檢驗氫氧化鈉溶液明顯變質的最佳方法

摘要：通過實驗論證，闡釋了檢驗較濃氫氧化鈉溶液是否變質，不能用氯化鈣溶液或氯化鋇溶液，也不能用飽和石灰水，只有檢驗極稀的氫氧化鈉溶液是否變質才能使用前述試劑的道理。檢驗氫氧化鈉溶液明顯變質的最佳方法是滴加稀鹽酸。　　關鍵詞：氫氧化鈉溶液；明顯變質；氯化鋇溶液；氯化鈣溶液；飽和石灰水；教學應用　　文章編號：1008-0546（201２）０8-0085-02　　　　中圖分類號：G６３２．４１　　　　文獻標識碼：Ｂ　　doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．０8．０39　　一、問題的提出　　在一節復習課上和學生討論了這樣一道題目：現有一瓶因長期露置在空氣中而變質的氫氧化鈉溶液。　　（1）如何用實驗方法證明該氫氧化鈉已經變質？簡要敘述實驗方法和現象，寫出有關化學方程式。　　（2）如何除去該氫氧化鈉溶液中的雜質？簡要說明實驗方法和現象，并寫出有關化學方程式。　　在回答第一小問題時，主要總結了以下三種方法。方法一：取樣品，加入稀鹽酸或稀硫酸，如果看到有氣泡，則氫氧化鈉已變質；方法二：取樣品，滴加氫氧化鈣溶液，如果產生沉淀，則已變質；方法三：取樣品，滴加氯化鋇溶液或氯化鈣溶液，如果產生沉淀，則已變質。　　二、對以上結論進行反思，事實果真如此？　　筆者進行了如下實驗：首先取剛開封的氫氧化鈉固體，用蒸餾水配成8%的氫氧化鈉溶液。　　實驗1.取樣品滴加氯化鋇溶液，無沉淀生成，說明該氫氧化鈉基本不變質。另取樣品，滴加氯化鈣溶液，有大量的白色沉淀生成（原因：2NaOH+CaCl2=Ca（OH）2↓+2NaCl），這說明用氯化鈣溶液無法檢驗出氫氧化鈉溶液中的碳酸鈉。　　實驗2.取上述8%的氫氧化鈉溶液，滴加飽和石灰水，也產生白色沉淀。氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液不發生化學反應，那么白色沉淀是什么呢？通過查閱相關資料得到，根據同離子效應，氫氧化鈣在氫氧化鈉溶液里溶解度很小，也會析出得到氫氧化鈣沉淀。此實驗說明用飽和石灰水也無法證明氫氧化鈉溶液里的碳酸鈉。　　實驗3.仍取上述配好的氫氧化鈉溶液，加入碳酸鈉溶液，再滴加5%的氯化鋇溶液，有大量的白色沉淀生成。說明：用5%氯化鋇溶液可以檢驗氫氧化鈉中的碳酸鈉。　　實驗4.再取上述8%的氫氧化鈉溶液，滴入1-2滴酚酞試劑，滴加稀鹽酸至紅色消失，基本無氣泡產生。再從剛開封的試劑瓶中取出氫氧化鈉固體，直接滴加稀鹽酸，產生大量的氣泡。這說明，該氣泡應該不是二氧化碳氣體，那怎么會有氣泡產生呢？原因分析：氫氧化鈉固體和稀鹽酸反應放出大量的熱，使少量的稀鹽酸溫度迅速升高，短時間內達到沸騰，所以產生了“氣泡”的假象。所以：用稀鹽酸直接滴加到氫氧化鈉固體中，也不能證明氫氧化鈉固體中是否含有碳酸鈉。　　實驗5.同樣取上述8%的氫氧化鈉溶液加入一定量的碳酸鈉溶液，逐滴加入稀鹽酸至過量，開始氣泡不明顯，后來有大量的氣泡產生。可見用稀鹽酸來檢驗氫氧化鈉溶液里的碳酸鈉時，應該先將氫氧化鈉配成溶液，再滴加過量稀鹽酸或稀硫酸。　　三、檢驗氫氧化鈉溶液已明顯變質的各試劑的濃度范圍　　實驗1：在室溫下配制溶質質量分數均為10%的氯化鋇溶液和氯化鈣溶液。分別滴加到質量分數約為4%的氫氧化鈉溶液和自來水中。實驗記錄如下表：　　通過實驗1分析，氯化鋇溶液滴入到新配制的4%的氫氧化鈉溶液，略有渾濁，說明該氫氧化鈉溶液中含極少量的碳酸根離子（其渾濁程度和自來水相當）。氯化鈣溶液滴入到新配制的4%的氫氧化鈉溶液，非常渾濁。室溫下，Ksp（CaCO3）=8.7×10-9，Ksp（BaCO3）=8.1×10-9［1］兩者相差不大，但是沉淀卻相差很多，這說明2號試管中的沉淀主要不是碳酸鈣，而是氫氧化鈣。該實驗進一步說明，氯化鈣溶液和4%的氫氧化鈉溶液反應有氫氧化鈣沉淀生成。也就是說用氯化鈣去檢驗氫氧化鈉溶液是否變質是不可靠的。　　實驗2：將10%的氯化鈣溶液分別滴加到不同濃

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