專項(四)堿的變質1.[2019·陜西]對一瓶已變質的NaOH溶液進行如下實驗,其中實驗方案能達到實驗目的的是 ()選項實驗目的實驗方案A證明溶液中存在Na2CO3取樣,滴加無色酚酞溶液B除去溶液中的Na2CO3加入一定量的CaCl2溶液,然后過濾C證明溶液部分變質取樣,加入過量呈中性的BaCl2溶液,振蕩后滴加無色酚酞溶液D測溶液的pH用玻璃棒蘸取少許溶液涂在濕潤的pH試紙上,與標準比色卡對比2.興趣小組的同學探究一瓶敞口放置的NaOH溶液(原質量分數為10%)是否變質,進行了下述實驗:同學小柯小江小龍操作各取一支相同規格的試管,在試管中加入一定量的待測溶液滴入無色酚酞溶液加入足量的?

加入足量的BaCl2溶液現象變紅產生氣泡產生白色沉淀結論沒變質變質變質(1)小江加入的“?”是 。

(2)小江認為小柯的實驗結論不正確,理由是

。

(3)小龍將沉淀過濾、洗滌、干燥,稱量質量為1.97g。已知小龍所取的待測溶液質量為10g,則該待測溶液中變質生成物的質量分數為。

3.小科同學對實驗中已經變質的氫氧化鈉固體進行探究。[提出問題]氫氧化鈉是否完全變質?[猜想與假設]①部分變質,固體是NaOH和Na2CO3的混合物。②全部變質,固體是Na2CO3。[查閱資料]①NaOH溶液與FeCl3溶液會發生反應,有紅褐色絮狀沉淀等現象出現。②NaCl溶液和BaCl2溶液均呈中性。[進行實驗]步驟實驗操作實驗現象①取少量固體于小燒杯中,加水充分溶解固體全部溶解②取少量燒杯中的溶液于試管中,加入過量的BaCl2溶液產生白色沉淀③取于另一試管中,再加入少量FeCl3溶液

產生紅褐色絮狀沉淀[解釋與結論](1)請將步驟③實驗操作補充完整。(2)步驟②加入過量BaCl2溶液的目的是

。

(3)根據實驗現象,可確定該固體是NaOH和Na2CO3的混合物。[交流與評價]小科同學把步驟③中的FeCl3溶液改成無色酚酞溶液,若無色酚酞溶液變紅,也可以確定該固體是NaOH和Na2CO3的混合物。你認為是否合理?;原因: 。

4.[2019·郴州]甲、乙、丙三位同學對一瓶實驗室久置的NaOH溶液變質程度進行實驗探究。(1)甲同學取少量該溶液于試管中,滴加2~3滴酚酞溶液,觀察到,他認為該溶液未變質。

(2)乙同學查閱資料獲知,Na2CO3溶液遇指示劑變色與NaOH溶液相同,認為甲同學的檢驗方法不正確。乙同學取少量該溶液于試管中,加入足量稀鹽酸,觀察到,他認為已完全變質。寫出此現象的化學方程式:

。

(3)丙同學認為乙同學的實驗結論不嚴謹,他的猜想是。他用如下實驗方案來證明自己的猜想:

①取少量該溶液于試管中,先加入足量的CaCl2溶液,產生白色沉淀,說明原溶液中存在

(填化學式)。②靜置后取上層清液于另一支試管中,加入2~3滴酚酞溶液,觀察到溶液變紅色,說明原溶液中存在。

5.[2019·廣元改編]小娟同學發現,上個月做化學實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質,小娟和同學們進行了如下探究活動。[提出問題]該瓶氫氧化鈉溶液是否變質及變質的程度?[查閱資料]氯化鋇溶液呈中性。[猜想]①該溶液沒有變質;②該溶液全部變質;③該溶液部分變質。[進行實驗]小娟和同學們按如下方案進行了實驗。圖G4-1[問題討論](1)操作Ⅰ的名稱是 。

(2)寫出產生白色沉淀的化學反應方程式:

。

由此現象可得出:猜想(填序號)錯誤。

(3)結合操作Ⅰ和Ⅱ,若“現象X”是 ,

則猜想②正確;若“現象X”是,則猜想③正確。

[拓展應用](1)小娟和同學們通過以上實驗探究得出,實驗室保存氫氧化鈉溶液的方法是 。

(2)如果氫氧化鈉溶液中混有少量碳酸鈉雜質,常加入適量[填“BaCl2”或“Ba(OH)2”]除去。

6.[2019·衡陽]宏宏同學發現上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋。對于該溶液是否變質,宏宏邀約幾個喜歡探究的同學對此進行了探究。請你一起完成下列實驗報告。(1)[提出問題1]該溶液是否變質?[實驗探究1]實驗操作實驗現象解釋與結論取少量該溶液放于試管中,滴加足量稀鹽酸有①產生

說明該溶液已變質。變質的原因是②(請用化學方程式表示)

(2)[提出問題2]該溶液變質程度怎樣?[提出猜想]猜想一:已完全變質,該溶液中溶質只含Na2CO3;猜想二:部分變質,該溶液中溶質含有①。

[查閱資料]氯化鋇溶液呈中性。[實驗探究2]實驗步驟實驗現象結論先取少量該溶液放于試管中,加入過量氯化鋇溶液有②生成

猜想③成立

靜置,取上層清液于另一支試管中,加入2~3滴酚酞溶液上層清液變紅(3)[提出問題3]怎樣提純該樣品得到純凈的氫氧化鈉固體?[實驗探究3]為得到純凈的氫氧化鈉固體,同學們取該樣品并設計了如下實驗方案。圖G4-2①操作a和操作b中都需用到玻璃棒,其中操作a中玻璃棒的作用為。

②根據實驗流程可知,最終所得氫氧化鈉固體質量(填“大于”“小于”或“等于”)變質后樣品中氫氧化鈉的質量。

(4)[反思交流]在實驗探究2中加入過量的氯化鋇溶液的目的是什么? 。

7.[2019·淮安]化學興趣小組的同學們在老師的帶領下走進實驗室,開展實驗活動。(1)實驗室依次編號為1、2、3、4的藥品柜中,分別存放常見的酸、堿、鹽和酸堿指示劑。小剛欲使用熟石灰,他需從號柜中取出。

(2)小涵發現盛放Na2CO3與NaCl兩種溶液的試劑瓶標簽脫落,為鑒別兩種溶液,分別取樣于試管中,加入無色酚酞溶液,若為Na2CO3,則觀察到溶液變為色。

(3)小文從柜中取出標有“10%NaOH溶液”的試劑瓶,取少量樣品加入試管中,向其中滴入稀鹽酸,發現產生氣泡,判斷該NaOH溶液中含有Na2CO3。用化學方程式表示NaOH溶液變質的原因: 。

小文同學對變質的NaOH溶液進行如下一系列實驗,實現藥品再利用。Ⅰ.測定NaOH溶液中Na2CO3的質量分數[實驗操作]取40.0g10%的NaOH溶液樣品進行圖G4-3所示的實驗。圖G4-3[數據處理]①所取用鹽酸(溶質質量分數7.3%)的質量理論上不少于g。

②圖中,反應前后天平示數相差1.1g,計算NaOH溶液中Na2CO3的質量分數。(寫出計算過程)Ⅱ.變質的NaOH溶液再利用小文將剩余NaOH溶液倒入燒杯中,加入經計算所需的熟石灰粉末,充分攪拌、靜置、過濾,得到NaOH溶液和濾渣,充分攪拌的主要目的是

。

(4)實驗結束后,同學們將實驗產生的廢液和廢渣倒入指定的燒杯中,得到無色溶液和白色沉淀,溶液中除一定存在的溶質外,可能存在的溶質是。同學們再次實驗,確認成分后,對廢液回收利用,綠色排放。

【參考答案】典題訓練1.C[解析]Na2CO3溶液呈堿性,因此,取樣,滴加無色酚酞溶液時氫氧化鈉和碳酸鈉都能使酚酞溶液變成紅色,故無法證明溶液中存在Na2CO3;加入一定量的CaCl2溶液,會引入新雜質氯化鈉;加入過量呈中性的BaCl2溶液,如果溶液中含有碳酸鈉會反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,振蕩后滴加無色酚酞溶液,如果溶液中存在未變質的氫氧化鈉,酚酞會變成紅色;用濕潤的pH試紙會將溶液稀釋,堿性減弱,溶液的pH變小。2.(1)稀鹽酸或稀硫酸(2)碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞溶液變紅,因此無法得出結論(3)10.6%[解析](3)設參加反應的碳酸鈉的質量為x。BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl106197x1.97g106197=x1.97因此碳酸鈉的質量分數為1.3.[解釋與結論](1)少量步驟②中的上層清液(2)檢驗并除去溶液中的碳酸鈉[交流與評價]合理氯化鋇會與碳酸鈉反應除去碳酸鈉,酚酞遇堿變紅色,可以驗證該固體是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物4.(1)溶液變為紅色(2)有氣泡產生Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O(3)NaOH溶液部分變質①Na2CO3②NaOH[解析](2)NaOH溶液變質生成的Na2CO3與鹽酸反應生成二氧化碳氣體,可觀察到有氣泡產生,反應的化學方程式為Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O。(3)乙同學的實驗結論是溶液已完全變質,但也可能是部分變質,故丙同學的猜想是溶液部分變質。①Na2CO3與CaCl2溶液反應,產生白色沉淀,故先加入足量的CaCl2溶液,產生白色沉淀,說明原溶液中存在Na2CO3。②靜置后取上層清液于另一支試管中,加入2~3滴酚酞溶液,觀察到溶液變紅色,說明原溶液中存在氫氧化鈉。5.[問題討論](1)過濾(2)Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl①(3)溶液不變色溶液變紅色[拓展應用](1)密封保存(2)Ba(OH)2[解析][問題討論](1)將白色沉淀和無色溶液分離的操作是過濾。(2)碳酸鈉與氯化鋇溶液反應的化學方程式為Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl;由于有碳酸鋇生成,說明樣品中含有碳酸鈉,氫氧化鈉已變質,則猜想①錯誤。(3)操作Ⅰ中加入過量的氯化鋇溶液可檢驗并除盡樣品中的碳酸鈉,過量的氯化鋇和生成的氯化鈉均呈中性,過濾后,向濾液中滴入酚酞溶液,如溶液不變色,說明樣品中不含氫氧化鈉,氫氧化鈉全部變質,猜想②正確;如出現的現象是溶液變紅色,說明樣品中含有氫氧化鈉,氫氧化鈉部分變質,猜想③正確。[拓展應用](1)由于氫氧化鈉溶液敞口放置在空氣中能吸收二氧化碳氣體而變質,因此,實驗室保存氫氧化鈉溶液的方法是密封保存。(2)除去氫氧化鈉溶液中混有的碳酸鈉,常加入適量的氫氧化鋇溶液,氫氧化鋇溶液和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉,過濾,既除去了雜質,又沒有引入新雜質;不能用氯化鋇溶液,氯化鋇溶液和碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉,引入了新雜質氯化鈉。6.(1)①氣泡②CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(2)①Na2CO3和NaOH②白色沉淀③二(3)①引流②大于(4)除去溶液中的碳酸鈉,以免對氫氧化鈉的檢驗產生影響[解析](1)①取少量該溶液于試管中,向其中滴加稀鹽酸,有氣泡冒出,說明氫氧化鈉溶液已變質。②變質的原因是氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。(2)①若氫氧化鈉溶液部分變質,則該溶液中溶質含有Na2CO3和NaOH;②先取少量該溶液放于試管中,加入過量氯化鋇溶液,產生了白色沉淀,靜置,取上層清液于另一支試管中,加入2~3滴酚酞溶液,上層清液變紅,從而可以證明猜想二成立。(3)①操作a為過濾,操作b為蒸發。其中操作a中玻璃棒的作用是引流。②碳酸鈉能與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,能除去雜質且沒有引入新的雜質,反應的化學方程式為Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,由化學反應方程式可以看出,變質生成的碳酸鈉通過反應生成氫氧化鈉,所以最終所得氫氧化鈉固體質量比變質后樣品中氫氧化鈉的質量大。(4)在實驗探究2中滴加過量氯化鋇溶液的目的是除去溶液中的碳酸鈉,以免對氫氧化鈉的檢驗產生影響。7.(1)2(2)紅(3)2NaOH+CO2Na2CO3+H2OⅠ.①50.0②解:設NaOH溶液中Na2CO3的質量為x。Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑10644x1.1g10644=x1.NaOH溶液中Na2CO3的質量分數為2.答:NaOH溶液中Na2CO3的質量分數為6.6%。Ⅱ.讓溶液中的碳酸鈉與熟石灰充分反應,完全除去(4)CaCl2[解析](