来检验该溶液是否含有氢氧化钠.如果只是部分变质,观察到的现象是:先有白色沉淀产生,后来酚酞变成红色.
(5)若要除去上述变质的氢氧化钠溶液中的杂质应加入适量的Ca(OH)2(填化学式)溶液而除去.

分析 (1)根据氢氧化钠固体会吸水而潮解,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水进行分析;
(2)根据碳酸钠溶液显碱性进行分析;
(3)根据钡离子和碳酸根离子会生成白色的碳酸钡沉淀进行分析;
(4)根据要检验混合物中含有氢氧化钠,需要加入过量的氯化钡将碳酸钠除去,再用酚酞检验进行分析;
(5)根据除杂的原则,除去杂质不能引入新的杂质进行分析.

解答 解:(1)氢氧化钠固体会吸水而潮解;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;故填:潮解;2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)碳酸钠溶液显碱性,溶液的pH>7;故填:碳酸钠溶液显碱性,溶液的pH>7;
(3)钡离子和碳酸根离子会生成白色的碳酸钡沉淀,所以小李同学的实验中观察到实验现象A为有白色沉淀产生,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;故填:有白色沉淀产生;
(4)要检验混合物中含有氢氧化钠,需要加入过量的氯化钡将碳酸钠除去,再用酚酞检验,所以应该对小李同学的实验进行如下改进:向试管中加入过量的氯化钡溶液,再向试管中滴加酚酞试液,酚酞变成红色,说明含有氢氧化钠,是部分变质;故填:先有白色沉淀产生,后来酚酞变成红色;
(5)氢氧化钙与碳酸钠反应生成产物为氢氧化钠和碳酸钙沉淀,可在含碳酸钠杂质的氢氧化钠溶液中加入适量的Ca(OH)2溶液而除去杂质;故填:Ca(OH)2.

点评 本题考查的是物质变质成分的实验探究的知识,完成此题,可以依据已有的物质的性质进行.

练习册系列答案
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15.化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应.那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?
[猜想与假设]
猜想1:在常温下能反应;
猜想2:在常温下不能反应,但在加热条件下能反应;
猜想3:在加热条件下也不能反应.
[实验与事实]
操作1:将一小块铜片放入试管中,加入足量的浓硫酸,无明显现象;
操作2:加热该试管,铜片上有气泡生成,并闻到刺激性气味;
操作3:检验产生的有刺激性气味的气体(检验方法及现象略);
操作4:立即停止加热;
操作5:将少量水慢慢倒入试管中的残液中,发现有少量液滴飞溅,溶液呈蓝色.
[结论与解释]
(1)由以上探究可知猜想②正确的.(填序号)
(2)经检验产生的气体是SO2,立即停止加热是为了避免产生更多的SO2;
(3)铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO2和CuSO4.
[反思与评价]
(1)从安全角度考虑,对操作5作出评价从安全角度考虑不能将水倒入剩余的液体里,理由是如果浓硫酸有剩余,溶于水放热,比较危险;
(2)请你对“结论与解释”(3)合理性作出评价不正确;反应物中有氢元素,但二氧化硫和硫酸铜中都不含氢元素.
[拓展与应用]根据以上探究和已掌握的知识,同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案.
甲方案:利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO4
乙方案:在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO,再将CuO与稀硫酸反应制取CuSO4.
请你从安全、环保等方面对较差的方案作出评价:甲的方案比较差;利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO4,浓硫酸具有极强的腐蚀性,使用不安全,有一部分硫元素转化成二氧化硫,污染空气,且造成原料的浪费.

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