韓彩榮
【摘 要】有關探究氫氧化鈉變質與檢驗的問題在中考中屢見不鮮。題型包括實驗探究,設計實驗方案確定成分,除雜等各個方面。本文就從設計裝置、實驗方案證明反應發生、確定樣品成分、除去雜質三個方面來探究氫氧化鈉的變質與檢驗問題。
【關鍵詞】氫氧化鈉變質;證明反應發生;確定樣品成分;除去雜質
氫氧化鈉的變質其實就是氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水的過程。但是由于反應沒有明顯現象,因而有關于它的實驗探究,設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發生、確定樣品成分、除去雜質三個方面來探究氫氧化鈉的變質。
一、證明反應發生
氫氧化鈉和二氧化碳反應沒有明顯現象,所以無法從外觀之間觀察出反應是否發生。故而一般借助于反應裝置氣壓變化或通過檢驗產物(碳酸鈉)的存在等方法進行證明。
1.通過反應裝置氣壓變化證明反應發生
氫氧化鈉與二氧化碳反應消耗了二氧化碳氣體而又沒有生成其他氣體,因而反應裝置內氣壓一定變小,故而可以借助氣壓變化證明是否變質。以下圖為例:
實驗步驟:向收集滿二氧化碳的軟飲料瓶內,迅速倒入濃氫氧化鈉溶液,立刻旋緊蓋子,手持瓶頸處振蕩。
實驗現象:瓶子明顯變癟。
實驗結論:二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了化學反應。
但該實驗并不夠嚴謹。因為氫氧化鈉溶液中有水,而二氧化碳會溶解在水中,也會導致瓶子變癟,因此該實驗可改進為下圖形式:
當然,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生了化學反應。
除了上面這種裝置,類似裝置還有以下這些:
3.通過檢驗產物(碳酸鈉)的存在證明是否反應
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
實驗現象:有氣泡生成
實驗結論:二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發生了化學反應。實驗注意:樣品中可能含有氫氧化鈉,鹽酸會優先和氫氧化鈉反應,沒有明顯現象,故而鹽酸必須足量,才能夠看到鹽酸與碳酸鈉反應,有氣泡冒出。
由此可見確定樣品成分的關鍵是能夠檢驗出氫氧化鈉的存在。由于碳酸鈉的很多性質與氫氧化鈉相似,所以,必須檢驗并除去碳酸鈉,才能夠繼續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,觀察實驗現象。實驗現象與結論:若有沉淀生成,且滴入酚酞后溶液變為紅色,則為部分變質,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,成分為碳酸鈉;若沒有沉淀生成,溶液變為紅色,則為沒有變質,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有明顯現象的物質,例如:硫酸銅溶液,會與氫氧化鈉反應生成藍色沉淀。
《化學課程標準》告訴我們“以實驗為基礎”是化學學科的基本特征。即使在由經驗化學向理論化學發展的今天,化學實驗仍然是化學學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。實踐證明只有充分挖掘實驗內涵,才能提高學生實驗課的質量,同時又培養學生分析和解決問題的能力。
【參考文獻】
[1]《化學課程標準》解讀.湖北教育出版社,2002.6
[2]《化學教學指導書》.山東教育出版社,2005.8