有关氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究

唐璐

物质的检验和除杂是初中化学学习的重点和难点，在有关物质变质的探究中考查了对该知识点的理解与应用。在氢氧化钠、氢氧化钙变质的探究中，主要题型包括设计实验方案确定成分、除杂及证明反应的发生等。

[考点提炼]

氢氧化钠、氢氧化钙会与空气中的二氧化碳气体发生反应，从而变质。以氢氧化钠为例，反应方程式为CO2 + 2NaOH== Na2CO3 + H2O，根据反应的程度不同，变质情况及成分分为如下三种：（1）没有变质，含有NaOH；（2）部分变质，含有NaOH、Na2CO3；（3）全部变质，含有Na2CO3。

为了探究具体成分，可以对NaOH、Na2CO3  进行检验。（1）取少量样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，对Na2CO3进行检验，并完全除去Na2CO3，以防止Na2CO3对后续NaOH的检验造成干扰。若此时有白色沉淀生成，说明NaOH已经变质。需要注意的是，此步骤中的BaCl2溶液不能替换成Ba（OH）2溶液，以防止生成NaOH，干扰后续对样品中NaOH的检验。（2）充分静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液，若溶液呈红色，说明样品中还存在NaOH，即氢氧化钠样品部分变质；若溶液呈无色，说明样品中没有NaOH的存在，即氢氧化钠样品完全变质。

[真题精讲]

例 （2022·吉林·长春）在清理实验室的药品时，同学们发现一瓶氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下猜想。

①“问天”小组的猜想是：该溶液没有变质。

②“梦天”小组的猜想是：该溶液部分变质。

③“天和”小组的猜想是：该溶液全部变质。

三个小组的同学们根据各自猜想，分别进行如下实验：

【解释与结论】（3）“问天”小组的实验中，能证明该溶液已经变质的化学方程式为________。

（4）“天和”小组的同学们发现“梦天”小组的实验结论错误。他们的理由是________。

【反思与评价】①在不改变被检验物质成分的情况下，排除干扰，能帮助我们得出正确结论。②“失之毫厘，差之千里”，科学探究要有严谨的科学态度。

【拓展与延伸】（5）经过以上探究活动，同学们认为取用药品后应及时________瓶塞，防止药品变质。

【实践与应用】（6）对于同学们发现的这瓶溶液，下列处理方法中正确的是________。

A.直接倒入下水管道

B.清洗盛放过植物油的试管

C.检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙

解析：【实验报告】（1）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，根据“问天”小组的实验结论“该溶液已经变质”，说明溶液中含有碳酸钠，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故观察到有气泡生成；（2）样品中先加入过量的氯化鈣溶液，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，后加酚酞溶液，溶液颜色不变，说明溶液中没有氢氧化钠，则该溶液全部变质。

【解释与结论】（3）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式：Na2CO3 + 2HCl ==2NaCl + H2O + CO2↑。

（4）“梦天”小组的实验结论错误，因为氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定原溶液是否含有氢氧化钠，也得不出氢氧化钠部分变质的结论。

【拓展与延伸】（5）经过以上探究活动，同学们认为取用药品后应及时盖好瓶塞，防止药品变质。

【实践与应用】（6）根据探究可知，该瓶氢氧化钠溶液全部变质，即溶液为碳酸钠溶液，碳酸钠溶液呈碱性，与油脂能反应，与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可用来检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙，故选：BC。

答案：（1）气泡 （2）全部变质 （3）Na2CO3 + 2HCl==NaCl + H2O + CO2↑  （4）氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，这样无法确定原溶液是否含有氢氧化钠 （5）盖好 （6）BC

[总结提升]

在完成这类探究实验时，一定要熟练掌握有关碱和碳酸盐的化学性质，在检验时，要注意是否有其他物质影响检验的进行。若有影响，要对干扰物质进行除杂。

[专题精练]

实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，同学们对其是否变质进行探究。

【提出问题】敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质？

【猜想与假设】（1）猜想I：没有变质。猜想Ⅱ：________想Ⅲ：部分变质。

【实验探究】（2）同学们分别设计了不同方案进行探究，请你协助完成相关内容。

【反思与评价】（3）同学们讨论后认为小军的实验结论不严谨，理由是______。

（4）小慧实验②中所加的试剂不是最佳选择，理由是______；如果替换为下列______操作（填字母编号），也可以实现相同的目的。

A. 滴加稀盐酸 B. 滴加MgSO4溶液 C. 通入CO2 D. 滴加CuCl2溶液

（5）若要除去NaOH溶液中的变质部分，得到只有氢氧化钠一种溶质的溶液，涉及的反应化学方程式为______。

（6）同学们通过以上探究得出结论：氢氧化钠溶液必须密封保存，原因是______（用化学方程式表示）。

答案：（1）全部变质 （2）气泡 紫色石蕊溶液   （3）若氢氧化钠完全变质，碳酸钠溶液呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红，滴加稀盐酸也有气泡产生   （4）石蕊溶液由紫色变为蓝色，颜色变化不明显 CD （5）Na2CO3 + Ca（OH）2 == CaCO3↓ + 2NaOH［或Na2CO3 + Ba（OH）2== BaCO3↓+ 2NaOH ］ （6）2NaOH + CO2 ==Na2CO3 + H2O