有关氢氧化钠变质问题的探究

夏春华

摘 要：初中化学里，氢氧化钠是一种重要的化合物，也是一种常见的碱，具有碱的通性：氢氧化钠溶液能与酸碱指示剂作用、能与某些非金属氧化物反应生成盐和水、能与酸发生中和反应生成盐和水、能与某些盐溶液反应生成新碱和新盐。

关键词：氢氧化钠；变质程度；除杂；酸；碱；盐

氢氧化钠固体必须密封保存，下面就氢氧化钠固体变质的问题作一探究。

一、氢氧化钠变质的原因

氢氧化钠固体具有吸水性，露置于空气中不仅能吸收空气中的水蒸气发生潮解，还能与空气中的二氧化碳反应而变质，反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

二、氢氧化钠变质的程度

（1）氢氧化钠固体部分变质：则固体中含有变质后生成的碳酸钠和没有变质的氢氧化钠。

（2）氢氧化钠固体全部变质：则固体全部为碳酸钠。

三、氢氧化钠变质的检测

1.氢氧化钠固体是否变质的检测

若检测到样品中含有碳酸钠，则可说明氢氧化钠已发生变质。为此，可分别用酸、碱、盐溶液来检测其是否变质。

（1）用酸溶液检测：取样品于烧杯中，加入足量的水充分搅拌使样品全部溶解后，滴入适量的稀盐酸（或稀硫酸），若观察到有气泡产生，则说明氢氧化钠固体已经发生变质。其中产生气泡的反应化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。

（2）用碱溶液检测：取样品于烧杯中，加入足量的水充分搅拌使样品全部溶解后，滴入适量的澄清石灰水，若观察到有白色沉淀产生，则说明氢氧化钠固体已经发生变质。其中产生白色沉淀的反应化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH。

（3）用盐溶液检测：取样品于烧杯中，加入足量的水充分搅拌使样品全部溶解后，滴入适量的氯化钙溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明氢氧化钠固体已经发生变质。其中产生白色沉淀的反应化学方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。

2.氢氧化钠固体变质程度的检测

取样品于烧杯中，加入足量的水充分搅拌使样品全部溶解后，滴入过量的氯化钙溶液，充分反应后过滤。往滤液中滴入无色酚酞溶液，若溶液呈红色，则滤液中含有氢氧化钠，说明原氢氧化钠固体是部分变质；若溶液呈无色，则滤液中不含氢氧化钠，说明原氢氧化钠固体是全部变质。

注意①：不要用稀盐酸等酸溶液来检测氢氧化钠固体的变质程度，因为稀盐酸不仅能与碳酸钠反应，还能与氢氧化钠反应。因此用稀盐酸来检测氢氧化钠固体的变质程度时，氢氧化钠固体即使是部分变质，也会被误认为全部变质。

注意②：不要用氢氧化钙溶液等碱溶液来检测氢氧化钠固体的变质程度，因为氢氧化钙与碳酸钠反应后将生成氢氧化钠，这样就无法判断原样品中是否含有氢氧化钠而影响检测效果。

四、氢氧化钠溶液中的少量碳酸钠杂质的除杂问题

除杂时，至少要注意以下两个问题：①除去一种杂质，不能引入另一种新杂质；②除去杂质所用的试剂只能与杂质反应，而不能与主要成分反应，否则除去杂质的同时把主要成分也给除去了。

（1）能否用酸溶液来除去氢氧化钠中的少量碳酸钠？——不行。例如用稀盐酸时，稀盐酸不仅能与碳酸钠反应，还能与氢氧化钠反应。这样不仅引入了氯化钠这种新杂质，还把主要成分氢氧化钠也给除去了。

（2）能否用盐溶液来除去氢氧化钠中的少量碳酸钠？——不行。例如用氯化钙溶液时，虽然氯化钙与碳酸钠反应生成的碳酸钙沉淀可以用过滤的操作来除去，但生成的氯化钠对于氢氧化钠来说是一种新的杂质。

（3）能否用碱溶液来除去氢氧化钠中的少量碳酸钠？——可行。例如用氢氧化钙溶液与碳酸钠反应，生成的碳酸钙沉淀可通过过滤操作来除去，生成的氢氧化钠也不是新杂质。

五、实战演练

例1.化学兴趣小组探究CO2和NaOH是否发生化学反应的实验中，设计了如下三个实验，请回答：

（1）简述反应后三个实验的现象：

实验A ；实验B ；实验C 。

（2）上述三个实验设计所依据的共同原理是 。

（3）如果有同学质疑，认为上述的实验，还不能说明CO2和NaOH一定发生化学反应。你如何通过实验进一步证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应？ 。

分析：实验A中，试管里的CO2与氢氧化钠溶液反应后，导致试管内的气压降低而小于外界大气压，因此可观察到试管中的液面上升。实验B中，锥形瓶中的CO2与氢氧化钠溶液反应后，导致瓶内气压降低而小于外界大气压，因此可观察到小气球胀大。实验C中，广口瓶内的CO2与氢氧化钠溶液反应后，导致瓶内气压降低而小于外界大气压，因此可观察到烧杯中的水倒流到锥形瓶中。这三个实验设计都是依据CO2与氢氧化钠溶液反应后，密闭容器中气压降低而设计的。使密闭容器中气压降低，除了是CO2与氢氧化钠反应所致，也可能是CO2与溶液中的水反应所致。若需要进一步证明CO2与NaOH肯定了化学反应，则需要检测Na2CO3的存在。这就是氢氧化钠是否变质的问题了，当然可以分别用酸（如稀盐酸）、碱（如澄清石灰水）、盐（如氯化钙溶液）的溶液来检测。

参考答案：

（1）试管中的液面上升、小气球胀大、烧杯中的水进入广口瓶。

（2）CO2与氢氧化钠溶液反应，使密闭容器内气压降低。

（3）取反应后的溶液取试管中，滴入稀盐酸，若产生气泡则说明CO2与氢氧化钠肯定发生了反应。

例2.通过化学实验，提高化学素养。请根据下图装置（已省略夹持仪器），回答下列问题。

步骤Ⅰ.关闭K2、K3，打开K1，将NaOH溶液流进球形管中后，关闭K1。

步骤Ⅱ.关闭K1、K3，打开K2。

步骤Ⅲ.关闭K1、K2，打开K3。

①步骤Ⅱ中，可观察到的现象

是 。

②步骤Ⅲ中，观察到烧杯A中的酚酞溶液变红色。

【提出問题】实验后，烧杯A中的溶质除酚酞外，还含有什么溶质？

【猜想】猜想1：可能是氢氧化钠；

猜想2：可能是 。

猜想3：可能是氢氧化钠和碳酸钠。

【实验】如下图所示。

③操作Ⅰ的名称是 。

④溶液c中所含有的溶质有：酚酞和 。

⑤写出气体a与澄清石灰水反应的化学方程式 。

【实验结论】正确的猜想是 。

分析：关闭K2、K3，打开K1，将NaOH溶液流进球形管中后，球形干燥管内的CO2与氢氧化钠溶液反应，使瓶内气压降低。因此关闭K1、K3，打开K2后，可观察到烧杯B中的水进入球形干燥管中。

关闭K1、K2，打开K3后，流入烧杯B中的溶液中的溶质一定含有碳酸钠，可能含有氢氧化钠。因此取烧杯A中的样品，滴入稀盐酸后产生能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。另取烧杯A中的样品，加入过量氯化钙的目的是全部除去碳酸钠，过滤后观察到溶液仍然呈红色，说明流入烧杯A的溶液中还有氢氧化钠。

参考答案：

①烧杯B中的水进入球形干燥管。

②猜想二：碳酸钠

③过滤

④氢氧化钠、碳酸钠、氯化钙

⑤CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

【实验结论】猜想3

参考文献：

[1]焦会青.生源薄弱学校如何提高初中化学课堂复习效率——《有关氢氧化钠变质问题思考》研讨课课后反思[J].考试周刊.2012（31）：30；

[2]刘少伟，阮赞林.“美白”猪蹄——使用过氧化氢和氢氧化钠的食品安全问题[J].质量与标准化.2015（04）：35-36.endprint