题目内容

1.实验室有一瓶长期露置于空气中氢氧化钠溶液,确认已变质.某学习小组展开如下探究,确定该溶液的成分,并进一步制定回收方案.
【问题1】久置的氢氧化钠溶液是全部变质?还是部分变质?
【探究1】确定该溶液中溶质的成分.
【资料1】BaCl2溶液、Ba(NO32溶液、CaCl2溶液、Ca(NO32溶液、NaNO3溶液均显中性.
实验操作实验现象实验结论
(1)取少量溶液于试管中,向溶液中滴加
过量的氯化钙溶液溶液,并不断振荡.
白色沉淀产生该溶液部分变质,含有
碳酸钠和氢氧化钠.
(2)将步骤(1)反应后的混合物静置,取少量上层清液,滴加2~3滴酚酞试液.,溶液变红色
氢氧化钠溶液变质的原因CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(用化学方程式表示),因此氢氧化钠溶液必须密封保存.
【问题2】如何从变质的氢氧化钠溶液中回收得到较纯净的氢氧化钠固体.
【探究2】回收纯净的氢氧化钠固体.
【资料2】在不同温度下NaOH的溶解度如下:
温度(℃)1020406080100
溶解度(g/100g水)6485138203285376

请回答下列问题:
Ⅰ.试剂x的化学式Ca(OH)2,操作y的名称为过滤.
Ⅱ.根据相关物质的溶解度数据,系列操作z中 ②操作名称为降温结晶.
Ⅲ.探究1中的物质检验和探究2中的除杂提纯都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是实验探究1中将碳酸钠转化为氯化钠目的是排除对氢氧化钠检验的干扰、实验探究2除杂是为了除去产品中的杂质而将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.

分析 根据已有的知识进行分析解答,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而变质,检验氢氧化钠是否变质实质上是检验碳酸钠的存在,碳酸钠的水溶液呈碱性,能与酸反应生成二氧化碳气体;检验氢氧化钠的变质程度就是检验是否含有氢氧化钠,需要先把碳酸钠除去,据此解答;要提纯氢氧化钠就是除去碳酸钠,注意不能生成新的杂质.

解答 解:【资料1】要检验氢氧化钠的变质程度,可以加入过量的氯化钙溶液除去碳酸钠,然后加入酚酞试液,溶液变红,说明是部分变质,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故填:过量的氯化钙溶液,溶液变红色;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
【资料2】Ⅰ、要回收氢氧化钠,需要除去碳酸钠,可以加入氢氧化钙溶液,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,然后过滤除去沉淀,故填:Ca(OH)2,过滤;
Ⅱ、要从溶液中得到氢氧化钠的固体,根据溶解度可以看出,氢氧化钠的溶解度受温度影响变化大,故可以使用降温结晶的方法,故填:降温结晶;
Ⅲ、要检验氢氧化钠的变质程度,需要检验是否含有氢氧化钠,因此除去碳酸钠的时候不能生成氢氧化钠,而要回收氢氧化钠,则除去碳酸钠的时候不能生成新的杂质,故填:实验探究1中将碳酸钠转化为氯化钠目的是排除对氢氧化钠检验的干扰;实验探究2除杂是为了除去产品中的杂质而将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.
答案:
【资料1】

实验操作实验现象实验结论
(1)取少量溶液于试管中,向溶液中滴加
过量的氯化钙溶液溶液,并不断振荡.
白色沉淀产生该溶液部分变质,含有
碳酸钠和氢氧化钠.
(2)将步骤(1)反应后的混合物静置,取少量上层清液,滴加2~3滴酚酞试液.,溶液变红色
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
【资料2】
Ⅰ、Ca(OH)2,过滤;
Ⅱ、降温结晶;
Ⅲ、实验探究1中将碳酸钠转化为氯化钠目的是排除对氢氧化钠检验的干扰;实验探究2除杂是为了除去产品中的杂质而将碳酸钠转化为产品氢氧化钠.

点评 本题考查的是氢氧化钠变质成分的探究,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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9.几年前,一辆载满20t电石的挂车,在浙江滨江区燃起熊熊大火并伴有大量黑烟.事故路面上洒落了五六百米燃着的石头.这辆货车在雨中整整燃烧了一天,消防官兵对大火也束手无措,场面让人震撼.大家对电石的化学性质产生了浓厚的兴趣,请你一起与他们完成下列探究活动.
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[猜想与假设]
电石与水反应生成的可燃性气体是:氧气、氢气或乙炔(C2H2);电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙.大家做出以上推断的理由是质量守恒定律反应前后元素的种类不变.
大家讨论后一致认为该气体不可能是氧气,原因是氧气不具有可燃性,白色固体不可能是氧化钙,原因是(用化学方程式表示)CaO+H2O═Ca(OH)2
[实验探究]
实验步骤实验现象实验结论
(1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃.气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟.电石与水反应产生的气体是乙炔(或C2H2
(2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸.固体溶解,没有气泡产生.电石与水反应产生的固体不是碳酸钙
(3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2~3滴酚酞.溶液变红电石与水反应产生的固体是氢氧化钙
[反思交流]
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16.小明是一个善于思考,具有创新思维能力的学生,他根据“一般与特殊”这一化学学科思想对“在金属活动性顺序中,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,反之则不能”的结论产生质疑,为了证实自己的想法,在一节“自主探究”实验课上,他将纯净的铜片放进氯化铁溶液中,惊喜地发现:溶液由黄色逐渐变成浅绿色,而铜表面仍然不变.
提出问题:铜真的能与氯化铁溶液发生反应吗?
设计实验:
 实验步骤 反应后铜的质量 反应后溶液的质量 初步结论
 精确称量mg铜丝,然后放进ng氯化铁溶液中 
小于mg(填大于、小于或等于)
 
大于ng(填大于、小于或等于)

铜能与氯化铁溶液发生反应
评价交流:小明找来同学小刚对自己的探究过程进行评价、小刚认为,为确保结论正确应通过实验验证反应后的溶液中有铜离子,其实验步骤是加入氢氧化钠溶液,如果产生蓝色沉淀,则证明有铜离子.
查阅资料:为确保结论正确,小明查到如下资料;Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+
得出结论:铜能与氯化铁溶液反应,其化学方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,由此可见,化学反应规律为一般规律.
拓展实验:根据节约、环保的原则,应将反应后的混合溶液变为一种溶质的溶液,其操作方法是往反应后的溶液中加入足量的铁粉,然后过滤.

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