内容正文:
化学
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第一部分 重难专项
专项7 碱变质的探究
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专项精讲
【思维模型】
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典例剖析
例1 实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,同学们对该瓶氢氧化钠溶液
是否变质及变质的程度进行了探究。
一 、 检验氢氧化钠是否变质
第1步:明确变质原因。氢氧化钠变质的原因是_______________________
_______________(用化学方程式表示)。
第2步:确定需要检验的物质。实质是检验溶液中是否含有_________
(填化学式)。
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(2)实验验证:取少量样品于试管中。
方案 实验步骤 实验现象 实验结论
①加酸 加入过量___________________ ____________ 氢氧化钠已
变质
②加碱 加入适量___________________
_____溶液 _____________
③加盐 加入适量___________________
___________溶液 _____________
稀盐酸(或稀硫酸)
有气泡产生
氢氧化钙(或氢氧化钡)
产生白色沉淀
氯化钙(或氯化钡, 合理即可)
产生白色沉淀
第3步:设计方案进行验证。
(1)试剂选择:选择能和反应产生明显现象,但不能与 反应产
生明显现象的离子。
【实验反思】 检验氢氧化钠是否变质,加入的稀酸必须要过量的原因是_
________________________________________________________________
_______________________________________。
避免稀酸只与未变质的氢氧化钠反应而被消耗,无法继续与碳酸钠反应,导致观察不到明显现象,不能得出正确结论
二、 检验氢氧化钠变质的程度
第1步:猜想变质后的成分。
猜想1:完全变质,溶质为_________(生成物);
猜想2:部分变质,溶质为_________(生成物)和_______(反应物)。
第2步:确定需要检验的物质。需要检验的物质是________(填化学式)。
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第3步:设计方案进行验证:
(1)试剂选择:检验混合物中是否含有某一成分时,先要确定其他物质
对该物质的检验是否存在干扰,若存在干扰需先除去干扰物再进行检验。
该实验检验待测物前需先除去 。
(2)实验验证:
实验操作 实验现象 实验结论
步骤①:取部分样品于试管中,滴加过
量(或 )溶液 ______________ ——
步骤②:静置,取①反应后的上层清液
滴加无色酚酞溶液 __________ 部分变质
____________ 全部变质
产生白色沉淀
溶液变红
无明显现象
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【实验反思】 ①除去碳酸钠时不能用稀盐酸(或稀硫酸)的原因是_____
_____________________________________________________。
②能否用或溶液代替或 溶液?并说明原因:
________________________________________________________________
________________________________。
③检验是否变质或变质程度时,不能直接使用酚酞溶液的原因是________
________________________________________________。
稀盐酸(或稀硫酸)会和氢氧化钠反应,除去了要检验的物质
不能,氢氧化钙或氢氧化钡溶液都会与碳酸钠反应生成氢氧化钠,引入了,对氢氧化钠的检验造成干扰
和的溶液均显碱性,都能使无色酚酞溶液变红
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典例剖析
例2 实验室有一瓶氢氧化钙固体忘记盖瓶盖,同学们对其是否变质及变质
的程度进行了探究。
第1步 明确变质原因。原因是________________________________
(用化学方程式表示)。
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第2步 检验是否变质和变质程度。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量样品于烧杯中,加足量水溶
解,过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸 ____________ 已经变质
②取①上层清液于试管中,通入二氧
化碳 ____________ 部分变质
____________ 全部变质
有气泡产生
有沉淀产生
无明显现象
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专项精练
1.[2023绵阳]某同学用 溶液做实验后忘记了塞上瓶塞,几天后,要
检验此瓶溶液的变质情况,他从该试剂瓶中取少量溶液于试管中进行实验。
查阅资料可知:碳酸钠溶液显碱性。如表方法对应结论错误的是( )
选项 实验方法 现象和结论
A 滴加澄清石灰水 若无沉淀产生,则溶液没有变质
B 滴加稀硫酸 若有气泡产生,则溶液已经变质
C 用试纸测溶液的 若溶液的 ,则溶液部分变质
D 加入过量 溶液,再滴
加酚酞溶液 若只有白色浑浊现象,则溶液完全
变质
√
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【解析】
选项 实验方法 现象及推论 结论
A 滴加澄清石灰水 无沉淀产生,则不含碳酸钠 未变质
B 滴加稀硫酸 有气泡产生,则含碳酸钠 已变质
C 用 试纸测溶液
的 溶液 ,只能说明溶液显碱
性,不能证明溶液中溶质成分 无法确定
D 加入过量 溶
液,再滴加酚酞溶
液 若只出现白色浑浊现象,说明碳酸
钠与氯化钡发生反应,溶液不变
红,则说明不含氢氧化钠 完全变质
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2.【数字化实验】[2024兰州]为测定某氢氧
化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量
的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴
A. 氢氧化钠固体已变质 B. 时段有中和反应发生
C. 时溶液的 D. 时溶液中的溶质只有一种
加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定 的含量,如图所示,下列结论
中不正确的是 ( )
√
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【解析】根据图像可知,向溶液中加入稀盐
酸,开始没有二氧化碳生成,一段时间后有
二氧化碳生成,说明氢氧化钠固体部分变质,
A正确; ,发生的反应是氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,
该反应属于中和反应,B正确; 后发生的反应是碳酸钠和稀盐酸反应
生成二氧化碳、水和氯化钠, 时,碳酸钠未反应完,此时溶液显碱
性,,C正确; 时,溶液中碳酸钠已反应完,稀盐酸过量,
此时溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,D错误。
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3.某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记盖瓶盖,试剂瓶内
壁附着一层白色固体,底部也有白色固体。
【提出问题】白色固体是什么?怎样产生的?
【猜想与假设】
猜想一:碳酸钙;空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙;
猜想二:氢氧化钙;水分蒸发,析出氢氧化钙固体;
猜想三:氢氧化钙和碳酸钙的混合物。
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【实验探究】
(1)甲同学取少量白色固体于试管中,加入过量稀盐酸,振荡,固体全
部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为______________________
_________________,甲同学得出结论,猜想一正确。
【解析】氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,碳酸钙与稀
盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,产生气泡的化学方程式为
。
CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
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(2)乙同学提出质疑,认为甲同学实验结论不够严谨,只能证明白色固
体中含碳酸钙,其理由是_________________________________
(用化学方程式表示),并补充实验如下:
实验步骤 实验现象 实验结论
______________________________
______________________________
______________________________ ___________________
___________________
___________________ 白色固体既
含有碳酸钙
又含有氢氧
化钙
取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入几滴无色酚酞溶液(或加入几滴紫色石蕊溶液)
溶液由无色变成红色(或溶液由紫色变成蓝色,与上一空对应)
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【解析】氢氧化钙和碳酸钙的混合物中加入过量稀盐酸,振荡,固体会全
部溶解并有气泡产生,所以乙同学认为甲同学实验结论不够严谨,其理由
是氢氧化钙和稀盐酸反应无明显现象,反应的化学方程式为
。证明白色固体中还含有氢氧化钙的
方法是取少量白色固体于试管中,加入适量的水充分振荡后加入几滴无色
酚酞溶液,可观察到溶液由无色变成红色,或加入几滴紫色石蕊溶液,观
察到溶液由紫色变成蓝色,说明白色固体中还含有氢氧化钙。
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【实验结论】综上所述,猜想三正确。
【实验反思】(3)澄清石灰水必须要______保存。
密封
【解析】澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙能与空气中的二氧化
碳反应生成碳酸钙沉淀和水,故澄清石灰水必须要密封保存。
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4.某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,该校化学
兴趣小组的同学在化学老师的指导下,对该生石灰取样并开展了以下探究
活动:
【提出问题】生石灰样品的成分是什么?
【猜想与假设】生石灰样品的成分可能是、和 中的一种
或几种。
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【设计实验】
(1)兴趣小组设计如下实验进行探究。
序号 实验操作 实验现象 实验结论
① 取样品于烧杯中,加水溶解,用手
触摸烧杯外壁 __________
__ 有
② 将①中液体过滤,取少量滤液于试
管中,向其中滴入______________ 溶液变红 有
③ 取②中的少许滤渣于试管中,向其
中滴加足量稀盐酸 有气泡产生 _________
烧杯壁发热
无色酚酞溶液
有
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【解析】①氧化钙溶于水会放出热量,样品中有氧化钙,故取样品于烧杯
中,加水溶解,用手触摸烧杯外壁,实验现象是烧杯壁发热;②碱性溶液
能使无色酚酞溶液变红,根据实验结论有 和实验现象溶液变红可
知,滴入的是无色酚酞溶液;③碳酸钙与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体,
实验现象是有气泡产生,说明样品中含有 ;
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【反思评价】
(2)经过讨论,发现通过②不能得出样品中一定含有 ,理由是
_____________________________________。
与水反应生成,使溶液变红
【解析】氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,使溶液显碱性,不能确定样品
中一定有氢氧化钙,故经过讨论,发现通过②不能得出样品中一定含有
;
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(3)通过小组合作,最后得出样品中肯定含有和 ,可能含有
。请写出生成 的化学方程式:
______________________________________。
【解析】二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故生成 的
化学方程式为 。
【应用交流】(4)生石灰要______保存。
密封
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5.【项目式学习】小明发现实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,于是和同
学们对该瓶氢氧化钠是否变质进行了如下探究。
【任务一】 探究氢氧化钠是否变质
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该氢氧化钠固体于试管中,
滴加足量稀盐酸 ____________ 说明该固体已变质
有气泡生成
【解析】取少量该固体放入试管中,滴加足量稀盐酸,产生气泡,是因为
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,说明该固体已变质;
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【任务二】 探究氢氧化钠是否完全变质
【提出猜想】 猜想一:已完全变质,该固体中只含 ;
猜想二:部分变质,该固体中含有________________(填化学式)。
、
【解析】猜想二中氢氧化钠部分变质,说明该固体中有剩余的氢氧化钠,
部分氢氧化钠转化为了碳酸钠,所以猜想二应为该固体中含有 、
;
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【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究】
实验步骤 实验现象 结论
①先取少量该固体放入试管中,加入过量氯
化钡溶液 _____________
_________ 猜想____成
立
②静置,取上层清液于另一支试管中,加入
滴酚酞溶液 上层清液变红
有白色沉淀生成
二
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【解析】含有碳酸钠,则在加入氯化钡溶液后,碳酸钠与氯化钡反应生成
碳酸钡白色沉淀和氯化钠,所以可以观察到有白色沉淀生成,然后取上层
清液,氯化钡显中性,碳酸钠显碱性,而加入氯化钡过量,将碳酸钠全部
除去,取得的清液中没有碳酸钠,加入酚酞后溶液变红色,说明溶液显碱
性,证明有氢氧化钠存在,所以猜想二成立;
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【任务三】 定量探究氢氧化钠固体的变质程度
【查阅资料】标准状况下,二氧化碳的密度 。
【设计实验】兴趣小组同学称取 氢氧
化钠样品与足量稀盐酸反应,通过测定产
生二氧化碳的质量进行计算。小组同学设
计了如图所示装置测定二氧化碳的质量。
(注:不考虑稀盐酸中 气体的挥发)
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【交流讨论】
(1)小红同学认为C装置量气管水面上应覆盖一层植物油,其原因是
____________________________。
二氧化碳能溶于水且与水反应
【解析】实验通过量气管中 体积从而间接测定氢氧化钠的变质程度,
能溶于水且与水反应,会对实验造成干扰,故应在水面上覆盖一层植物油。
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(2)同学们通过上述装置进行实验,反
应一段时间后,并无二氧化碳气体产生,
继续加入稀盐酸,直到反应不再产生气泡
为止,C装置的量气管中收集到二氧化碳
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的体积为 ,则该样品中氢氧化钠的质量分数为____%。
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解:反应产生二氧化碳的质量为 ,设碳酸
钠质量为 。
则该样品中氢氧化钠的质量分数为 。
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【课标学业要求】能基于真实的问题情境,多角度分析和解决生产生活中
有关化学变化的简单问题;能积极参与有关合理使用化学物质及其反应的
媒体信息的评论;能利用化学反应知识完成相关的项目式学习任务及跨学
科实践活动。
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