氢氧化钠与二氧化碳的反应及变质探究

2、如图（2）所示：为某同学设计的一个实验装置，其气密 性良好。 ⑴若胶头滴管中为浓氢氧化钠溶液，锥形瓶中充满二氧化碳 气体，则挤压胶头滴管后能观察到什么现象 ， U型管中红墨水柱左高右低 ⑵若将胶头滴管中的物质滴入锥形瓶后，能明现观察到U型 管中红墨水的液面左低右高，请推测胶头滴管和锥形瓶中的 物质分别是什么？
方案二： 由于NaOH是碱性的，生成的是盐， 应该是中性的，设计的方案是在NaOH 中滴几滴酚酞，这时酚酞显红色，再 通入CO2，如果CO2能与NaOH反应， 酚酞会褪色。
加入酚酞的氢氧化钠 溶液
• 方案三：在一个烧杯里放入NaOH溶液， 用一个集气瓶收集满一试管CO2，倒扣在 烧杯里
集气瓶里的气体 减少，水会上升 到试管里
放热： 水和浓硫酸、水和固体氢氧化钠、
产生氧气：过氧化氢溶液和二氧化锰、
产生CO2：稀盐酸和大理石、 稀盐酸和Na2CO3
产生H2： 稀盐酸和铁、
图（2）
五、动手实践
当把针筒中的氢氧化钠溶液滴入锥形瓶中时： ①气球有什么变化？ ②气球的这个变化能否说明氢氧化钠溶液与二氧 化碳发生了反应？
• 演示：在充满二氧化碳的集气瓶中，滴加少 量氢氧化钠浓溶液，振荡集气瓶，观察现象 • [问题讨论] 1.为什么小橡皮泡会逐渐涨大？ • 2.怎样保存固体氢氧化钠？说明原因？ • 3.模仿CO2与Ca(OH)2溶液反应方程式书写上 述反应的化学方程式？
谢谢
部分变质：Na2CO3和NaOH
全部变质：Na2CO3
过量CaCl2溶液
碱性
OH–
Ca2+ Na+ Ca2+ Na+
红色
ClClClCO32Cl- Na+
中性
Ca2+ Ca2+ Na+
无色
Cl-
ClCl-
Cl- Na+ CO32-
CaCO3
CaCO3
部分变质：Na2CO3和NaOH
全部变质：Na2CO3
• 方案四：瓶的魔力
瓶的魔力。
• 方案五：在一个瓶子里收集一瓶CO2，迅速 倒入NaOH，然后用一个带有导管的塞子塞 紧，导管的一端套上一个气球
气球鼓起
• 方案六：请君入瓮
• 方案七：喷泉 • 当将胶头滴管中的溶液挤入烧瓶中时，打 开止水夹，会看到什么现象？
• 方案七：红色喷泉。 • 当将胶头滴管中的溶液挤入烧瓶中时，打开止水 夹，如果看到有红色喷泉现象则证明溶液与发生 了反应。
检验氢氧化钠是否变质的方法
方法一、取少量样品溶于水，滴加稀盐 酸，若有气泡冒出，则样品已变质。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
方法二、取少量样品溶于水，滴加石灰 水，若产生白色沉淀，则样品已变质。
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOH
这些氢氧化钠变质了吗？
①NaOH固体已经变质 我的猜想 ： ②NaOH固体没有变质
现象 1.取少量敞口放置的氢氧化钠固体溶解， 试管 1 ： 配成溶液于试管1中；另取少量Na2CO3溶 酚酞变红 氯化钙 液于试管2中 溶液 2.在两支试管中分别滴入过量的氯化钙 试管2： 酚酞不变红 和氯化钡溶液,再分别滴入两滴酚酞试液，
观察现象
组别
步骤
氯化钡 溶液
试管① 试管②
试管1： 酚酞变红
如果NaOH固体全部变质，存在的物质有 哪些？部分变质呢？
全部变质：Na2CO3 部分变质：Na2CO3和NaOH
全部变质：有Na2CO3 部分变质：有Na2CO3和NaOH
可能方案：
①先加入过量的氯化钙溶液，再滴加酚酞 ②先加入过量的石灰水，再滴加酚酞 除了氯化钙溶液以外，你还能用哪些溶 液来替代氯化钙呢？
• 方案八：液面变化 • 在集气瓶中收集满CO2，迅速地倒入NaOH， 用一个带有U型管的橡皮塞塞紧。
• 方案九：塑料瓶变瘪
氢氧化钠
1.氢氧化钠为什么要密封保存? 因为即能吸收水分而潮解，又能与二氧化 碳反应而变质。 2.如何检验氢氧化钠是否变质？ 变质原因：氢氧化钠暴露在空气中易变质， 是因为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，因此 只要检验碳酸钠的存在，就可确定是否变 质。
现象:
试管内液面上 升
现象:
水槽中的 水沿导管 倒流入烧 瓶
尖嘴导管口
现象:
导管内液面上 升,至尖嘴处出 现红色喷泉
红墨水
现象:
洗气瓶中长导 管处出现气泡
方案一： 由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3，设计 的方案是：将CO2与NaOH反应，在反应后的 溶液里滴加HCl，如果有气泡产生，证明CO2 与NaOH发生了反应。
NaOH溶液
如何设计实验证明二氧化 碳和氢氧化钠的确在反应呢 ?
• 思路:通过检验生成物 来验证二氧化碳与氢 氧化钠的确发生反应
实验报告
实验步骤 向通入二 氧化碳的 氢氧化钠 溶液中滴 加稀盐酸 现象
有气泡 产生
结论,方程式
氢氧化钠的确 与二氧化碳发 生了反应
2NaOH +CO2==Na2CO3 +H2O Na2CO3 +2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
变质的固体中存在NaOH 。 ______________________
知识小结
• • • • • • • • • •
Na2CO3 1 氢氧化钠暴露于空气中会变质为________ 2 检验氢氧化钠变质选择的试剂是 产生气泡 （1）加入盐酸，现象是______________ 出现白色沉淀 (2) 加入澄清石灰水，现象是__________ 不能， Na2CO3溶液也呈碱性 (3) 思考能否用酚酞？__________________ 氯化钙和酚酞 3 检验氢氧化钠是否完全变质的试剂是_________ 适量Ca(OH)2溶液 4 氢氧化钠部分变质后，除杂质用________ 可否用CaCl2? 不可以，引入新杂质氯化钠 5 氢氧化钠固体潮解质量增加？两个原因： 吸收水蒸气 变质为碳酸钠 （1）___________ (2)____________
常见的碱
证明氢氧化钠与二氧化碳反应 的实验设计
四、再接再励
1、如图（1）所示：当把胶头滴管的 水滴入锥形瓶（装有生石灰 ）中后 ⑴看到的现象 U型管中的红墨水左低右高 ， ⑵原因是 CaO与水反应时放热，瓶内空气受热膨胀 。 ⑶要看到类似现象，锥形瓶中还可以 装 浓硫酸、固体氢氧化钠 。
图（1）
注意：
取用氢氧 化钠固体 要小心！
试剂
现象 都变红
试管1：气泡产生 试管2：无明显现象 试管1：变浑浊 试管2：无明显现象
石灰水
试管1 试管2
试管1：变浑浊 试管2：无明显现象
结论： 证明固体氢氧化钠已经变质可选用的试剂是 固体氢氧化钠已经变质 __。
氢氧化钠是全部变质还是部分变质呢？ ①NaOH固体全部变质 我的猜想 ： ②NaOH固体部分变质
实验步骤 现象 连接好装置后,将注射器内氢 烧杯内水顺着导管 氧化钠溶液注入集气瓶内,充 倒吸入集气瓶内 分反应后,打开止水夹
请同学们归纳一下上述实验 设计的思路
• 思路:通过氢氧化钠溶液
பைடு நூலகம்
吸收二氧化碳使装置内 外产生压强差,产生明 显现象,从而证明二氧 化碳和氢氧化钠发生了
根据上述设计思路,请 同学们描 述实验现象
Na2CO3+H2O
2.能否用酚酞试液检验NaOH是否变质，说明理由。
不能。因为碳酸钠呈碱性，用酚酞无法区分。
3.取少量固体于试管中，滴加稀HCl，有气泡产生， 该现象能否证明NaOH已经变质？请说明理由。 可以。因为碳酸钠会和盐酸反应生成二氧化碳 气体；有气泡冒出，说明氢氧化钠固体中有碳 酸钠，证明氢氧化钠已经变质。
1.提出该假设的依据是什么？ 2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O 2.如何证明氢氧化钠是否变质呢？
步骤 酚酞 1.取少量敞口放置的氢氧化 钠固体于小烧杯中，加水 试液 溶解，配成溶液（备用） 稀盐酸 2.取少量上述烧杯中的溶液 于试管1中；另取少量 氯化钙 氢氧化钠溶液于试管2中 溶液 3.分别向两支试管中滴加左 边的各组溶液，观察现象
为探究二氧化碳与氢氧化纳确实发生化学反应,某 实验小组设计了如下装置进行实验。 请回答： 选择任意一种实验装置,简述出现的实验现象,解 释产生该实验现象的原因:选择的实验装置是 ( ),实验现象为( )，产生该实验 现象的原因是（ ）。
实验探究:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
澄清石灰水
试管中 水面上升
水倒吸 到烧瓶 中
烧瓶中有 红色喷泉
B高A低
广口瓶 中冒气 泡
能说说 实验现 象吗？
证明氢氧化钠与二氧化碳反应的实验
⑵软塑料 ⑶气球胀大 ⑴试管内液面上升， 瓶变瘪 烧杯内液面下降
⑷烧杯内的水流入锥形瓶中
⑺a瓶的 长导管有 气泡冒出， 而b瓶的 长导管没 有气泡冒 出，石灰 水不变浑 ⑸红墨水被压入左端或集 ⑹ 烧瓶中形 成红色喷泉 浊。 气瓶 里 解释：在⑴～⑹中，CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O，使容器里的压强减小。
过量Ca(OH)2溶液
碱性
OH– Ca2+ Na+
红色
OHOH-
碱性 红色
OH Ca2+ Ca
-
Ca2+ OHOH+ Na Na+
OH-
Na+ Na+OHOH2+ CO32-
CO32-
CaCO3
CaCO3
氢氧化钠固体
放置一段时间
检验方法 稀盐酸
石灰 水
NaOH NaOH+HCl=NaCl+H2O，反 应但无现象 NaOH与Ca(OH)2不反应 Na CO Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
2 3
现象：冒气泡
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 现象：产生白色沉淀
注意：取用氢氧化 试管2： 钠固体要小心！
酚酞不变红
部分 变质 结论：氢氧化钠固体______
氢氧化钠如果部分变质，还能再使用吗？ 用什么方法处理？
想一想
• 氢氧化钠固体潮解后，质量发生怎样 的变化？
围绕一瓶NaOH固体是否变质的问题，回 答：
1.写出NaOH固体变质的化学方程式
2NaOH+CO2
4.为证明变质的固体中仍然存在NaOH，某 同学按如下操作进行实验：
① 取少量固体溶于水，向其中加入足量CaCl2溶液， 白色沉淀产生 现象为______________ 。反应的化学方程式为 ___________________________________ 。 Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3↓+ 2NaCl ② 取①所得的溶液于试管中，向其中滴加少量的 酚酞 ，现象为_____ 变红 。其结论是_________ ______
• 提供仪器和药品:一只收集满二 氧化碳的塑料可乐瓶,氢氧化钠 实验步骤 现象 溶液 .
向塑料瓶中倒入 氢氧化钠溶液,盖 紧瓶盖,振荡. 塑料瓶变瘪
思考:验证氢氧化钠与 二氧化碳的反应还有其 • 他的思路吗 实验设计一: ?
• 实验设计二: • 提供仪器和药品:烧杯,注射器,装 二氧化碳的集气瓶,橡皮塞,导管, 氢氧化钠溶液,水.