氢氧化钠变质问题在高考化学推断题中常以实验探究、物质成分推断及定量分析等形式出现,以下是其常见考查形式及解题要点:

1. 变质原因的推断与验证

  • 核心反应:氢氧化钠与空气中的CO₂反应生成碳酸钠,反应方程式为:
  • [ 2

    ext{NaOH} +

    ext{CO}_2 rightarrow

    氢氧化钠变质问题在高考推断题中的常见考查形式

    ext{Na}_2

    ext{CO}_3 +

    ext{H}_2

    ext{O} ]

    题目常通过实验现象(如产生气泡、沉淀等)验证变质,需通过检验CO₃²⁻的存在证明变质。

  • 关键试剂
  • 酸(如稀盐酸):产生气泡(CO₂),直接证明含Na₂CO₃。
  • 钙盐/钡盐(如CaCl₂、BaCl₂):生成白色沉淀(CaCO₃或BaCO₃),间接证明变质。
  • 2. 变质程度的判断(部分变质或完全变质)

  • 问题核心:需同时检测NaOH和Na₂CO₃的存在,但Na₂CO₃溶液呈碱性会干扰NaOH的检验。
  • 实验步骤
  • 1. 去除Na₂CO₃的干扰:加入过量中性盐溶液(如CaCl₂、BaCl₂),确保完全沉淀CO₃²⁻。

    2. 检测OH⁻的存在:过滤后向滤液中滴加酚酞,若变红则含NaOH(部分变质),否则完全变质。

  • 易错点:不能用酸或碱性试剂(如盐酸、Ca(OH)₂)除杂,否则会干扰后续检验。
  • 3. 定量分析与计算

  • 考查形式:通过沉淀质量或气体体积计算变质程度。例如:
  • 加入足量盐酸或氯化钡溶液,测定生成CO₂或沉淀的质量,结合化学方程式计算样品中Na₂CO₃的质量分数。
  • 关系式示例:若m克样品与足量BaCl₂反应生成n克BaCO₃,则完全变质时满足 ( frac{m}{106} = frac{n}{197} ),部分变质时 ( frac{m}{106} > frac{n}{197} ) 。
  • 4. 除杂与提纯方法

  • 核心要求:除去Na₂CO₃的同时不引入新杂质。
  • 试剂选择:适量Ca(OH)₂或Ba(OH)₂溶液,反应生成CaCO₃/BaCO₃沉淀和NaOH,过滤后得纯净NaOH溶液。
  • 禁用试剂:盐酸(与NaOH反应)、CaCl₂(引入Cl⁻杂质)。
  • 5. 实验设计与评价

  • 典型题型:给出实验方案(如用酚酞直接检测是否含NaOH),要求分析方案的合理性。
  • 错误原因:未排除Na₂CO₃的干扰(如直接滴酚酞会误判)。
  • 改进方向:需先彻底除去CO₃²⁻,再检测OH⁻。
  • 6. 综合推断题中的整合应用

  • 情境结合:将变质问题与工业流程、实验装置分析等结合。例如:
  • 推断流程中某步骤的试剂作用(如用Ca(OH)₂除Na₂CO₃)。
  • 结合离子共存、氧化还原反应等知识点,分析变质对溶液成分的影响。
  • 解题策略

    1. 明确实验目的:区分“是否变质”与“变质程度”,选择对应试剂和方法。

    2. 分步操作:除杂→检验,避免试剂干扰(如过量CaCl₂需确保完全沉淀CO₃²⁻)。

    3. 化学用语规范:书写方程式时注意气体、沉淀符号及反应条件。

    通过掌握上述要点,结合高频考点(如定量计算、实验评价),可系统应对高考中氢氧化钠变质相关的推断题。