韓彩榮
【摘 要】有關(guān)探究氫氧化鈉變質(zhì)與檢驗的問題在中考中屢見不鮮。題型包括實驗探究,設(shè)計實驗方案確定成分,除雜等各個方面。本文就從設(shè)計裝置、實驗方案證明反應(yīng)發(fā)生、確定樣品成分、除去雜質(zhì)三個方面來探究氫氧化鈉的變質(zhì)與檢驗問題。
【關(guān)鍵詞】氫氧化鈉變質(zhì);證明反應(yīng)發(fā)生;確定樣品成分;除去雜質(zhì)
氫氧化鈉的變質(zhì)其實就是氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水的過程。但是由于反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,因而有關(guān)于它的實驗探究,設(shè)計實驗方案確定成分,除雜等的題目在中考中屢見不鮮。今天筆者就從證明反應(yīng)發(fā)生、確定樣品成分、除去雜質(zhì)三個方面來探究氫氧化鈉的變質(zhì)。
一、證明反應(yīng)發(fā)生
氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,所以無法從外觀之間觀察出反應(yīng)是否發(fā)生。故而一般借助于反應(yīng)裝置氣壓變化或通過檢驗產(chǎn)物(碳酸鈉)的存在等方法進(jìn)行證明。
1.通過反應(yīng)裝置氣壓變化證明反應(yīng)發(fā)生
氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)消耗了二氧化碳?xì)怏w而又沒有生成其他氣體,因而反應(yīng)裝置內(nèi)氣壓一定變小,故而可以借助氣壓變化證明是否變質(zhì)。以下圖為例:
實驗步驟:向收集滿二氧化碳的軟飲料瓶內(nèi),迅速倒入濃氫氧化鈉溶液,立刻旋緊蓋子,手持瓶頸處振蕩。
實驗現(xiàn)象:瓶子明顯變癟。
實驗結(jié)論:二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
但該實驗并不夠嚴(yán)謹(jǐn)。因為氫氧化鈉溶液中有水,而二氧化碳會溶解在水中,也會導(dǎo)致瓶子變癟,因此該實驗可改進(jìn)為下圖形式:
當(dāng)然,從理論角度來講,在常溫常壓下,一體積水溶解一體積二氧化碳,故而從倒入的氫氧化鈉溶液的體積和瓶子變癟體積的對比中,就可以看出瓶子變癟最主要原因是二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
除了上面這種裝置,類似裝置還有以下這些:
3.通過檢驗產(chǎn)物(碳酸鈉)的存在證明是否反應(yīng)
檢驗碳酸鈉的存在,其實就是檢驗碳酸根離子的存在,若想要有明顯的實驗現(xiàn)象,一般有以下幾套方案:
2.向樣品中滴加足量稀鹽酸
實驗現(xiàn)象:有氣泡生成
實驗結(jié)論:二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。實驗注意:樣品中可能含有氫氧化鈉,鹽酸會優(yōu)先和氫氧化鈉反應(yīng),沒有明顯現(xiàn)象,故而鹽酸必須足量,才能夠看到鹽酸與碳酸鈉反應(yīng),有氣泡冒出。
由此可見確定樣品成分的關(guān)鍵是能夠檢驗出氫氧化鈉的存在。由于碳酸鈉的很多性質(zhì)與氫氧化鈉相似,所以,必須檢驗并除去碳酸鈉,才能夠繼續(xù)實驗檢驗出氫氧化鈉。正確的方案如下:
實驗步驟:1.取少量樣品放在試管中,加水溶解;2.向溶液中滴加足量的氯化鈣溶液,振蕩,靜置;3.向上述溶液中滴入幾滴酚酞試液,觀察實驗現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象與結(jié)論:若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液變?yōu)榧t色,則為部分變質(zhì),成分為氫氧化鈉和碳酸鈉;若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液不變色,則為完全變質(zhì),成分為碳酸鈉;若沒有沉淀生成,溶液變?yōu)榧t色,則為沒有變質(zhì),成分為氫氧化鈉。
在該實驗方案中,氯化鈣可以換為任一可溶性的鈣鹽或鋇鹽,但必須過量,以除盡碳酸鈉,防止干擾下面氫氧化鈉的檢驗。而滴入酚酞試液的目的是檢驗氫氧化鈉的存在,故而可以換為任一能與氫氧化鈉反應(yīng)有明顯現(xiàn)象的物質(zhì),例如:硫酸銅溶液,會與氫氧化鈉反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀。
《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》告訴我們“以實驗為基礎(chǔ)”是化學(xué)學(xué)科的基本特征。即使在由經(jīng)驗化學(xué)向理論化學(xué)發(fā)展的今天,化學(xué)實驗仍然是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的最現(xiàn)實、最生動、最有效的物質(zhì)載體。實踐證明只有充分挖掘?qū)嶒瀮?nèi)涵,才能提高學(xué)生實驗課的質(zhì)量,同時又培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。
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