内容正文:
重难08 碱变质的探究
参考答案
重●难●提●分●必●刷
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
1.D
2.ACD
3.B
4.(1)烧碱/火碱/苛性钠
(2)潮解
(3)丙>甲>乙
(4)取少量上层清液于试管中,滴加适量的Na2CO3溶液(或K2CO3溶液),若有白色沉淀产生,则说明BaCl2溶液已经过量(合理即可)
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
5.(1)过滤
(2)NaOH、NaCl、CaCl2
(3)NaOH、Na2CO3/Na2CO3、NaOH
6. 红 AgNO3/硝酸银 1 HNO3、NaNO3和NaCl BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2 二氧化碳可溶于水,也会和水反应
7.(1)溶解 玻璃棒
(2)
(3)一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠、氯化钠
(4)滴加足量硝酸钡溶液和酚酞试液 产生白色沉淀,溶液呈红色 /硝酸银
8.(1)
(2)红
(3)、 Ⅰ 在检验碳酸钠时排除氢氧化钠的干扰,同时在后续检验氯化钠的过程中排除氢氧化钠和碳酸钠的干扰
9.(1)
(2)稀盐酸/稀硫酸
(3) 不能
(4)产生白色沉淀 无色酚酞试液变红色
(5)密封
(6)是否变质
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
10.A
11.(1)红 NaCl 减小 B
(2) 气泡产生 产生蓝色沉淀 氢氧化钡能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,会对氢氧化钠的检验产生干扰 AD
(3)53% 8.7 偏大
12.(1)
(2)检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)
(3)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验
(4)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)
(5)
(6)1.45
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
13.(1)
(2)水/H2O 温度没有明显变化
(3)和 滤液变浑浊 稀盐酸
(4)密封保存
14. 化合反应 变红 无气泡 样品中若含有氢氧化钙溶于水,溶液呈碱性,酚酞呈红色 U型管中液面左低右高 2.8<m<3.7 密封
15.AB
16.(1)(合理即可)
(2)CaO和NaOH
(3)溶液变红 过量的盐酸 固体逐渐溶解,有气泡产生 滤渣中有氢氧化钙,氢氧化钙是微溶,所以滤液中一定有氢氧化钙,假设NaOH全部变质,但是碳酸钠和氢氧化钙依然会反应生成NaOH
(4)Ca(OH)2和Na2CO3
考向05 综合应用与定量计算
17.(1)2、3/3、2
(2)3 取反应后的液体于试管中,滴入无色酚酞试液 若溶液变红,则说明部分变质;若溶液不变色,则说明全部变质
(3)加入稀硫酸后,气泡不再产生
(4)
(5)空气中的水和二氧化碳可能会进入C中
18.(1)烧碱 碳酸根
(2) 或 溶液变红 2 氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应产生明显的气泡现象,从而可以判断氢氧化钠是否变质,而氢氧化钠本身也显碱性,不能用酚酞试液来判断是否变质
(3)A中不再产生气泡 吸收二氧化碳中的水蒸气 氢氧化钠固体吸收二氧化碳,增加的质量为生成二氧化碳的质量
则碳酸钠的质量分数为:=
答:碳酸钠的质量分数为。
19.(1)
(2)由图可知,与氢氧化钙反应的稀盐酸的质量为100g
解:设这包粉末中氢氧化钙的质量分数为x
x≈42.5%
答:这包粉末中氢氧化钙的质量分数约为42.5%
20.(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2)若完全变质后,只有碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红 产生白色沉淀,溶液仍为红色
(3)②
(4)4%。 50%。
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重难08 碱变质的探究
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
考向05 综合应用与定量计算
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
本专题主要考查碱类物质(尤其是氢氧化钠和氢氧化钙)因与空气中二氧化碳反应而变质的相关探究。变质原因考查碱与二氧化碳反应的化学方程式书写;是否变质的检验实质是检验碳酸根的存在,涉及加酸产生气体、加可溶性碱或盐产生沉淀等方法的运用;变质程度探究是核心难点,需先除去碳酸钠的干扰再检验氢氧化钠是否存在,涉及试剂选择(如氯化钙、氯化钡)和实验方案设计;氢氧化钙变质探究需注意其微溶特性及检验方法的差异;除杂与提纯考查如何除去变质产物同时不引入新杂质;定量计算则结合实验数据测定变质程度或计算质量分数。
预计2026年中考有关“碱变质的探究”的题目将延续实验探究题的主流形式,以实验室中久置的碱溶液或固体为情境载体,通过“一题多设问”的方式展开考查。试题可能从定性到定量层层递进:先要求分析变质原因并书写化学方程式;再设计实验检验是否变质,考查试剂选择和现象判断;接着深入探究变质程度,要求排除碳酸钠的干扰并检验氢氧化钠的存在;还可能设置实验方案评价或反思性问题,如“为什么不能用氢氧化钡代替氯化钡”“为什么加少量稀盐酸无气泡不能说明未变质”等。定量计算可能结合气体法或沉淀法测定碳酸钠含量,计算变质率或质量分数。此外,碱石灰变质、生石灰干燥剂变质等综合情境也可能出现,考查学生知识迁移能力。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
考向05 综合应用与定量计算
重●难●要●点●剖●析
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
要点梳理
一、碱变质的原因
氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙Ca(OH)2长期暴露在空气中,会与空气中的二氧化碳反应而变质。
碱
变质反应化学方程式
变质产物
氢氧化钠
碳酸钠(Na2CO3)
氢氧化钙
碳酸钙(CaCO3)
二、是否变质的检验方法
检验碱是否变质,实质是检验样品中是否含有碳酸根离子(CO3²⁻)。
检验思路
所用试剂
实验现象
反应原理(以NaOH变质为例)
加酸
稀盐酸(或稀硫酸)
加碱
澄清石灰水Ca(OH)2或氢氧化钡Ba(OH)2溶液
加盐
氯化钙(CaCl2)或氯化钡(BaCl2)溶液
三、注意事项
检验氢氧化钙是否变质时,由于其微溶于水,需取滤渣加酸检验。
若样品同时含有未变质的碱和变质产物碳酸盐,加酸时需注意反应顺序(酸先与 反应,后与 反应)。
【易错提醒】
❗ 混淆变质原因:氢氧化钠变质是与CO2反应,而非与水或氧气反应。
❗ 忽略反应顺序:向部分变质的NaOH溶液中滴加稀盐酸,开始时无气泡(盐酸先与NaOH反应),待NaOH耗尽后才产生气泡。
❗ 检验对象错误:检验氢氧化钙是否变质,应取不溶物(滤渣)加酸,而不是取清液。
技巧点拨
1.检验变质三法:酸(气泡)、碱(沉淀)、盐(沉淀),三者均可证明碳酸根存在。
2.反应顺序提醒:检验变质后的溶液时,若加少量酸无气泡,不能说明未变质——因为酸可能先与未变质的碱反应。
3.固体样品处理:对于固体样品,需先加水溶解,再取上层清液(或滤液)进行检验。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
要点梳理
一、变质程度的三种情况
变质情况
成分(以NaOH为例)
没有变质
部分变质
全部变质
二、探究思路
探究变质程度,实质是检验样品中是否还含有 。但由于变质产物碳酸钠也显碱性,会干扰对碱的检验,因此必须先 ,再 。
三、实验设计(以NaOH为例)
实验步骤
试剂选择
目的
现象与结论
①取样品溶解,加入过量的CaCl2(或BaCl2)溶液
CaCl2/BaCl2溶液
产生白色沉淀,证明
②静置,取上层清液,滴加酚酞溶液
无色酚酞试液
若变红: ;
若不变色:
四、试剂选择的关键要求
除杂试剂必须能与CO3²⁻反应生成沉淀,且本身及反应产物均呈中性(不能影响后续对碱的检验)。
1.常用试剂:CaCl2溶液、 溶液(两者均为中性)。
2.禁用试剂:
(1)不能用Ca(OH)2或 :会引入OH⁻,且反应生成 ,干扰检验。
(2)不能用酸:酸会同时与 反应,破坏待测成分。
【易错提醒】
❗ 用碱溶液除CO3²⁻:若用Ca(OH)2或Ba(OH)2代替CaCl2,会引入OH⁻,无法判断原样品是否含NaOH。
❗ 忘记加过量:若CaCl2不足,残留的Na2CO3会使酚酞变红,导致误判为部分变质。
❗ 顺序颠倒:先加酚酞再加除杂试剂,溶液变红无法区分是NaOH还是Na2CO3所致。
技巧点拨
1.“先除后验”两步法:第一步加过量中性钙盐/钡盐(除CO3²-并证明变质),第二步加酚酞(验OH-)。
2.过量原则:加入的CaCl2必须过量,确保CO3²-完全沉淀,避免残留干扰后续检验。
3.酚酞变色范围:酚酞遇碱变红(pH > 8.2),可用于检验NaOH是否存在。
4.对比记忆:检验是否变质只需证明CO3²-存在;检验变质程度需在除尽CO3²-后证明OH-存在。
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
要点梳理
一、除杂原则
原则
说明
不引
不能引入
不变
不能消耗
易分
杂质转化后易于 (杂质转化为 、 等)
二、部分变质NaOH溶液的除杂
若NaOH部分变质,需除去Na₂CO₃,得到纯净的NaOH溶液。
除杂试剂
反应方程式
评价
Ca(OH)2溶液(石灰水)
可行。生成NaOH和沉淀,过滤即可
Ba(OH)2溶液
可行,但钡盐有毒,较少使用
CaCl2溶液
稀盐酸
三、全部变质溶液的处理
全部变质的NaOH溶液即Na₂CO₃溶液,可直接作为碳酸钠溶液使用(如清洗油污、检验钙盐等)。
【易错提醒】
❗ 混淆检验与除杂:检验碳酸钠用CaCl2,除碳酸钠用Ca(OH)2——目的不同,试剂选择不同。
❗ 过量试剂处理:除杂时加入的Ca(OH)2必须适量(至刚好不再产生沉淀),若过量会引入新杂质Ca(OH)2。
技巧点拨
1.除杂试剂选择口诀:“除碳酸钠用钙钡碱,生成沉淀和烧碱”。
2.操作流程:向溶液中滴加Ca(OH)2溶液至不再产生沉淀 → 过滤 → 滤液即为纯净NaOH溶液。
3.与检验试剂的区别:检验时不能用Ca(OH)2(会干扰),但除杂时恰好用Ca(OH)2(因为要保留NaOH)。
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
一、氢氧化钙变质的特点
项目
说明
变质原因
变质产物
溶解性特点
Ca(OH)2 溶于水,CaCO3 溶于水
二、检验氢氧化钙是否变质
由于Ca(OH)2本身微溶,加水后也会有白色不溶物,因此不能直接通过“是否有不溶物”判断变质。
检验对象
操作方法
现象与结论
滤渣
取不溶物(滤渣)加稀盐酸
若有气泡产生,证明
滤液
取上层清液通入CO2(或加碳酸钠)
若变浑浊,证明
三、氢氧化钙变质程度的探究
变质情况
成分
检验方法
没有变质
滤渣加酸无气泡;滤液通CO2
部分变质
滤渣加酸 ;滤液通CO2
全部变质
滤渣加酸 ;滤液通CO2
【易错提醒】
❗ 直接取原样品加酸:若样品含未变质的Ca(OH)2,加酸也会反应(中和),但无气泡;只有含CaCO3时才有气泡。因此必须取不溶物加酸。
❗ 忽略微溶特性:误将未变质Ca(OH)2的不溶物当作CaCO3,导致错误判断变质。
技巧点拨
1.滤渣+滤液双检验:利用Ca(OH)2微溶特性,滤渣检验是否含CaCO3(变质),滤液检验是否含Ca(OH)2(未变质)。
2.澄清石灰水变质的直观判断:澄清石灰水久置后变浑浊,说明已变质(生成CaCO3沉淀)。
考向05 综合应用与定量计算
一、定性到定量的拓展
碱变质探究常从定性检验延伸至定量测定,考查根据实验数据计算变质程度或质量分数。
二、常见定量测定方法
方法
原理
计算依据
气体法
加酸与碳酸盐反应,测定生成CO2的 或
根据CO2质量计算 质量
沉淀法
加钙盐/钡盐生成碳酸盐沉淀,称量 质量
根据 质量计算 质量
差量法
反应前后总质量差即为 质量
质量差法计算
三、计算示例
计算类型
公式/思路
变质率
质量分数
样品纯度
四、误差分析
1.装置中残留CO₂未完全吸收 → 结果偏
2.沉淀未洗涤干燥(含杂质) → 结果偏
3.反应不充分 → 结果偏
【易错提醒】
❗ 混淆变质率与质量分数:变质率是指已变质的NaOH占原NaOH总量的比例;Na2CO3质量分数是指Na₂CO₃占样品总质量的比例。
❗ 忽略反应顺序对定量的影响:加酸时若样品含NaOH,需考虑中和反应消耗的酸,或设计实验避免干扰。
❗ 装置气密性:气体法测定必须确保装置气密性良好,否则结果不准。
技巧点拨
1.气体法关键:确保CO2被完全吸收(常用碱石灰),称量反应前后装置质量差即为CO2质量。
2.沉淀法关键:确保沉淀完全(加过量沉淀剂)、洗涤干燥后称量。
3.变质率计算注意:变质率中的“未变质前的总质量”需根据化学方程式由Na2CO3质量反推。
重●难●提●分●必●刷
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
1.(2023·上海·模拟预测)下列物质露置于空气中容易变质的是
A.碳酸钙 B.银片 C.蒸馏水 D.氢氧化钠
2.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段练习)下列变化与空气成分有关的是
A.氢氧化钠久置在空气中质量增加 B.浓盐酸在空气中放置质量减轻
C.氧化钙久置在空气中质量增加 D.浓硫酸在空气中放置质量增加
3.(21-22九年级下·上海黄浦·期中)有关化学实验的“目的→操作→现象→结论”的描述都正确的是
目的
操作
现象
结论
A
比较铝和铜的金属活动性
将砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝表面有铜析出
铝比铜活泼
B
检验氢氧化钠溶液是否变质
取样,滴入澄清石灰水
产生白色沉淀
氢氧化钠溶液已经变质
C
探究物质溶解于水的热量变化
向一定量的水中加入氢氧化钠固体,充分搅拌
溶液温度升高
物质溶于水都能使溶液温度升高
D
检验集气瓶中是否集满二氧化碳
将燃烧的木条伸入集气瓶中
木条火焰熄灭
集气瓶中已集满二氧化碳
4.(2025·上海闵行·二模)氢氧化钠是非常重要的工业原料,用于制造化肥、人造棉,精炼石油与制造各种化工产品。
(1)氢氧化钠的俗名是________。
(2)氢氧化钠固体露置在空气中容易“冒汗”,这种现象称为________,同时还会变质,用化学方程式表示变质的原因________。
(3)如图所示,某小组收集了三瓶气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入1/3体积的相应试剂,甲、乙立即塞紧瓶塞,丙敞口,均振荡一会儿。(水的挥发忽略不计)
振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是________,仿照乙画出此时甲、丙中气体组成的微观示意图________。
(4)为了验证氢氧化钠变质的程度,将氢氧化钠固体溶于水,然后加入过量的溶液,除去碳酸钠。请你设计实验验证加入的溶液已经过量了________。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
5.(2023九年级·上海·专题练习)实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,实验员猜测固体已变质,为验证其猜测,取少量该固体样品进行如下实验:
(1)上述实验中,A操作的名称是________。
(2)“无色溶液”中溶质成分为________(填化学式)。
(3)根据上述实验,推断固体样品中一定含有_______(填化学式)。
6.(2022九年级下·上海·专题练习)化学实验室里,同学们准备研究氢氧化钠能与二氧化碳反应的化学性质。
①在配制NaOH溶液时,看到盛有NaOH固体的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”,便对该瓶试剂成分产生了质疑:
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质?
【查阅资料】工业上制取NaOH的反应原理:,然后蒸发溶剂获得NaOH固体(在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品)。
【提出猜想】
甲同学认为杂质只有氯化钠;
乙同学认为杂质还可能含有碳酸钠,原因为______(用化学方程式表示)。
【设计实验】取样溶于水,并分成两份。
步骤1:向一份溶液中滴加酚酞试液,溶液变_______色。
步骤2:向另一份溶液中滴加过量稀硝酸,有气泡产生。
步骤3:向步骤2所得溶液中继续滴加_______溶液,发现有白色沉淀产生。
【实验结论】乙同学的猜想正确。
请分析:
I.上述实验中步骤_____(填序号)是没有必要进行的。
II.步骤2所得溶液中的溶质有________。
②同学们在配制好的氢氧化钠溶液中通入CO2气体,没有明显现象,于是设计了如下实验证明反应的发生:(不考虑氢氧化钠中的极少量杂质)
实验1
实验2
实验3
现象:烧杯中溶液几乎充满整个试管。
现象:充分反应后,红墨水最终呈现左高右低现象。
现象:滴加试剂X后,溶液中出现大量白色沉淀。
I.实验3中加入的试剂X是_______(任写一种)。
II.实验1、2在设计思想上是一致的,都是通过验证反应物的消耗才能观察到明显现象,但有同学对实验1提出了质疑,他认为这个实验不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应,其理由是________。
7.(21-22九年级下·上海嘉定·月考)某固体中可能含有碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种,小刚和小敏同学为确定其成分分别进行实验。
【小刚实验】
(1)操作I为_______;需要用到的仪器有烧杯和_______;
(2)气体A为_______;
(3)小刚实验结束后得到的固体成分的结论为_______;
【小敏实验】
(4)请你和小敏同学一起完成实验。
操作
现象
结论
①取固体样品于足量水中,____。
______
有碳酸钠、氢氧化钠
②取步骤①的溶液,滴加足量稀硝酸和少量______溶液。
产生白色沉淀
有氯化钠
8.(2024·上海长宁·二模)化学实验室里,盛有固体试剂瓶的标签上写着“含量不少于96.0%”。
【提出问题】氢氧化钠中含有的杂质是什么?
【查阅资料】工业上制取的反应原理:,然后蒸发溶剂获得固体(在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品)。
【提出猜想】
(1)杂质可能含有氯化钠,还可能含有碳酸钠,原因是________(用化学方程式表示)。
【设计实验】取样溶于水,并分成两份。
(2)步骤1:向一份溶液中滴加酚酞试液,溶液变________。
步骤2:向另一份溶液中滴加过量的稀硝酸,先无明显现象后产生气泡。
步骤3:向步骤2所得溶液中继续滴加________溶液,产生白色沉淀。
【实验结论与反思】
(3)杂质中含有________。上述实验中步骤________(填序号)是没有必要进行的。实验中,滴加稀硝酸至过量的目的是________。
9.(2025九年级下·福建泉州·专题练习)实验室有一瓶久置的氢氧化钠。实验小组在使用前进行实验判断其是否变质。
【认识原理】
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为__________。
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【设计实验】探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
(2)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是______(填名称),说明氢氧化钠已经变质。
(3)若A是溶液,现象a有白色沉淀生成,现象b为无色酚酞试液变红色,有沉淀生成的化学方程式是______。该实验______(填“能”“不能”)说明样品中有NaOH。
(4)若A是CaCl2溶液,实验现象a为______,现象b为______,则证明原溶液已部分变质。
【应用拓展】
(5)生活中常用的全能清洁剂薄荷驱蚊绿水的有效去污成分包含NaOH,为防止清洁能力下降,建议的保存方式为______。
(6)根据以上的探究过程可以总结出验证物质变质的思路,请将横线处补充完整:______
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
10.(2023九年级·上海·专题练习)下面是分析已变质的氢氧化钠溶液的相关实验,其中合理的是
选项
实验目的
实验过程
A
证明变质
取少量溶液,滴加足量盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水
B
确定成分
取少量溶液,加入澄清石灰水,过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液
C
测定纯度
取一定量溶液,加入盐酸,用氢氧化钠固体吸收气体,称量
D
除去杂质
取溶液,滴加氯化钙溶液至恰好完全反应,过滤
11.(25-26九年级上·山东济南·期末)氢氧化钠是重要的化工原料,常用于造纸、印染、炼油及生产化学纤维、橡胶等,多角度认识氢氧化钠具有重要意义。
(1)化学小组的同学利用如下图所示装置探究氢氧化钠溶液与盐酸的反应。
①将无色酚酞溶液滴入试管a中。溶液由无色变为_______色,再将浓盐酸滴入试管b中,一段时间后试管a中溶液又变为无色。此时a试管溶液中一定含有的溶质是_______(填化学式,不考虑酚酞)。
②实验过程中,用pH传感器测得试管a中溶液的pH逐渐_______(填“增大”“减小”“不变”之一)。
③关于该实验,以下说法不正确的是_______(填选项序号)。
A.该实验可以证明浓盐酸具有挥发性
B.将浓盐酸换成浓硫酸也能观察到相同现象
C.该实验说明了分子总是在不断地运动
D.该过程发生反应的实质是:
(2)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实验探究。
【实验探究一】检验该氢氧化钠溶液是否变质
第1步:明确变质原因
①氢氧化钠在空气中变质的原因是_______(用化学方程式表示)。
②第2步:设计方案进行检验
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量该氢氧化钠溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
试管中有_______(填实验现象)
该氢氧化钠溶液已变质
【实验探究二】检验该氢氧化钠溶液的变质程度
③再取少量该氢氧化钠溶液于试管中。滴加足量溶液,静置取上层清液,滴加足量的溶液,观察到实验现象为_______则证明该氢氧化钠溶液部分变质。
【实验反思】
④小雪认为用溶液代替溶液进行上述实验,也可得出相同结论,小童不同意她的想法,理由是_______
【实验探究三】除去该氢氧化钠溶液中的杂质
⑤下列四种试剂中,能将该NaOH溶液中的除去的是_______(填选项序号,可多选)。
A.溶液 B.稀盐酸 C.溶液 D.溶液
(3)测定某变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数。同学们设计了如下图所示装置,检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
【查阅资料】装置A中碱石灰的主要成分为氢氧化钠和生石灰,可吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
【实验步骤】实验前,打开弹簧夹,向装置中持续通一段时间的空气;关闭弹簧夹,打开装置B中分液漏斗活塞,反应开始进行。
①称取10 g该氢氧化钠样品于圆底烧瓶中、充分反应后,测得装置D质量增加2.2 g,则该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为_______,10 g该氢氧化钠样品未变质前的质量为_______g(结果精确至0.1 g,不考虑结晶水)。
②若缺少装置C,则测定出的的质量分数会_______(填“偏大”“偏小”“无影响”之一)。
12.(25-26九年级上·山东泰安·期末)氢氧化钠,化学实验室的“多面手”——它能吸收水分、溶解油脂,更是中和反应的得力干将。某同学对一瓶久置的氢氧化钠样品中的成分进行了如下探究。
【提出问题】NaOH变质了吗?
【作出猜想】猜想一:没有变质:猜想二:部分变质;猜想三:完全变质。
(1)“变质的密语”
写出氢氧化钠变质的化学反应方程式___________。
任务一:定性实验探究该NaOH固体的变质程度
【实验活动1】兴趣小组设计方案进行如下实验
(2)“氯化钡的使命”
方案二中氯化钡溶液的作用是___________,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“氢氧化钙的叛变”
方案三不能验证该样品变质程度的原因是:___________。
(4)“氢氧化钠的重生”
若该样品部分变质,可通过加入适量___________(填试剂名称),来去除杂质。
任务二:定量实验探究该NaOH固体变质程度
【实验活动2】兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置
实验
序号
分别向左右容器内加入下列物质
温度升高值/℃
溶液pH
1
1.0 g NaOH固体
31.52
13.69
2
固体
10.03
11.92
3
1.0 g该NaOH固体样品
15.71
m
【实验结论】
(5)小组同学分析温度升高值数据,确定该NaOH固体变质程度是部分变质,请推测m的取值范围是___________。
任务三:计算该NaOH固体中碳酸钠的质量
【实验活动3】实验步骤:称量2.0 g该NaOH固体样品于小烧杯中备用;量取20.0 mL溶质质量分数为12%的稀盐酸:用电子秤称量反应前仪器和试剂的质量,记录数据:
将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
210.64
210.04
0.60
(6)结合实验数据,计算该NaOH固体中碳酸钠的质量___________g(结果保留两位小数)。
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
13.(25-26九年级上·广东汕头·月考)小明同学取用生石灰干燥剂时,发现装满生石灰干燥剂的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。
(1)小明认为干燥剂已吸水变质了,反应的化学方程式是______。
(2)小明认为这瓶生石灰干燥剂已完全失效了。他设计了如下实验进行验证:
操作
现象
结论
从瓶子中央取出一小块样品,放入试管中,加入适量的______,用手背接触试管外壁。
_________
干燥剂完全失效
(3)生石灰干燥剂失效后的产物是什么呢?小明提出以下猜想并设计实验进行验证:
猜想1.只有 猜想2.只有CaCO3 猜想3.______
操作
现象
结论
①取少量生石灰干燥剂样品放入烧杯中,加入足量的水,充分搅拌后过滤。
得到无色滤液和白色固体
猜想3成立
②用吸管向滤液中不断吹气
______
③将①的滤渣转移到烧杯中,加入足量的______
有气泡冒出
操作②中发生反应的化学方程式为______。
(4)可见,我们在保存化学试剂时一定要注意______。
14.(22-23九年级上·上海徐汇·期末)某雪饼包装袋中的干燥剂主要成分是氧化钙。
Ⅰ.该干燥剂的干燥原理是_________(用化学方程式表示),该反应的基本类型是________。
Ⅱ.该干燥剂在空气中放置一段时间后,主要成分可能有:氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。
为探究其成分,取放置后的干燥剂样品进行如下实验:(杂质不参与反应)
实验操作
实验现象(依据)
实验结论
a.取少量样品于试管中,加少量水,再滴入酚酞。
无色酚酞____
该样品中一定有氧化钙
b.取少量样品于试管中,滴加足量盐酸
_______
该样品中一定没有碳酸钙
【实验反思】
①同学们认为通过步骤a不能得到样品中一定含有CaO的结论,理由是__________。
②小组合作,利用如图装置进行实验,向盛有水的试管中加入干燥剂样品,观察到________,说明样品中一定含有CaO。
【拓展思考】
③小组称取该样品2.8 g,放入足量水中,得到悬浊液,蒸干得到白色固体m克。m的数值范围为_________,该样品的成分是氧化钙和氢氧化钙。
【应用交流】
生石灰要_________保存。实验中通过定性与定量实验结合确定物质的成分。
15.(2023·上海宝山·二模)贴有标签熟石灰的某样品A,取样滴加酚酞,溶液由无色变为红色,继续按下图所示流程进行实验,有关说法错误的是
A.样品A中熟石灰已全部变质
B.溶液B和溶液D中可能含有相同的溶质成分
C.二氧化碳和固体E的物质的量可能相等
D.固体E和样品A中碳酸钙的质量可能相等
16.(2024·上海杨浦·二模)碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)是实验室常用的干燥剂。为探究久置的碱石灰成分,某实验小组进行如图实验:
(1)碱石灰在空气中易发生变质的原因_______(写出一个化学方程式即可)。
(2)取碱石灰样品于烧杯中,加少量水溶解,无放热现象,说明该样品中一定没有_______。
(3)继续加足量水,烧杯底部有白色的不溶物,过滤、洗涤得到滤液N和滤渣M。小组同学猜测滤渣M的成分可能是Ca(OH)2和CaCO3,设计如表实验进行验证。
实验
现象
结论
①取少量滤渣M于试管中,加水、振荡,滴加酚酞试液
______
有Ca(OH)2
②在上述试管中继续滴加_______
______
有CaCO3
根据上述实验结论,推断出滤液N中溶质是Ca(OH)2和NaOH,理由是_______。
(4)通过以上实验探究,该久置的碱石灰样品中一定含有的成分是_______。
考向05 综合应用与定量计算
17.(2022九年级下·上海·专题练习)利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
【定性检测】
为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质,设计并进行了如下图的实验:
(1)能达到实验目的的是试管______(选填“1”、“2”或“3”)中的实验。
(2)若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质,请你选择上述实验后三支试管中的液体继续实验,完成下表。
试管的编号
实验操作
现象和结论
试管_____(选填“1”、“2”或“3”)
_____
_____
【定量测定】
为了测定a g变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数,设计了如下的实验方案(浓硫酸具有吸水性):
实验步骤和数据:①组装装置,检查气密性(气密性良好);②加入药品,称量C处装置质量为b g,滴入足量稀硫酸;③完全反应后称量C处装置质量为c g;④后续处理。
实验分析:
(3)判断碳酸钠已完全反应的实验现象是______。
(4)利用实验数据,可得,变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数为_______(用字母表示)。
(5)所得实验结果存在一定的误差,可能的原因是______(写出一点即可)。
18.(24-25九年级下·上海·月考)利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
【认识物质】
(1)
物质
俗名
所含原子团
用途
氢氧化钠
_______、火碱、苛性钠
氢氧根
精炼石油等
碳酸钠
纯碱、苏打
_______
生产玻璃制品等
【定性检测】
(2)为检测久置空气中氢氧化钠是否变质,设计并进行如下实验:
I.久置空气中的氢氧化钠固体变质的原因是(用文字或化学方程式表示)______;
Ⅱ.试管1中观察到的现象为________;
Ⅲ.能达到实验目的的是试管________中的实验,理由是_________ 。
【定量测定】
(3)为了测定ag变质氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数,设计了如下的实验方案:
①组装装置,检查气密性良好:②加入药品,称量C 处装置质量为bg,滴入足量稀盐酸;③完全反应后称量C 处装置质量为cg;④后续处理。
实验分析:
I.判断变质的氢氧化钠中杂质已完全反应的实验现象_________;
Ⅱ.B处装置中浓硫酸的作用是________________;
Ⅲ.利用实验数据,如何测定变质氢氧化钠中氢氧化钠的质量分数? (文字和列式表达 ) _____。
19.(25-26九年级上·江西新余·月考)实验室中有一包变质的氢氧化钙粉末共g,为测定其中氢氧化钙的质量分数,现进行如下实验:取该粉末于试管中,向试管中加入了一定质量、质量分数为的稀盐酸,所得数据如图所示。回答下列问题计算结果精确到:
(1)请按反应的先后顺序写出有关反应的化学方程式:___________;___________。
(2)这包粉末中氢氧化钙的质量分数?
20.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动。(微溶物质当可溶)
(1)小萧同学说:敞口放置的氢氧化钠溶液会与空气中的二氧化碳反应使其变质,其反应的化学方程式为_____。
【提出问题1】若氢氧化钠溶液变质。是完全变质,还是部分变质呢?
【实验验证】
(2)小组的同学分别取“敞口放置的NaOH溶液”(以下简称“试样”),进行了如图所示的三组实验:
实验一:小萧同学根据实验现象得出结论,氢氧化钠溶液部分变质。但小红同学认为小萧同学的结论不正确,其质疑的理由是______。
实验二:小红同学根据实验现象得出结论,氢氧化钠溶液完全变质。同学们经过分析,讨论,一致认为小红同学的这个观点不正确。
实验三:小萧同学又另取试样少许于试管中,先向试管滴加无色酚酞溶液,然后又滴加过量的CaCl2溶液,观察到的现象是______,并根据此实验现象得出氢氧化钠溶液部分变质的实验结论。
【深入交流】
(3)小红同学画出实验二中滴加过量稀盐酸的过程中试管内溶液中离子数量变化的图象,其中表示“”数量变化的是______(填序号)。
【提出问题2】试样中氢氧化钠的质量分数是多少?
【深入探究】小萧同学取试样100g于烧杯中逐滴加入100g溶质质量分数为9.8%的硫酸至恰好不再产生气泡,得到197.8g的中性溶液。
【分析与结论】
(4)通过小萧同学的数据,计算出部分变质的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为_____。同学们还计算该样品中氢氧化钠的变质程度______(变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数)。
【总结与评价】老师对同学们的探究意识和钻研精神给予了充分肯定!
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重难08 碱变质的探究
内容导航
第一部分 重难考向解读 拆解核心难点,明确备考要点
重难考向 考法解读 考向预测
第二部分 重难要点剖析 精解核心要点,点拨解题技巧
要点梳理 技巧点拨
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
考向05 综合应用与定量计算
第三部分 重难提分必刷 靶向突破难点,精练稳步进阶
重●难●考●向●解●读
重难考向
考法解读/预测
考法预测
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
本专题主要考查碱类物质(尤其是氢氧化钠和氢氧化钙)因与空气中二氧化碳反应而变质的相关探究。变质原因考查碱与二氧化碳反应的化学方程式书写;是否变质的检验实质是检验碳酸根的存在,涉及加酸产生气体、加可溶性碱或盐产生沉淀等方法的运用;变质程度探究是核心难点,需先除去碳酸钠的干扰再检验氢氧化钠是否存在,涉及试剂选择(如氯化钙、氯化钡)和实验方案设计;氢氧化钙变质探究需注意其微溶特性及检验方法的差异;除杂与提纯考查如何除去变质产物同时不引入新杂质;定量计算则结合实验数据测定变质程度或计算质量分数。
预计2026年中考有关“碱变质的探究”的题目将延续实验探究题的主流形式,以实验室中久置的碱溶液或固体为情境载体,通过“一题多设问”的方式展开考查。试题可能从定性到定量层层递进:先要求分析变质原因并书写化学方程式;再设计实验检验是否变质,考查试剂选择和现象判断;接着深入探究变质程度,要求排除碳酸钠的干扰并检验氢氧化钠的存在;还可能设置实验方案评价或反思性问题,如“为什么不能用氢氧化钡代替氯化钡”“为什么加少量稀盐酸无气泡不能说明未变质”等。定量计算可能结合气体法或沉淀法测定碳酸钠含量,计算变质率或质量分数。此外,碱石灰变质、生石灰干燥剂变质等综合情境也可能出现,考查学生知识迁移能力。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
考向05 综合应用与定量计算
重●难●要●点●剖●析
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
要点梳理
一、碱变质的原因
氢氧化钠(NaOH)和氢氧化钙Ca(OH)2长期暴露在空气中,会与空气中的二氧化碳反应而变质。
碱
变质反应化学方程式
变质产物
氢氧化钠
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
碳酸钠(Na2CO3)
氢氧化钙
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
碳酸钙(CaCO3)
二、是否变质的检验方法
检验碱是否变质,实质是检验样品中是否含有碳酸根离子(CO3²⁻)。
检验思路
所用试剂
实验现象
反应原理(以NaOH变质为例)
加酸
稀盐酸(或稀硫酸)
有气泡产生
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
加碱
澄清石灰水Ca(OH)2或氢氧化钡Ba(OH)2溶液
产生白色沉淀
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
加盐
氯化钙(CaCl2)或氯化钡(BaCl2)溶液
产生白色沉淀
Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
三、注意事项
检验氢氧化钙是否变质时,由于其微溶于水,需取滤渣加酸检验。
若样品同时含有未变质的碱和变质产物碳酸盐,加酸时需注意反应顺序(酸先与碱反应,后与碳酸盐反应)。
【易错提醒】
❗ 混淆变质原因:氢氧化钠变质是与CO2反应,而非与水或氧气反应。
❗ 忽略反应顺序:向部分变质的NaOH溶液中滴加稀盐酸,开始时无气泡(盐酸先与NaOH反应),待NaOH耗尽后才产生气泡。
❗ 检验对象错误:检验氢氧化钙是否变质,应取不溶物(滤渣)加酸,而不是取清液。
技巧点拨
1.检验变质三法:酸(气泡)、碱(沉淀)、盐(沉淀),三者均可证明碳酸根存在。
2.反应顺序提醒:检验变质后的溶液时,若加少量酸无气泡,不能说明未变质——因为酸可能先与未变质的碱反应。
3.固体样品处理:对于固体样品,需先加水溶解,再取上层清液(或滤液)进行检验。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
要点梳理
一、变质程度的三种情况
变质情况
成分(以NaOH为例)
没有变质
NaOH
部分变质
NaOH 和 Na2CO3
全部变质
Na2CO3
二、探究思路
探究变质程度,实质是检验样品中是否还含有未变质的碱(如NaOH)。但由于变质产物碳酸钠也显碱性,会干扰对碱的检验,因此必须先除去碳酸钠,再检验碱的存在。
三、实验设计(以NaOH为例)
实验步骤
试剂选择
目的
现象与结论
①取样品溶解,加入过量的CaCl2(或BaCl2)溶液
CaCl2/BaCl2溶液
检验并除尽Na2CO3(生成沉淀,且不引入OH⁻)
产生白色沉淀,证明已变质
②静置,取上层清液,滴加酚酞溶液
无色酚酞试液
检验是否含有NaOH
若变红:部分变质;
若不变色:全部变质
四、试剂选择的关键要求
除杂试剂必须能与CO3²⁻反应生成沉淀,且本身及反应产物均呈中性(不能影响后续对碱的检验)。
1.常用试剂:CaCl2溶液、BaCl2溶液(两者均为中性)。
2.禁用试剂:
(1)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2:会引入OH⁻,且反应生成NaOH,干扰检验。
(2)不能用酸:酸会同时与碱反应,破坏待测成分。
【易错提醒】
❗ 用碱溶液除CO3²⁻:若用Ca(OH)2或Ba(OH)2代替CaCl2,会引入OH⁻,无法判断原样品是否含NaOH。
❗ 忘记加过量:若CaCl2不足,残留的Na2CO3会使酚酞变红,导致误判为部分变质。
❗ 顺序颠倒:先加酚酞再加除杂试剂,溶液变红无法区分是NaOH还是Na2CO3所致。
技巧点拨
1.“先除后验”两步法:第一步加过量中性钙盐/钡盐(除CO3²-并证明变质),第二步加酚酞(验OH-)。
2.过量原则:加入的CaCl2必须过量,确保CO3²-完全沉淀,避免残留干扰后续检验。
3.酚酞变色范围:酚酞遇碱变红(pH > 8.2),可用于检验NaOH是否存在。
4.对比记忆:检验是否变质只需证明CO3²-存在;检验变质程度需在除尽CO3²-后证明OH-存在。
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
要点梳理
一、除杂原则
原则
说明
不引
不能引入新杂质
不变
不能消耗被保留的物质
易分
杂质转化后易于分离(杂质转化为沉淀、气体等)
二、部分变质NaOH溶液的除杂
若NaOH部分变质,需除去Na₂CO₃,得到纯净的NaOH溶液。
除杂试剂
反应方程式
评价
Ca(OH)2溶液(石灰水)
Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
可行。生成NaOH和沉淀,过滤即可
Ba(OH)2溶液
Na2CO3+Ba(OH)2==BaCO3↓+2NaOH
可行,但钡盐有毒,较少使用
CaCl2溶液
Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
不可行。引入新杂质NaCl
稀盐酸
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
不可行。NaOH同时被反应掉
三、全部变质溶液的处理
全部变质的NaOH溶液即Na₂CO₃溶液,可直接作为碳酸钠溶液使用(如清洗油污、检验钙盐等)。
【易错提醒】
❗ 混淆检验与除杂:检验碳酸钠用CaCl2,除碳酸钠用Ca(OH)2——目的不同,试剂选择不同。
❗ 过量试剂处理:除杂时加入的Ca(OH)2必须适量(至刚好不再产生沉淀),若过量会引入新杂质Ca(OH)2。
技巧点拨
1.除杂试剂选择口诀:“除碳酸钠用钙钡碱,生成沉淀和烧碱”。
2.操作流程:向溶液中滴加Ca(OH)2溶液至不再产生沉淀 → 过滤 → 滤液即为纯净NaOH溶液。
3.与检验试剂的区别:检验时不能用Ca(OH)2(会干扰),但除杂时恰好用Ca(OH)2(因为要保留NaOH)。
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
一、氢氧化钙变质的特点
项目
说明
变质原因
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
变质产物
碳酸钙(CaCO3),白色沉淀
溶解性特点
Ca(OH)2微溶于水,CaCO3不溶于水
二、检验氢氧化钙是否变质
由于Ca(OH)2本身微溶,加水后也会有白色不溶物,因此不能直接通过“是否有不溶物”判断变质。
检验对象
操作方法
现象与结论
滤渣
取不溶物(滤渣)加稀盐酸
若有气泡产生,证明含有CaCO3,即已变质
滤液
取上层清液通入CO2(或加碳酸钠)
若变浑浊,证明还含有Ca(OH)2
三、氢氧化钙变质程度的探究
变质情况
成分
检验方法
没有变质
Ca(OH)2
滤渣加酸无气泡;滤液通CO2变浑浊
部分变质
Ca(OH)2和CaCO3
滤渣加酸有气泡;滤液通CO2变浑浊
全部变质
CaCO3
滤渣加酸有气泡;滤液通CO2不变浑浊
【易错提醒】
❗ 直接取原样品加酸:若样品含未变质的Ca(OH)2,加酸也会反应(中和),但无气泡;只有含CaCO3时才有气泡。因此必须取不溶物加酸。
❗ 忽略微溶特性:误将未变质Ca(OH)2的不溶物当作CaCO3,导致错误判断变质。
技巧点拨
1.滤渣+滤液双检验:利用Ca(OH)2微溶特性,滤渣检验是否含CaCO3(变质),滤液检验是否含Ca(OH)2(未变质)。
2.澄清石灰水变质的直观判断:澄清石灰水久置后变浑浊,说明已变质(生成CaCO3沉淀)。
考向05 综合应用与定量计算
一、定性到定量的拓展
碱变质探究常从定性检验延伸至定量测定,考查根据实验数据计算变质程度或质量分数。
二、常见定量测定方法
方法
原理
计算依据
气体法
加酸与碳酸盐反应,测定生成CO2的质量或体积
根据CO2质量计算Na2CO3质量
沉淀法
加钙盐/钡盐生成碳酸盐沉淀,称量沉淀质量
根据沉淀质量计算Na2CO3质量
差量法
反应前后总质量差即为CO2质量
质量差法计算
三、计算示例
计算类型
公式/思路
变质率
质量分数
样品纯度
四、误差分析
1.装置中残留CO₂未完全吸收 → 结果偏小
2.沉淀未洗涤干燥(含杂质) → 结果偏大
3.反应不充分 → 结果偏小
【易错提醒】
❗ 混淆变质率与质量分数:变质率是指已变质的NaOH占原NaOH总量的比例;Na2CO3质量分数是指Na₂CO₃占样品总质量的比例。
❗ 忽略反应顺序对定量的影响:加酸时若样品含NaOH,需考虑中和反应消耗的酸,或设计实验避免干扰。
❗ 装置气密性:气体法测定必须确保装置气密性良好,否则结果不准。
技巧点拨
1.气体法关键:确保CO2被完全吸收(常用碱石灰),称量反应前后装置质量差即为CO2质量。
2.沉淀法关键:确保沉淀完全(加过量沉淀剂)、洗涤干燥后称量。
3.变质率计算注意:变质率中的“未变质前的总质量”需根据化学方程式由Na2CO3质量反推。
重●难●提●分●必●刷
考向01 碱变质的原因与检验(是否变质)
1.(2023·上海·模拟预测)下列物质露置于空气中容易变质的是
A.碳酸钙 B.银片 C.蒸馏水 D.氢氧化钠
【答案】D
【解析】A、碳酸钙不与空气中的成分发生化学反应,露置于空气中不容易变质,选项错误;
B、银片不与空气中的成分发生化学反应,露置于空气中不容易变质,选项错误;
C、蒸馏水露置于容易蒸发,但不与空气中的成分发生化学反应,露置于空气中不容易变质,选项错误;
D、氢氧化钠露置于空气中,容易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,选项正确,故选D。
2.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段练习)下列变化与空气成分有关的是
A.氢氧化钠久置在空气中质量增加 B.浓盐酸在空气中放置质量减轻
C.氧化钙久置在空气中质量增加 D.浓硫酸在空气中放置质量增加
【答案】ACD
【解析】A、氢氧化钠固体既能吸收空气中的水蒸气而潮解,又能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以质量增加与空气成分有关,符合题意;
B、浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,导致溶液质量减轻,这一变化与空气中的成分无关,不符合题意;
C、氧化钙能与空气中的水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙还能继续与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以质量增加与空气成分有关,符合题意;
D、浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,从而使溶液质量增加,这一变化与空气成分有关,符合题意。
故选ACD。
3.(21-22九年级下·上海黄浦·期中)有关化学实验的“目的→操作→现象→结论”的描述都正确的是
目的
操作
现象
结论
A
比较铝和铜的金属活动性
将砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中
铝丝表面有铜析出
铝比铜活泼
B
检验氢氧化钠溶液是否变质
取样,滴入澄清石灰水
产生白色沉淀
氢氧化钠溶液已经变质
C
探究物质溶解于水的热量变化
向一定量的水中加入氢氧化钠固体,充分搅拌
溶液温度升高
物质溶于水都能使溶液温度升高
D
检验集气瓶中是否集满二氧化碳
将燃烧的木条伸入集气瓶中
木条火焰熄灭
集气瓶中已集满二氧化碳
【答案】B
【解析】A、将砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中,铝丝表面有铜析出,是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误;
B、氢氧化钠溶液变质是因为与二氧化碳反应生成碳酸钠,检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质,取少量氢氧化钠溶液,滴入澄清石灰水,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,有白色沉淀生成,说明氢氧化钠溶液已变质,故选项化学实验的“目的→操作→现象→结论”的描述都正确;
C、向一定量的水中加入氢氧化钠固体,充分搅拌,溶液温度升高,说明氢氧化钠溶于水能使溶液温度升高,不能说明所有物质溶于水都能使溶液温度升高,故选项结论错误;
D、将燃着的木条伸入集气瓶中,木条火焰熄灭,不能说明集气瓶已集满二氧化碳,也可能是氮气等气体,故选项方法错误。
故选B。
4.(2025·上海闵行·二模)氢氧化钠是非常重要的工业原料,用于制造化肥、人造棉,精炼石油与制造各种化工产品。
(1)氢氧化钠的俗名是________。
(2)氢氧化钠固体露置在空气中容易“冒汗”,这种现象称为________,同时还会变质,用化学方程式表示变质的原因________。
(3)如图所示,某小组收集了三瓶气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入1/3体积的相应试剂,甲、乙立即塞紧瓶塞,丙敞口,均振荡一会儿。(水的挥发忽略不计)
振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是________,仿照乙画出此时甲、丙中气体组成的微观示意图________。
(4)为了验证氢氧化钠变质的程度,将氢氧化钠固体溶于水,然后加入过量的溶液,除去碳酸钠。请你设计实验验证加入的溶液已经过量了________。
【答案】(1)烧碱/火碱/苛性钠
(2) 潮解
(3) 丙>甲>乙
(4)取少量上层清液于试管中,滴加适量的Na2CO3溶液(或K2CO3溶液),若有白色沉淀产生,则说明BaCl2溶液已经过量(合理即可)
【解析】(1)氢氧化钠是一种常见的碱,具有强腐蚀性,其俗名有火碱、烧碱、苛性钠。
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收水分而逐渐溶解,这种现象称为潮解,看起来像 “冒汗”。
氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致变质,化学方程式为。
(3)甲中二氧化碳只是部分溶于水,压强减小较少;乙中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,几乎完全被吸收,压强减小最多;丙中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,但敞口,外界空气会进入,压强比乙大,所以压强由大到小顺序是丙>甲>乙。
甲中主要是二氧化碳分子在瓶内;丙中由于敞口,瓶内大部分是空气,只有少量二氧化碳分子在瓶口附近,按要求画出微观示意图即可。
(4)要验证BaCl2溶液过量,可利用氯化钡能与碳酸盐反应生成白色沉淀的性质,、,取上层清液,加入碳酸钠等碳酸盐溶液,若产生白色沉淀,说明上层清液还有氯化钡,即加入BaCl2的溶液过量。
考向02 碱变质的程度探究(部分变质 vs 全部变质)
5.(2023九年级·上海·专题练习)实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,实验员猜测固体已变质,为验证其猜测,取少量该固体样品进行如下实验:
(1)上述实验中,A操作的名称是________。
(2)“无色溶液”中溶质成分为________(填化学式)。
(3)根据上述实验,推断固体样品中一定含有_______(填化学式)。
【答案】(1)过滤
(2)NaOH、NaCl、CaCl2
(3)NaOH、Na2CO3/Na2CO3、NaOH
【解析】(1)A操作是把液体和固体分离,所以A操作的名称是过滤;故答案为:过滤;
(2)由于氢氧化钠溶液和二氧化碳反应,生成碳酸钠而变质;向固体样品中加入过量的氯化钙之后,产生白色沉淀,向其中加入稀盐酸产生气泡,说明白色沉淀是碳酸钙,进一步说明固体样品中一定含有碳酸钠;碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠;向无色溶液中加入稀盐酸,无现象,说明无色溶液中一定没有碳酸钠;向无色溶液中加入酚酞溶液,溶液变红色,说明无色溶液显碱性,所以只能是氢氧化钠,说明固体样品中一定含有氢氧化钠;所以“无色溶液”中溶质成分有:过量的氯化钙,氢氧化钠和反应生成的氯化钠;
故答案为:NaOH、NaCl、CaCl2;
(3)根据上述分析可知,固体样品中一定含有碳酸钠和氢氧化钠。
故答案为:NaOH、Na2CO3。
6.(2022九年级下·上海·专题练习)化学实验室里,同学们准备研究氢氧化钠能与二氧化碳反应的化学性质。
①在配制NaOH溶液时,看到盛有NaOH固体的试剂瓶上标注着“NaOH含量不少于96.0%”,便对该瓶试剂成分产生了质疑:
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质?
【查阅资料】工业上制取NaOH的反应原理:,然后蒸发溶剂获得NaOH固体(在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品)。
【提出猜想】
甲同学认为杂质只有氯化钠;
乙同学认为杂质还可能含有碳酸钠,原因为______(用化学方程式表示)。
【设计实验】取样溶于水,并分成两份。
步骤1:向一份溶液中滴加酚酞试液,溶液变_______色。
步骤2:向另一份溶液中滴加过量稀硝酸,有气泡产生。
步骤3:向步骤2所得溶液中继续滴加_______溶液,发现有白色沉淀产生。
【实验结论】乙同学的猜想正确。
请分析:
I.上述实验中步骤_____(填序号)是没有必要进行的。
II.步骤2所得溶液中的溶质有________。
②同学们在配制好的氢氧化钠溶液中通入CO2气体,没有明显现象,于是设计了如下实验证明反应的发生:(不考虑氢氧化钠中的极少量杂质)
实验1
实验2
实验3
现象:烧杯中溶液几乎充满整个试管。
现象:充分反应后,红墨水最终呈现左高右低现象。
现象:滴加试剂X后,溶液中出现大量白色沉淀。
I.实验3中加入的试剂X是_______(任写一种)。
II.实验1、2在设计思想上是一致的,都是通过验证反应物的消耗才能观察到明显现象,但有同学对实验1提出了质疑,他认为这个实验不足以证明CO2与NaOH发生了化学反应,其理由是________。
【答案】 红 AgNO3/硝酸银 1 HNO3、NaNO3和NaCl BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2 二氧化碳可溶于水,也会和水反应
【解析】提出猜想:氢氧化钠可以与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的方程式为:,故还可能含有碳酸钠;
设计实验:
步骤1:氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性,均能使无色酚酞试液变红,故溶液变红;
步骤3:检验固体中含有氯化钠杂质,加入过量稀硝酸后,溶液中氢氧化钠和碳酸钠都已除去,而实验现象是有白色沉淀生成,所以加入的必然是硝酸银溶液;
实验结论:
I.氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,无论有无碳酸钠,酚酞都呈红色,故步骤1没必要;
II.过量的硝酸与氢氧化钠和碳酸钠反应生成硝酸钠,原溶液中的氯化钠不与硝酸反应,故反应后溶液中的溶质有氯化钠、硝酸钠和硝酸;
②I.氢氧化钠与二氧化碳反应后生成碳酸钠,碳酸根离子与钙离子或钡离子反应有白色沉淀生成,故X试剂可能是:BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2、CaCl2或Ca(NO3)2或Ca(OH)2;
II.二氧化碳可溶于水,能与水反应,也能使试管内压强减小,液面上升,故不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
7.(21-22九年级下·上海嘉定·月考)某固体中可能含有碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠中的一种或几种,小刚和小敏同学为确定其成分分别进行实验。
【小刚实验】
(1)操作I为_______;需要用到的仪器有烧杯和_______;
(2)气体A为_______;
(3)小刚实验结束后得到的固体成分的结论为_______;
【小敏实验】
(4)请你和小敏同学一起完成实验。
操作
现象
结论
①取固体样品于足量水中,____。
______
有碳酸钠、氢氧化钠
②取步骤①的溶液,滴加足量稀硝酸和少量______溶液。
产生白色沉淀
有氯化钠
【答案】(1) 溶解 玻璃棒
(2)
(3)一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠、氯化钠
(4) 滴加足量硝酸钡溶液和酚酞试液 产生白色沉淀,溶液呈红色 /硝酸银
【解析】(1)将固体加到水中形成溶液的过程为溶解,故填:溶解;
溶解时用玻璃棒不断搅拌,加快溶解速率,溶解时用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒,故填:玻璃棒;
(2)气体A由稀盐酸和无色溶液反应生成,且能使澄清的石灰水变浑浊,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,气体A为二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故填:;
(3)加入稀盐酸生成使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳气体,说明原固体中含有碳酸钠,盐酸与碳酸钠反应后生成的氯化钠也能与硝酸银反应生成既不溶于水也不溶于稀硝酸的氯化银沉淀,无法判断原固体中是否含有氯化钠,碳酸钠溶液也显碱性,能使无色酚酞变红,无法判断原固体中是否含有氢氧化钠,故填:一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠、氯化钠;
(4)检验物质中碳酸钠与氢氧化钠是否同时存在时,为避免碳酸钠对验证氢氧化钠存在产生干扰,应先检验碳酸钠是否存在,所以先向溶液中加入硝酸钡溶液检验并除去碳酸钠,再利用指示剂酚酞试液检验氢氧化钠的存在,故填:滴加足量硝酸钡溶液和酚酞试液;
由实验结论可知,固体中有碳酸钠、氢氧化钠,则硝酸钡溶液能与碳酸钠溶液反应生成碳酸的白色沉淀,酚酞遇到除去碳酸钠后剩余的氢氧化钠变红,故填:产生白色沉淀,溶液呈红色;
检验物质中含有氯化钠,加入稀硝酸和硝酸银溶液,产生白色的既不溶于水也不溶于稀硝酸的氯化银沉淀,说明物质中含有氯化钠,故填:硝酸银。
8.(2024·上海长宁·二模)化学实验室里,盛有固体试剂瓶的标签上写着“含量不少于96.0%”。
【提出问题】氢氧化钠中含有的杂质是什么?
【查阅资料】工业上制取的反应原理:,然后蒸发溶剂获得固体(在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品)。
【提出猜想】
(1)杂质可能含有氯化钠,还可能含有碳酸钠,原因是________(用化学方程式表示)。
【设计实验】取样溶于水,并分成两份。
(2)步骤1:向一份溶液中滴加酚酞试液,溶液变________。
步骤2:向另一份溶液中滴加过量的稀硝酸,先无明显现象后产生气泡。
步骤3:向步骤2所得溶液中继续滴加________溶液,产生白色沉淀。
【实验结论与反思】
(3)杂质中含有________。上述实验中步骤________(填序号)是没有必要进行的。实验中,滴加稀硝酸至过量的目的是________。
【答案】(1)
(2) 红
(3) 、 Ⅰ 在检验碳酸钠时排除氢氧化钠的干扰,同时在后续检验氯化钠的过程中排除氢氧化钠和碳酸钠的干扰
【解析】(1)杂质可能含有氯化钠,还可能含有碳酸钠,原因是氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)步骤1:氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,则向一份溶液中滴加酚酞试液,溶液变红色;
步骤3:步骤2中滴加过量的稀硝酸除尽了氢氧化钠和碳酸钠,氯化钠与硝酸银溶液反应生成硝酸钠和不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银,实验现象是产生白色沉淀,则向步骤2所得溶液中继续滴加硝酸银溶液;
(3)碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,则另一份溶液中滴加过量的稀硝酸,先无明显现象后产生气泡,说明杂质中含有碳酸钠,向步骤2所得溶液中继续滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,说明杂质中含有氯化钠,则杂质中含有氯化钠、碳酸钠,溶液中含有氢氧化钠,无论是否含有碳酸钠,溶液都呈碱性,则上述实验中步骤1是没有必要进行的,实验中,滴加稀硝酸至过量的目的是检验碳酸钠,并除尽氢氧化钠和碳酸钠,排除对氯化钠检验的干扰。
9.(2025九年级下·福建泉州·专题练习)实验室有一瓶久置的氢氧化钠。实验小组在使用前进行实验判断其是否变质。
【认识原理】
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为__________。
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【设计实验】探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
(2)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是______(填名称),说明氢氧化钠已经变质。
(3)若A是溶液,现象a有白色沉淀生成,现象b为无色酚酞试液变红色,有沉淀生成的化学方程式是______。该实验______(填“能”“不能”)说明样品中有NaOH。
(4)若A是CaCl2溶液,实验现象a为______,现象b为______,则证明原溶液已部分变质。
【应用拓展】
(5)生活中常用的全能清洁剂薄荷驱蚊绿水的有效去污成分包含NaOH,为防止清洁能力下降,建议的保存方式为______。
(6)根据以上的探究过程可以总结出验证物质变质的思路,请将横线处补充完整:______
【答案】(1)
(2)稀盐酸/稀硫酸
(3) 不能
(4) 产生白色沉淀 无色酚酞试液变红色
(5)密封
(6)是否变质
【解析】(1)氢氧化钠变质原因是氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳,生成了碳酸钠和水,反应的化学方程式为,故填:。
(2)碳酸钠能和酸反应生成盐、水和二氧化碳,若现象a有气泡产生,则加入的A溶液是稀盐酸或稀硫酸,说明氢氧化钠已经变质,故填:稀盐酸或稀硫酸。
(3)若A是溶液,现象a有白色沉淀,则说明样品中有碳酸钠,会与反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为;因为该反应生成了氢氧化钠,会使无色酚酞试液变红色,不能说明样品中有氢氧化钠。
故填:;不能。
(4)若A是溶液,若原溶液部分变质,则溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,所以现象a为产生白色沉淀。
氯化钠和氯化钙溶液都呈中性,滤液中含有未反应的氢氧化钠,呈碱性,所以现象b为无色酚酞试液变红色。
故填:产生白色沉淀;无色酚酞试液变红色。
(5)因为氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应而变质,会导致清洁能力下降,则全能清洁剂应密封保存,故填:密封。
(6)根据以上的探究过程可以总结出验证物质变质的思路是明确变质原理,通过一定的方法检验是否变质,再设计实验,验证原物质是否存在从而确定是全部变质还是部分变质,最后总结保存方法。故填:是否变质。
考向03 变质后溶液的除杂与提纯
10.(2023九年级·上海·专题练习)下面是分析已变质的氢氧化钠溶液的相关实验,其中合理的是
选项
实验目的
实验过程
A
证明变质
取少量溶液,滴加足量盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水
B
确定成分
取少量溶液,加入澄清石灰水,过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液
C
测定纯度
取一定量溶液,加入盐酸,用氢氧化钠固体吸收气体,称量
D
除去杂质
取溶液,滴加氯化钙溶液至恰好完全反应,过滤
【答案】A
【解析】A、氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,而碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,该实验合理;
B、由于澄清石灰水中的氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则若有沉淀产生,则说明含有碳酸钠,但由于生成了氢氧化钠,则无法确定原溶液中是否含有氢氧化钠,该实验不合理;
C、盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳,则根据二氧化碳的质量可求出溶液中碳酸钠的质量,但氢氧化钠固体不能吸收二氧化碳,则无法测量二氧化碳的质量,该选项不合理;
D、氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,会引入新杂质氯化钠,该选项不合理。
故选A。
11.(25-26九年级上·山东济南·期末)氢氧化钠是重要的化工原料,常用于造纸、印染、炼油及生产化学纤维、橡胶等,多角度认识氢氧化钠具有重要意义。
(1)化学小组的同学利用如下图所示装置探究氢氧化钠溶液与盐酸的反应。
①将无色酚酞溶液滴入试管a中。溶液由无色变为_______色,再将浓盐酸滴入试管b中,一段时间后试管a中溶液又变为无色。此时a试管溶液中一定含有的溶质是_______(填化学式,不考虑酚酞)。
②实验过程中,用pH传感器测得试管a中溶液的pH逐渐_______(填“增大”“减小”“不变”之一)。
③关于该实验,以下说法不正确的是_______(填选项序号)。
A.该实验可以证明浓盐酸具有挥发性
B.将浓盐酸换成浓硫酸也能观察到相同现象
C.该实验说明了分子总是在不断地运动
D.该过程发生反应的实质是:
(2)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实验探究。
【实验探究一】检验该氢氧化钠溶液是否变质
第1步:明确变质原因
①氢氧化钠在空气中变质的原因是_______(用化学方程式表示)。
②第2步:设计方案进行检验
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量该氢氧化钠溶液于试管中,滴加足量稀盐酸
试管中有_______(填实验现象)
该氢氧化钠溶液已变质
【实验探究二】检验该氢氧化钠溶液的变质程度
③再取少量该氢氧化钠溶液于试管中。滴加足量溶液,静置取上层清液,滴加足量的溶液,观察到实验现象为_______则证明该氢氧化钠溶液部分变质。
【实验反思】
④小雪认为用溶液代替溶液进行上述实验,也可得出相同结论,小童不同意她的想法,理由是_______
【实验探究三】除去该氢氧化钠溶液中的杂质
⑤下列四种试剂中,能将该NaOH溶液中的除去的是_______(填选项序号,可多选)。
A.溶液 B.稀盐酸 C.溶液 D.溶液
(3)测定某变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数。同学们设计了如下图所示装置,检查装置的气密性,然后进行实验。(假设发生的化学反应都充分反应)
【查阅资料】装置A中碱石灰的主要成分为氢氧化钠和生石灰,可吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
【实验步骤】实验前,打开弹簧夹,向装置中持续通一段时间的空气;关闭弹簧夹,打开装置B中分液漏斗活塞,反应开始进行。
①称取10 g该氢氧化钠样品于圆底烧瓶中、充分反应后,测得装置D质量增加2.2 g,则该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为_______,10 g该氢氧化钠样品未变质前的质量为_______g(结果精确至0.1 g,不考虑结晶水)。
②若缺少装置C,则测定出的的质量分数会_______(填“偏大”“偏小”“无影响”之一)。
【答案】(1) 红 NaCl 减小 B
(2) 气泡产生 产生蓝色沉淀 氢氧化钡能与碳酸钠反应生成氢氧化钠,会对氢氧化钠的检验产生干扰 AD
(3) 53% 8.7 偏大
【解析】(1)①将无色酚酞溶液滴入试管a中。氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故溶液由无色变为红色;
再将浓盐酸滴入试管b中,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动,当氯化氢分子运动到a中时,氯化氢溶于水形成盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,一段时间后试管a中溶液又变为无色。说明此时氢氧化钠已经完全反应,则此时a试管溶液中一定含有的溶质是反应生成的氯化钠,可能含氯化氢,故填:NaCl;
②实验过程中,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水 ,氢氧化钠被消耗,碱性减弱,则试管a中溶液的pH逐渐减小;
③A、该实验中浓盐酸和氢氧化钠溶液没有直接接触,一段时间后,试管a中溶液变为无色,说明浓盐酸具有挥发性,不符合题意;
B、将浓盐酸换成浓硫酸,浓硫酸不具有挥发性,不能观察到相同现象,符合题意;
C、该实验中浓盐酸和氢氧化钠溶液没有直接接触,一段时间后,试管a中溶液变为无色,说明浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动,当氯化氢分子运动到a中时,氯化氢溶于水形成盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故溶液变为无色,不符合题意;
D、实验过程中,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水 ,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,即,不符合题意。
故选B;
(2)①氢氧化钠在空气中变质的原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
②取少量该氢氧化钠溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故试管中有气泡产生,说明含碳酸钠,说明氢氧化钠溶液已经变质;
③再取少量该氢氧化钠溶液于试管中。滴加足量溶液,氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,说明氢氧化钠已经变质,且足量的氯化钡溶液能将碳酸钠除尽,静置,取上层清液,滴加足量的溶液,氯化铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氯化钠,产生蓝色沉淀,说明含氢氧化钠,说明该氢氧化钠溶液部分变质;
④氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,反应生成了氢氧化钠,会对氢氧化钠的检验产生干扰,故不同意她的想法;
⑤A、氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,可加入适量的氢氧化钙溶液除去碳酸钠,且不引入新的杂质,符合题意;
B、氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不但除去了杂质,也除去了原物质,不符合题意;
C、氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,可除去碳酸钠,但是引入了新的杂质氯化钠,不符合题意;
D、氢氧化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,可加入适量的氢氧化钡溶液除去碳酸钠,且不引入新的杂质,符合题意。
故选AD;
(3)①碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,可用氢氧化钠浓溶液吸收反应生成的二氧化碳,装置D中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为2.2g。
解:设该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量为x
x=5.3g
则该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为:
答:该氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为53%;
解:设该氢氧化钠样品中变质的氢氧化钠的质量为y
y=4.0g
则10 g该氢氧化钠样品未变质前的质量为:4.0g+10g-5.3g=8.7g
答:10 g该氢氧化钠样品未变质前的质量为8.7g;
②若缺少装置C,二氧化碳携带的水蒸气也会进入D装置中,则测定出的二氧化碳的质量偏大,则计算出的碳酸钠的质量偏大,则测定出的的质量分数会偏大。
12.(25-26九年级上·山东泰安·期末)氢氧化钠,化学实验室的“多面手”——它能吸收水分、溶解油脂,更是中和反应的得力干将。某同学对一瓶久置的氢氧化钠样品中的成分进行了如下探究。
【提出问题】NaOH变质了吗?
【作出猜想】猜想一:没有变质:猜想二:部分变质;猜想三:完全变质。
(1)“变质的密语”
写出氢氧化钠变质的化学反应方程式___________。
任务一:定性实验探究该NaOH固体的变质程度
【实验活动1】兴趣小组设计方案进行如下实验
(2)“氯化钡的使命”
方案二中氯化钡溶液的作用是___________,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“氢氧化钙的叛变”
方案三不能验证该样品变质程度的原因是:___________。
(4)“氢氧化钠的重生”
若该样品部分变质,可通过加入适量___________(填试剂名称),来去除杂质。
任务二:定量实验探究该NaOH固体变质程度
【实验活动2】兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置
实验
序号
分别向左右容器内加入下列物质
温度升高值/℃
溶液pH
1
1.0 g NaOH固体
31.52
13.69
2
固体
10.03
11.92
3
1.0 g该NaOH固体样品
15.71
m
【实验结论】
(5)小组同学分析温度升高值数据,确定该NaOH固体变质程度是部分变质,请推测m的取值范围是___________。
任务三:计算该NaOH固体中碳酸钠的质量
【实验活动3】实验步骤:称量2.0 g该NaOH固体样品于小烧杯中备用;量取20.0 mL溶质质量分数为12%的稀盐酸:用电子秤称量反应前仪器和试剂的质量,记录数据:
将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量,记录数据。
反应前质量/g
反应后质量/g
质量差/g
210.64
210.04
0.60
(6)结合实验数据,计算该NaOH固体中碳酸钠的质量___________g(结果保留两位小数)。
【答案】(1)
(2) 检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)
(3)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验
(4)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)
(5)
(6)1.45
【解析】(1)氢氧化钠变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学反应方程式为。
故填:。
(2)方案二中氯化钡溶液的作用是:检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验)。因为碳酸钠溶液呈碱性,会使酚酞试液变红,若不除去,会影响对原样品中氢氧化钠的检验;
氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为。
故填:检验并完全除去碳酸钠(或除去碳酸钠,防止其干扰氢氧化钠的检验);。
(3)方案三不能验证变质程度的原因是:氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验(即反应生成的会使酚酞变红,无法判断原样品中是否存在,因此无法确定是部分变质还是完全变质)。
故填:氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,会干扰对原样品中是否含有氢氧化钠的检验。
(4)若样品部分变质(含和),要除去杂质,可加入适量的氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),反应的化学方程式为(或),既除去杂质,又不引入新杂质。
故填:氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)。
(5)实验1: 溶于水,温度升高,;
实验2:溶于水,温度升高,;
样品为部分变质,即样品中含和,因此其溶于水的 pH 应介于纯和纯之间,即:。
故填:。
(6)反应前后质量差为生成的质量为,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为,的相对原子质量为23,的相对原子质量为12,的相对原子质量为16,则的相对分子质量为,的相对分子质量为。设样品中碳酸钠的质量为x,则
解得
故填:该固体中碳酸钠的质量为。
故填:1.45。
考向04 氢氧化钙(石灰水)的变质探究
13.(25-26九年级上·广东汕头·月考)小明同学取用生石灰干燥剂时,发现装满生石灰干燥剂的塑料试剂瓶已经膨胀破裂(如图)。
(1)小明认为干燥剂已吸水变质了,反应的化学方程式是______。
(2)小明认为这瓶生石灰干燥剂已完全失效了。他设计了如下实验进行验证:
操作
现象
结论
从瓶子中央取出一小块样品,放入试管中,加入适量的______,用手背接触试管外壁。
_________
干燥剂完全失效
(3)生石灰干燥剂失效后的产物是什么呢?小明提出以下猜想并设计实验进行验证:
猜想1.只有 猜想2.只有CaCO3 猜想3.______
操作
现象
结论
①取少量生石灰干燥剂样品放入烧杯中,加入足量的水,充分搅拌后过滤。
得到无色滤液和白色固体
猜想3成立
②用吸管向滤液中不断吹气
______
③将①的滤渣转移到烧杯中,加入足量的______
有气泡冒出
操作②中发生反应的化学方程式为______。
(4)可见,我们在保存化学试剂时一定要注意______。
【答案】(1)
(2) 水/H2O 温度没有明显变化
(3) 和 滤液变浑浊 稀盐酸
(4)密封保存
【解析】(1)小明认为干燥剂已吸水变质了,发生反应为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为:;
(2)氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,故从瓶子中央取出一小块样品,放入试管中,加入适量的水,用手背接触试管外壁,温度无明显变化,则干燥剂完全失效;
(3)生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,故生石灰干燥剂失效后的产物可能是氢氧化钙,也可能是碳酸钙,也可能是它们的混合物,故猜想3:和;
②拿吸管用嘴向滤液中不断吹气,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故滤液变浑浊,说明失效后的产物中含氢氧化钙;
③碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故将①的滤渣转移到烧杯中,加入足量的稀盐酸,有气泡冒出,说明失效后的产物中含碳酸钙,则猜想3成立;
操作②中发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:;
(4)由以上分析可知,我们在保存化学试剂时一定要注意密封保存,防止化学试剂与空气中的物质反应而变质。
14.(22-23九年级上·上海徐汇·期末)某雪饼包装袋中的干燥剂主要成分是氧化钙。
Ⅰ.该干燥剂的干燥原理是_________(用化学方程式表示),该反应的基本类型是________。
Ⅱ.该干燥剂在空气中放置一段时间后,主要成分可能有:氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。
为探究其成分,取放置后的干燥剂样品进行如下实验:(杂质不参与反应)
实验操作
实验现象(依据)
实验结论
a.取少量样品于试管中,加少量水,再滴入酚酞。
无色酚酞____
该样品中一定有氧化钙
b.取少量样品于试管中,滴加足量盐酸
_______
该样品中一定没有碳酸钙
【实验反思】
①同学们认为通过步骤a不能得到样品中一定含有CaO的结论,理由是__________。
②小组合作,利用如图装置进行实验,向盛有水的试管中加入干燥剂样品,观察到________,说明样品中一定含有CaO。
【拓展思考】
③小组称取该样品2.8 g,放入足量水中,得到悬浊液,蒸干得到白色固体m克。m的数值范围为_________,该样品的成分是氧化钙和氢氧化钙。
【应用交流】
生石灰要_________保存。实验中通过定性与定量实验结合确定物质的成分。
【答案】 化合反应 变红 无气泡 样品中若含有氢氧化钙溶于水,溶液呈碱性,酚酞呈红色 U型管中液面左低右高 2.8<m<3.7 密封
【解析】Ⅰ、某雪饼包装袋中的干燥剂主要成分是氧化钙。该干燥剂的干燥原理是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,其化学方程式为:。该反应是两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
Ⅱ、酚酞遇碱性溶液变红色。碳酸钠与酸反应可以生成二氧化碳。为探究其成分,取放置后的干燥剂样品进行如下实验:a.取少量样品于试管中,加少量水,再滴入酚酞,则无色酚酞变红。b.取少量样品于试管中,滴加足量盐酸无气泡,无明显现象,则该样品中一定没有碳酸钙。
实验反思
①同学们认为通过步骤a不能得到样品中一定含有CaO的结论,理由是样品中若含有氢氧化钙溶于水,溶液呈碱性,酚酞呈红色。
②氧化钙与水反应放出大量的热,会使瓶中压强增大。利用如图装置进行实验,向盛有水的试管中加入干燥剂样品,观察到U型管中液面左低右高,说明样品中一定含有CaO。
拓展思考
③小组称取该样品2.8 g,放入足量水中,得到悬浊液,蒸干得到白色固体m克。氧化钙与水反应生成氢氧化钙,变质后质量会增加,若完全未变质,放入足量水中,得到悬浊液,蒸干得到白色固体氢氧化钙3.7克。故m的数值范围为:2.8<m<3.7,该样品的成分是氧化钙和氢氧化钙。
应用交流
生石灰要密封保存,防止生石灰与空气中的水蒸气和二氧化碳反应而变质。实验中通过定性与定量实验结合确定物质的成分。
15.(2023·上海宝山·二模)贴有标签熟石灰的某样品A,取样滴加酚酞,溶液由无色变为红色,继续按下图所示流程进行实验,有关说法错误的是
A.样品A中熟石灰已全部变质
B.溶液B和溶液D中可能含有相同的溶质成分
C.二氧化碳和固体E的物质的量可能相等
D.固体E和样品A中碳酸钙的质量可能相等
【答案】AB
【解析】A、题干中提到“取样滴加酚酞,溶液由无色变为红色”,说明样品A中依然有氢氧化钙,如此溶液呈碱性才可使得酚酞试液变红,符合题意;
B、样品A中是氢氧化钙、碳酸钙混合物,与稀盐酸反应后生成氯化钙,即溶液B是氯化钙溶液和稀盐酸混合溶液,之后体系C中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,然后碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,整个流程中没引入其它钙离子和碳酸根离子,故碳酸钠与氯化钙是完全反应,故溶液D中不会有氯化钙或氯化氢存在,符合题意;
C、体系C中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,整个流程中没引入其它钙离子和碳酸根离子,故碳酸钠与氯化钙是完全反应,而碳酸钠又完全来自于二氧化碳与氢氧化钠的反应,故二氧化碳和固体E的物质的量可能相等,不符合题意;
D、样品A中碳酸钙与稀盐酸完全反应生成二氧化碳、水、氯化钙,所以二氧化碳和样品A中的碳酸钙物质的量相等,再结合选项C可知,固体E和样品A中碳酸钙的质量可能相等,不符合题意;
故选AB。
16.(2024·上海杨浦·二模)碱石灰(NaOH和CaO的固体混合物)是实验室常用的干燥剂。为探究久置的碱石灰成分,某实验小组进行如图实验:
(1)碱石灰在空气中易发生变质的原因_______(写出一个化学方程式即可)。
(2)取碱石灰样品于烧杯中,加少量水溶解,无放热现象,说明该样品中一定没有_______。
(3)继续加足量水,烧杯底部有白色的不溶物,过滤、洗涤得到滤液N和滤渣M。小组同学猜测滤渣M的成分可能是Ca(OH)2和CaCO3,设计如表实验进行验证。
实验
现象
结论
①取少量滤渣M于试管中,加水、振荡,滴加酚酞试液
______
有Ca(OH)2
②在上述试管中继续滴加_______
______
有CaCO3
根据上述实验结论,推断出滤液N中溶质是Ca(OH)2和NaOH,理由是_______。
(4)通过以上实验探究,该久置的碱石灰样品中一定含有的成分是_______。
【答案】(1)(合理即可)
(2)CaO和NaOH
(3) 溶液变红 过量的盐酸 固体逐渐溶解,有气泡产生 滤渣中有氢氧化钙,氢氧化钙是微溶,所以滤液中一定有氢氧化钙,假设NaOH全部变质,但是碳酸钠和氢氧化钙依然会反应生成NaOH
(4)Ca(OH)2和Na2CO3
【解析】(1)氢氧化钠固体在空气中易吸水潮解,和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质,化学方程式为:;
氧化钙能与空气中的水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;氢氧化钙能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:;
(2)由于氢氧化钠固体溶于水放热,氧化钙和水反应也放热,所以取碱石灰样品于烧杯中,加少量水溶解,无放热现象,说明该样品中一定没有氢氧化钠和氧化钙;
(3)①根据结论有氢氧化钙,氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,所以取少量滤渣M于试管中,加水、振荡,滴加酚酞试液,观察到溶液变红,则说明有氢氧化钙;
②根据结论有碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,所以在上述试管中继续滴加过量的盐酸,盐酸先与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,然后盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,观察到固体逐渐溶解,有气泡产生,则说明有碳酸钙;
由上可知,滤渣中有氢氧化钙,氢氧化钙是微溶,所以滤液中一定有氢氧化钙,假设NaOH全部变质,但是碳酸钠和氢氧化钙依然会反应生成NaOH,所以说滤液N中溶质是Ca(OH)2和NaOH;
(4)继续加足量水,烧杯底部有白色的不溶物,洗涤得到滤液N和滤渣M,由上可知,滤液N中含有的溶质为氢氧化钙和氢氧化钠,滤渣M中含有氢氧化钙和碳酸钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则说明该久置的碱石灰样品中一定含有碳酸钠和氢氧化钙。
考向05 综合应用与定量计算
17.(2022九年级下·上海·专题练习)利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
【定性检测】
为检测久置空气中的氢氧化钠是否变质,设计并进行了如下图的实验:
(1)能达到实验目的的是试管______(选填“1”、“2”或“3”)中的实验。
(2)若要判断氢氧化钠是部分变质还是全部变质,请你选择上述实验后三支试管中的液体继续实验,完成下表。
试管的编号
实验操作
现象和结论
试管_____(选填“1”、“2”或“3”)
_____
_____
【定量测定】
为了测定a g变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数,设计了如下的实验方案(浓硫酸具有吸水性):
实验步骤和数据:①组装装置,检查气密性(气密性良好);②加入药品,称量C处装置质量为b g,滴入足量稀硫酸;③完全反应后称量C处装置质量为c g;④后续处理。
实验分析:
(3)判断碳酸钠已完全反应的实验现象是______。
(4)利用实验数据,可得,变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数为_______(用字母表示)。
(5)所得实验结果存在一定的误差,可能的原因是______(写出一点即可)。
【答案】(1)2、3/3、2
(2) 3 取反应后的液体于试管中,滴入无色酚酞试液 若溶液变红,则说明部分变质;若溶液不变色,则说明全部变质
(3)加入稀硫酸后,气泡不再产生
(4)
(5)空气中的水和二氧化碳可能会进入C中
【解析】(1)实验目的是验证氢氧化钠是否变质,因此要验证碳酸钠的存在,所以通过实验能得出存在碳酸钠就可以达到实验目的,实验1只能说明显碱性,不能说明有碳酸钠,实验2和实验3可以通过观察气泡和沉淀,判断碳酸钠的存在,因此可以达到实验目的。
(2)氢氧化钠和碳酸钠溶液都显碱性,实验1加入指示剂酚酞后,溶液都变红,无法判断,设计实验时还需要验证氢氧化钠和碳酸钠两者;实验2加入了足量盐酸,反应后溶质为氯化钠和盐酸,无法验证;实验3加入足量氯化钡,与碳酸钠反应生成了碳酸钡白色沉淀,若有氢氧化钠剩余,则溶液显碱性,因此只要验证氢氧化钠存在即可,所以选择实验3进行验证;此时实验3试管内碳酸钠全部消耗完毕,此时溶液内不存在碳酸钠了,一定有生成的氯化钠,此时若加入酚酞,溶液显红色,说明溶液显碱性,证明氢氧化钠存在,氢氧化钠只是发生了部分变质;若不变色,则氢氧化钠全部变质。
(3)硫酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳,因此在浓硫酸中会形成气泡,通过观察是否还有气泡产生,判断碳酸钠是否全部反应。
(4)C装置吸收二氧化碳,因此增加质量为生成二氧化碳质量,根据碳原子质量守恒,碳酸钠中碳原子质量=二氧化碳中碳原子质量,设碳酸钠质量为m,则
,
解得
,
所以碳酸钠质量分数为。
(5)氢氧化钠直接接触了空气,由于空气中存在二氧化碳和水蒸气,会被氢氧化钠吸收,增加了质量,造成测得数据偏大。
18.(24-25九年级下·上海·月考)利用物质的性质能帮助我们开展科学探究。
【认识物质】
(1)
物质
俗名
所含原子团
用途
氢氧化钠
_______、火碱、苛性钠
氢氧根
精炼石油等
碳酸钠
纯碱、苏打
_______
生产玻璃制品等
【定性检测】
(2)为检测久置空气中氢氧化钠是否变质,设计并进行如下实验:
I.久置空气中的氢氧化钠固体变质的原因是(用文字或化学方程式表示)______;
Ⅱ.试管1中观察到的现象为________;
Ⅲ.能达到实验目的的是试管________中的实验,理由是_________ 。
【定量测定】
(3)为了测定ag变质氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数,设计了如下的实验方案:
①组装装置,检查气密性良好:②加入药品,称量C 处装置质量为bg,滴入足量稀盐酸;③完全反应后称量C 处装置质量为cg;④后续处理。
实验分析:
I.判断变质的氢氧化钠中杂质已完全反应的实验现象_________;
Ⅱ.B处装置中浓硫酸的作用是________________;
Ⅲ.利用实验数据,如何测定变质氢氧化钠中氢氧化钠的质量分数? (文字和列式表达 ) _____。
【答案】(1) 烧碱 碳酸根
(2) 或 溶液变红 2 氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应产生明显的气泡现象,从而可以判断氢氧化钠是否变质,而氢氧化钠本身也显碱性,不能用酚酞试液来判断是否变质
(3) A中不再产生气泡 吸收二氧化碳中的水蒸气 氢氧化钠固体吸收二氧化碳,增加的质量为生成二氧化碳的质量
则碳酸钠的质量分数为:=
答:碳酸钠的质量分数为。
【解析】(1)氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠;碳酸钠含有碳酸根;
(2)I.久置空气中的氢氧化钠固体变质,是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的文字表达式为:,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
Ⅱ.碳酸钠和碳酸氢钠溶液都呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,故试管1中观察到溶液变红;
Ⅲ.氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应产生明显的气泡现象,从而可以判断氢氧化钠是否变质,而氢氧化钠本身也显碱性,不能用酚酞试液来判断是否变质,故能达到实验目的的是试管2中的实验;
(3)I.碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,A中不再产生气泡,说明变质的氢氧化钠中杂质已完全反应;
Ⅱ.浓硫酸具有吸水性,B处装置中浓硫酸的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气;
Ⅲ.解析见答案。
19.(25-26九年级上·江西新余·月考)实验室中有一包变质的氢氧化钙粉末共g,为测定其中氢氧化钙的质量分数,现进行如下实验:取该粉末于试管中,向试管中加入了一定质量、质量分数为的稀盐酸,所得数据如图所示。回答下列问题计算结果精确到:
(1)请按反应的先后顺序写出有关反应的化学方程式:___________;___________。
(2)这包粉末中氢氧化钙的质量分数?
【答案】(1)
(2)由图可知,与氢氧化钙反应的稀盐酸的质量为100g
解:设这包粉末中氢氧化钙的质量分数为x
x≈42.5%
答:这包粉末中氢氧化钙的质量分数约为42.5%
【解析】(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,从而变质,向变质的氢氧化钙粉末中加入稀盐酸,氢氧化钙先与稀盐酸反应生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为:,待氢氧化钙完全反应后,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)见答案。
20.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考)某初中化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,展开了一系列的实验探究活动。(微溶物质当可溶)
(1)小萧同学说:敞口放置的氢氧化钠溶液会与空气中的二氧化碳反应使其变质,其反应的化学方程式为_____。
【提出问题1】若氢氧化钠溶液变质。是完全变质,还是部分变质呢?
【实验验证】
(2)小组的同学分别取“敞口放置的NaOH溶液”(以下简称“试样”),进行了如图所示的三组实验:
实验一:小萧同学根据实验现象得出结论,氢氧化钠溶液部分变质。但小红同学认为小萧同学的结论不正确,其质疑的理由是______。
实验二:小红同学根据实验现象得出结论,氢氧化钠溶液完全变质。同学们经过分析,讨论,一致认为小红同学的这个观点不正确。
实验三:小萧同学又另取试样少许于试管中,先向试管滴加无色酚酞溶液,然后又滴加过量的CaCl2溶液,观察到的现象是______,并根据此实验现象得出氢氧化钠溶液部分变质的实验结论。
【深入交流】
(3)小红同学画出实验二中滴加过量稀盐酸的过程中试管内溶液中离子数量变化的图象,其中表示“”数量变化的是______(填序号)。
【提出问题2】试样中氢氧化钠的质量分数是多少?
【深入探究】小萧同学取试样100g于烧杯中逐滴加入100g溶质质量分数为9.8%的硫酸至恰好不再产生气泡,得到197.8g的中性溶液。
【分析与结论】
(4)通过小萧同学的数据,计算出部分变质的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为_____。同学们还计算该样品中氢氧化钠的变质程度______(变质的氢氧化钠占变质前纯氢氧化钠的质量分数)。
【总结与评价】老师对同学们的探究意识和钻研精神给予了充分肯定!
【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) 若完全变质后,只有碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红 产生白色沉淀,溶液仍为红色
(3)②
(4) 4%。 50%。
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(2)若完全变质后,只有碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,也能使无色酚酞溶液变红,不能确定氢氧化钠溶液是部分变质,所以小红同学认为小萧同学的结论不正确。
实验结论是氢氧化钠溶液部分变质,则溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠。由于碳酸钠和氢氧化钠均显碱性,则滴加无色酚酞后,溶液变红,然后又滴加过量的CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应为氯化钠、氯化钙和氢氧化钠的混合溶液,溶液仍显碱性,可观察到有白色沉淀生成,溶液仍为红色。
(3)氢氧化钠溶液部分变质,则溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,加入过量的稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,此过程中碳酸根离子的数目保持不变,当氢氧化钠完全反应后,稀盐酸再与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,此时溶液中“”离子数目逐渐的减小至到为0,故其中表示“”数量变化的是②。
(4)根据质量守恒定律,反应生成二氧化碳的质量=100g+100g-197.8g=2.2g.
设:与碳酸钠反应的稀硫酸的溶质质量为x。
x=4.9g
则与氢氧化钠反应稀硫酸的溶质的质量=100g×9.8%-4.9g=4.9g;
设参加反应氢氧化钠的质量为y。
y=4g
部分变质的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数=。
答:部分变质的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数4%。
设:生成2.2g二氧化碳需碳酸钠的质量为z。
z=5.3g;
设:生成5.3g碳酸钠需氢氧化钠质量为m。
m=4g
变质前纯氢氧化钠质量=4g+4g=8g 。
氢氧化钠的变质程度=。
公司2 / 18
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