hx3氢氧化钠与碳酸钠的鉴别和除杂

氢氧化钠与碳酸钠的鉴别和除杂题型
2012-5-15整理
一、基础知识回顾：
1.氢氧化钠的性质：氢氧化钠固体的性质
氢氧化钠溶液的性质
2.碳酸钠的性质：
二、题型（演示实验）
1.鉴别：如何鉴别两瓶分别装有氢氧化钠和碳酸钠的液体
如何判断氢氧化钠溶液是否变质？或一变质溶液中是否还存在氢氧化钠的问题
2.除杂：原则：所加物质不能与要提纯的物质反应，反应后不能有新的物质，所加物质不能
成为杂质（注意所加的量的描述）
三、典型试题（错题）：
1.（优化）16．小明在做某次实验时，发现一瓶瓶口敞开不知多久的氢氧化钠溶液(下称试液)。

联想到药品保存注意事项，小明利用提供的试剂(CaCl2溶液、盐酸、CaCO3固体、酚酞)对试液是否变质展开探究。

他首先的猜想是：试液没有变质，溶液的溶质还是NaOH。

小明通过查资料知Na2CO3溶液呈碱性。

他根据首先的猜想进行的实验是：取少量试液加入试管，滴入酚酞，观察到试液变红。

由此得出的结论是原试液没有变质，还有NaOH。

(1)小明反思实验验证，觉得不够完善，理由是
(2)完善实验方案后。

他从提供的试剂中选取一种试剂进行实验，发现原试液确已变质。

请你
写出他这次实验的操作、现象：
小明是个爱思考的学生，他又有一个新的疑问：试液中真的没有NaOH了吗?他又作，探究：
(3)猜想：
(4)实验验证(写出操作、现象)：
，试液中还有NaOH。

(5)通过上述探究，小明明白：氢氧化钠溶液暴露在空气中会变质，故应保存。

2. （优化）6．(2010绵阳)五一节放假结束后，小王来到实验室，发现一瓶氢氧化钠固体敞放着，这引起了她的研究欲望。

【提出问题】氢氧化钠是否变质?若发生变质，其程度如何?
【查阅资料】碳酸钠水溶液显碱性，氯化钠、氯化钙水溶液显中性。

【进行试验】Ⅰ．取样品少许，加入稀盐酸有气泡产生；
Ⅱ．取样品少许，加水溶解后，滴入酚酞显红色；
Ⅲ．按下图所示过程，进一步实验：
请你与小王同学一道完成下列问题的分析解答：
①氢氧化钠变质的化学反应方程式是
②完成步骤a、b实验，都要使用的两件玻璃仪器是
③步骤b中，不能用Ca(OH)2代替CaCl2的原因是
④根据上述实验，若测定wg样品中氢氧化钠的质量分数，还须测定的数据是。

A．测定沉淀A的质量
B．溶液B蒸发溶剂，测定残留固体的质量
C．溶液B与稀硫酸中和，测定消耗H2S04的质量
答案：）①氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠和水而变质；
故答案为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
②溶解和过滤操作中都需要使用到的玻璃仪器为玻璃棒和烧杯；
故答案为：玻璃棒、烧杯；
③若使用氢氧化钙溶液，氢氧化钙与碳酸钠反应生成的氢氧化钠将会影响后面实验对样品所
含氢氧化钠的检验；
故答案为：Ca（OH）2与Na2CO3反应有NaOH生成，会影响对NaOH存在的判断；
A、过滤后所得沉淀未经过洗涤和干燥的处理直接进行称量，误差较大，结果不精确；
B、溶液B为氢氧化钠和氯化钠溶液的混合溶液，蒸发后所得固体为氢氧化钠和氯化钠混合
物的质量而不是氢氧化钠的质量，无法完成样品中氢氧化钠质量分数的计算；
C、混合溶液中的氯化钠不与稀硫酸反应，通过测量与氢氧化钠发生反应的硫酸的质量计算
出氢氧化钠的质量，可以完成样品中氢氧化钠质量分解的计算；
故答案为：C．
3.(优化)7．某学生为了测定实验室中一瓶因保存不善而部分变质的氢氧化钠中碳酸钠的质量
分数，设计了如下图所示的装置(图中铁架台已略去)，实验在27℃、101kPa下进行。

实验步骤如下：
①按图连接好装置；
②用天平准确称取氢氧化钠样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶内倒入饱和二氧化碳
水溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中倒入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。

反应结束
后，量筒中收集到饱和二氧化碳水溶液220mL。

请回答下列问题：
(1)判断氢氧化钠发生变质的实验现象是。

氢氧化钠变质的原因是。

因此，实验室中氢氧化钠必须保存。

(2)在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是。

(3)B中集气瓶盛装的饱和二氧化碳水溶液不能用水代替，其理由是
(4)判断实验步骤③中滴入的稀硫酸已过量的标志是。

(5)氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为。

(在27℃、101kPa时二氧化碳的密度为1.8g／L；二氧化碳的体积等于排出的饱和二氧化碳水溶液的体积。

答案（1）稀硫酸滴在氢氧化钠样品上有气泡产生；氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳，生成碳酸钠（2）检查装置的气密性
（3）避免二氧化碳溶解在水里而损耗，造成测定结果偏低
（4）继续滴入稀硫酸，不再产生气泡
（5）47.7%
4.（优化）16．某同学在实验结束进行废液处理时，将碳酸钠溶液、稀盐酸倒入到指定的洁净容器中，看到有气泡产生，待不再产生气泡时，又倒入了氢氧化钙溶液，发现该容器中有白色沉淀产生，这一现象引起了他的注意。

为了解以上三种物质之间的反应情况，他决定从反应后溶液中的溶质组成着手进行探究。

(1)他对反应后溶液中的溶质组成作出了下列两种猜想。

请你再补充一种猜想(猜想③)。

猜想①：溶质为氯化钠、氢氧化钠；
猜想②：溶质为氯化钠、氢氧化钠、氢氧化钙；
猜想③：溶质为
(2)说明该同学作出猜想①的理由。

(3)比较三种猜想的异同，如果猜想②成立，设计实验，用两种方法加以证明。

按相关要求埴写下表。

解：（1）有题意，做出三种不同的猜想，了解氢氧化钠溶液容易吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠；
（2）根据题意，解释同学作出猜想①的理由，发生的三个化学反应后，所得的溶质是氯化钠和氢氧化钠；
（3）用两种方法设计实验，加以证明猜想②成立：掌握检验钙离子的方法．
故答为：（1）氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠（或化学式）（2）碳酸钠溶液与盐酸反应，生成氯化钠、二氧化碳和水，待不再有气泡产生时，加入氢氧化钙溶液后，出现了白色沉淀，说明稀盐酸不足，碳酸钠有剩余；剩余的碳酸钠溶液与加入的氢氧化钙溶液恰好完全反应，生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀．此时溶液中含有的溶质是氯化钠和氢氧化钠．
（3）方法一：取少量上层清液于试管中，向清液中通入二氧化碳气体．实验现象：有白色沉淀生成．
方法二：取少量上层清液于试管中，向清液中加入碳酸钠溶液．实验现象：有白色沉淀生成．。