一、氢氧化钠
氢氧化钠是一种十分重要的碱,制造肥皂、冶炼金属、纺织、造纸、精炼石油等工业部门都离不开它。氢氧化钠有如此广泛的用途,是因为它有许多重要的性质。
【实验与思考】
氢氧化钠的物理性质用药匙取一小块氢氧化钠放在表面皿上,观察它的颜色、状态。过一会儿再观察,看它有什么变化。把一小块氢氧化钠放入盛有少量水的试管里,振荡,观察氢氧化钠溶解的情况,用手接触试管,有何感觉?通过以上实验可知,氢氧化钠是一种白色固体,极易溶解于水,溶解时放出大量的热。暴露在空气里的固态氢氧化钠能吸收空气里的水分而逐步溶解在自己所吸收的水分中,这种现象叫做潮解。因此,氢氧化钠可用作某些气体(如氧气、氢气)的干燥剂。
【观察与思考】
氢氧化钠的腐蚀性把少量纯毛绒线放入盛有氢氧化钠溶液的试管中,用玻璃棒搅拌并加热,观察变化。
氢氧化钠有强烈的腐蚀性,因此,它的俗名又叫作苛性钠、火碱、烧碱。使用氢氧化钠时必须十分小心,防止皮肤、衣服被它腐蚀,万一沾到氢氧化钠应立即用水冲洗。
氢氧化钠的化学性质
- 氢氧化钠与酸碱指示剂的反应
【实验与思考】
把紫色石蕊试液和无色酚酞试液分别滴2~3 滴到盛有2 毫升氢氧化钠溶液的试管中,观察溶液颜色的变化。实验表明,紫色石蕊试液遇氢氧化钠溶液变成蓝色,无色酚酞试液遇氢氧化钠溶液变成红色。
- 氢氧化钠与某些非金属氧化物的反应
【实验与思考】
如图 9-10 所示,准备好双孔塞(插有带小气球的短玻璃管和盛有氢氧化钠浓溶液的滴管)。取两个分别装有二氧化碳和二氧化硫的集气瓶,用两只上述准备好的双孔塞将集气瓶塞紧。把滴管中的氢氧化钠溶液挤压入集气瓶,振荡,观察小气球的变化。
瓶中的小气球膨胀,是因为瓶中的氢氧化钠跟二氧化碳反应生成碳酸钠和水,或氢氧化钠跟二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水。二氧化碳或二氧化硫气体在反应中消耗掉了,集气瓶中的气体压强下降,空气通过短玻璃管进入气球,使气球膨胀。这两个反应的化学方程式是:
2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O
工厂废气中的 SO2 可以利用以上反应用氢氧化钠吸收,以减轻 SO2 对大气的污染。
氢氧化钠不仅易吸收空气中的水分,而且也吸收空气中的 CO2,因此,
固体氢氧化钠必须密闭保存,以免变质。
实验证明,氢氧化钠还能与其它一些非金属氧化物如 P2O5 等反应,生成物跟碱与酸反应的生成物一样,也是相应的盐和水。这类非金属氧化物叫做酸性氧化物。
- 氢氧化钠与酸的反应
【实验与思考】
在盛有 3 毫升氢氧化钠稀溶液的试管里,滴加一滴酚酞试液,再逐步滴入稀硫酸,边滴边振荡,直到红色刚好褪去为止。
实验中氢氧化钠跟硫酸反应生成硫酸钠和水。氢氧化钢还能跟其它酸如盐酸、硝酸等发生中和反应生成相应的盐和水。反应的化学方程式如下:
2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2O NaOH+HCl====NaCl+H2O NaOH+HNO3====NaNO3+H2O
- 氢氧化钠与某些盐的反应
【实验与思考】
在两个试管里分别注入 2~3 毫升硫酸铜和氯化铁溶液,观察它们的颜色和状态。在两个试管中分别滴加氢氧化钠溶液,观察试管里的变化。
实验表明,无色的氢氧化钠溶液能跟蓝色的硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和蓝色的氢氧化铜絮状沉淀;能跟棕黄色的氯化铁溶液反应生成氯化钠和红褐色的氢氧化铁絮状沉淀。反应的化学方程式如下:
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+2Na2SO4
FeCl3+3NaOH====Fe(OH)3↓+3NaCl
氢氧化钠溶液还能跟其它一些盐如硫酸铁[Fe2 (SO4)3]、硝酸铜 Cu
(NO3)2]等的溶液反应生成另一种不溶于水的碱和另一种盐。
【思考与练习】
试写出氢氧化钠溶液分别跟硫酸铁溶液、硝酸铜溶液反应的化学方程式。
制造氢氧化钠的烧碱工业是一种基础化学工业,在国民经济中占有十分
重要的地位。我国的烧碱工业发展迅速,1990 年的年产量已达 329.3 万吨, 居世界第五位。