跨学科实践活动9 探究土壤酸碱性对植物生长的影响-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册化学(人教版·新教材)

拔尖特训·化学（人教版）九年级下 跨学科实践活动9 对植物生长 1.(2024·吉林)土壤是植物生长发育 的基质，研究土壤酸碱性对种植业 及其发展具有重要意义。吉林省西 部地区的苏打盐碱地盐分重、碱化度高。化 学活动小组对苏打盐碱地的土壤样本进行了 项目式探究。 [活动目标]探究苏打盐碱地土壤的酸碱性 及开发利用。 [活动设计与实施】 任务一：测定苏打盐碱地土壤的酸碱性。 [实验步骤] (1)选取一定量的土壤样本与蒸馏水按1：5 的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，过 滤后得到土壤浸出液。 (2)取少量土壤浸出液于试管中，滴加无色 酚酞溶液，溶液变为 ® (3)用胶头滴管吸取少量土壤浸出液，滴在 上，与标准比色卡比较。 [得出结论]苏打盐碱地土壤呈碱性，pH≈9， 在农业生产中可因地制宜选择或改良作物。 结合下表选出该地区适合种植的作物是 作物 小麦 燕麦 大豆 海水稻 适宜生长的 6.07.06.07.56.57.58.0-9.2 pH范围 任务二：探究苏打盐碱地土壤的成分。 [提出猜想]同学们结合已学知识，猜想苏打 盐碱地土壤的成分中可能含有NaCO3和 NaHCO3。 [查阅资料]NaHCO3与CaCl2不反应： Na2CO3与CaCl2能发生复分解反应，生成难 溶于水的CaCO3。 70 探究土壤酸碱性 的影响 “答案与解析”见P39 [进行实验] 实验操作 实验现象 实验结论 步骤1：向土壤浸出液中 土壤浸出 有白色 滴加少量CaCl2溶液，充 液中含有 沉淀产生 分反应后过滤，得到滤液 Naz COs 土壤浸出 步骤2：向步骤1的滤液 有气泡 液中含有 中滴加足量稀盐酸 产生 NaHCOa [交流反思] (1)请写出步骤2中可能发生的任意一个反 应的化学方程式： (2)有的同学认为以上实验操作不严谨，应 在进行步骤1时滴加 ,才能 确定土壤浸出液中含有NaHCO3。 [改进实验]小组同学调整方案后，重新进行 了实验。 [得出结论]苏打盐碱地土壤中含有NaCO 和NaHCO3。 任务三：探索苏打盐碱地土壤的治理和综合 利用。 [治理]结合所学知识将下列苏打盐碱地土 壤改良方法与改良原理用线连起来。 改良方法 改良原理 用沙土掩埋覆盖 与酸性物质反应 淡水浇灌排盐碱 限制盐分的上移 混用南方酸性土 降低盐分的浓度 (第1题) [综合利用]吉林省推进苏打盐碱地综合利 用，曾经颗粒无收的盐碱地变成了沃土良田。 (2024·无锡模拟)“中国人要把饭碗端在自 己手里。”粮食安全是关乎国计民生的大事。 我国很多区域的土壤是盐碱土，不利于农作 物的生长，但在人们世代改良之下，荒地变粮 仓，实现了可持续发展。 (1)任务一：识别盐碱土。 查阅资料：盐土和碱土的统称为盐碱土，盐土 是含有较多NaCl、MgCl2和Na2SO4的盐渍 土；碱土是含有较多NaCl、Na2CO3和 NaHCO,的碱渍土。 实验：小强设计了如表所示的实验探究土壤 是否为盐碱土。 步骤 现象 结论 取土壤样品，加足量 水溶解，再取少量上 样品 溶液变红 层清液于试管中，滴 呈碱性 加 溶液 另取少量上层清液于 样品中 试管中，滴加氯化钡 含Na2SO 溶液 反思：小辉认为仅凭上述实验还不足以证明 样品中含NaSO4,应补充实验： (请写出 实验步骤和现象)。 (2)任务二：改土。 I.降盐 土壤降盐，主要有淡水洗盐、生物改盐和良肥 降盐等方法。所谓淡水洗盐，就是向土壤浇 灌淡水，溶解土壤表层中的盐类，然后渗入地 下或流入沟渠中排走，从而降低土壤的含盐 量。另外自然条件（如降水量、蒸发量、地下 水位等)也对土壤表层含盐量影响较大，如图 甲所示为我国某区域多年平均降水量和土壤 表层含盐量的季节变化示意图。 平均降水量/mm 0 50 100 150 高 土壤表层含盐量低 1 4710月份 (第2题甲) ①该区域土壤含盐量最高是 月份。 第十单元常见的酸、碱、盐 ②试分析该月土壤含盐量高的可能原因是 Ⅱ.用碱。 人们用结晶的方法从碱土中分离得到纯碱， 小军用该样品（主要成分为Na2CO3)吸收硫 酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3,达到 减少污染、节约资源的目的。反应过程中溶 液的组成如图乙所示。 浓度/% Na CO, 0 o-NaHCO. --NaHSO -o-Na SO 0 S0,通入量 (第2题乙) ①吸收初期（图中A点以前）反应的化学方 程式为 ②不断通入SO,,最终产物是 Ⅲ.增肥。 土壤增肥，利用秸秆是重要途径。秸秆焚烧， 能产生草木灰，草木灰主要成分为碳酸钾，另 含多种营养元素，但焚烧会造成大气污染。 秸秆还田，能腐熟产生有机肥，并改良土壤结 构，使土壤疏松，但也会造成土壤病菌增多， 作物易生病虫害。近年来，人们逐渐对秸秆 进行综合利用，例如生产商品有机肥，生产培 育基质，生产颗粒燃料或者作工业制品的原 料等。 ①碳酸钾对农作物生长的作用是 ②将秸秆加工成颗粒燃料的优点是 ③下列说法中，合理的是 （多选，填 字母)。 A.秸秆焚烧简便易行且增加土壤肥力，可在 经济不发达地区大量应用 B.秸秆还田有诸多优点，但要加强田间管理 C.秸秆利用的趋势是向多元化发展 712NaCl+BaSO4￥。(3)据分析可知，该固体样品中除氯化 钠外，一定还含有碳酸钙、硫酸钠和氯化镁。(4)2g白色 沉淀A是碳酸钙，2.33g白色沉淀B是硫酸钡。设40g该 固体样品中硫酸钠的质量为x。 BaCl2+Na2 SO-2NaCl+BaSO, 142 233 x 2.33g 142x 2332.33g x=1.42g 5.8g白色沉淀C是氢氧化镁。设40g该固体样品中氯化 镁的质量为y。 2NaOH+MgCl,=Mg(OH),+2NaCl 95 58 y 5.8g 95y 585.8g y=9.5g 所以40g该固体样品中氯化钠的质量为40g一2g 1.42g一9.5g=27.08g,该固体样品中氯化钠的质量分数 为2,088×100%=67.7%。 40g 5.C解析：锂辉矿的主要成分为Li2CO3,含泥沙等杂质， 加人过量的稀硫酸，L2CO3与稀硫酸反应，得到硫酸锂溶 液和二氧化碳气体，经处理后得到较纯的硫酸锂溶液，加 入饱和碳酸钠溶液，得到碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液。根据 以上分析，可知X溶液可以是稀硫酸，常用澄清石灰水检 验二氧化碳气体，A正确：将滤液2蒸发，当有较多固体出 现时，停止加热，利用余热将液体蒸干，B正确；LCO3(化 学性质与NCO,3类似)为无色晶体，室温时微溶于水，在 冷水中的溶解度比在热水中大，因此②中适宜用热的饱和 NaCO3溶液与Li2S),溶液反应，C错误；根据流程分析， 此工艺可获得副产品Na2SO,,D正确 6.(1)增大反应物间的接触面积，使反应更快、更充分 (2)复分解反应(3)Fe(OH)3(4)降温结晶(5)90 解析：(2)“酸溶”时，CaCO3发生的反应是碳酸钙与盐酸反 应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应符合两种化合物互 相交换成分，生成另外两种化合物的特征，属于复分解反 应。(3)石灰石的主要成分为CaCO3,含少量Fe2O3和 MgCO,等杂质，加人浓盐酸，碳酸钙与盐酸反应生成氯化 钙、二氧化碳和水，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，碳 酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，加人石灰乳， 氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙，氯化 镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，故“滤渣” 的成分一定有Mg(OH)2和Fe(OH)3。(4)通过“系列操 作”将氯化钙溶液转化为CaCL2·2HO晶体，应通过降温 结晶的方法，则“系列操作”依次为蒸发浓缩、降温结晶、过 滤，得到CaCl2·2H2O晶体。(5)根据质量守恒定律，化 学反应前后元素的种类和质量不变，则制得6.615t 3 CaC2·2H2O需要消耗HCI的质量为 6.615tX(35.5X2 、147 100% =3.285t,则浓盐酸中HC1 器x1o% 3.285t 的利用率为10x36.5X10%=690%。 一方法归纳 工业流程题的解题方法 工业流程题的考法一般包括两个方面：一是以实验 为目的的流程题，主要是对混合物的除杂、分离和提纯： 二是以制备某物质为目的的流程题。 解答以实验为目的的流程题一定要认真从题目中 找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认 真分析加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成 了什么物质，要用什么方法才能将杂质除去，只有这样 才能明白每一步所加试剂或操作的目的。解答以制备 某物质为目的的流程题，应明确要制取什么物质，从题 干或问题中获取有用信息，了解产物的性质，题目中的 信息往往是制备该物质的关键所在。另外，解答流程题 时还应注意流程中所加试剂的量的多少及流程中涉及 的物质有哪些可以循环利用等。 7.(1)化合物(2)烧杯、漏斗、玻璃棒(3)NaOH+HC -aCl+HO[或FeCl3+3NaOH-Fe(OH)3￥+ 3NaC](4)难溶于水，也不与酸反应(5)向滤液中依 次加入适量的氯化钡溶液和稀盐酸，充分反应后过滤（合 理答案均可)解析：(4)碳酸钡能和酸反应生成可溶性钡 盐，碳酸钡和可溶性钡盐均有毒，硫酸钡无毒，是因为硫酸 钡难溶于水，且不和酸反应。(5)碳酸钡能和盐酸反应生 成氯化钡、二氧化碳和水，氯化钡能和硫酸钠反应生成硫 酸钡沉淀和氯化钠，则滤液中的溶质为氯化钠、过量的硫 酸钠和过量的氢氧化钠，硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸 钡沉淀和氯化钠，氢氧化钠可与稀盐酸反应生成水和氯化 钠，则可向滤液中依次加人适量的氯化钡溶液和稀盐酸， 充分反应后过滤，得到的即为氯化钠溶液：或先加人过量 氯化钡溶液，再加人过量碳酸钠溶液，过滤，在所得滤液中 加人适量稀盐酸等。 跨学科实践活动9探究土壤酸碱性 对植物生长的影响 1,任务一：[实验步骤](2)红(3)pH试纸[得出结 论]海水稻任务二：[交流反思](1)NaHCO3+HCl一 aC1+HO+CO2↑（或NaCO3+2HCI=2NaC1+ HO十CO2个)(2)足量CaCl,溶液任务三：[治理]如 图所示 改良方法 改良原理 用沙土掩埋覆盖 与酸性物质反应 淡水浇灌排盐碱 限制盐分的上移 混用南方酸性土 降低盐分的浓度 (第1题) 解析：任务一：[实验步骤](2)苏打盐碱地土壤呈碱性，滴 加无色酚酞溶液，溶液变成红色。(3)pH的测量可以使用 pH试纸，用胶头滴管吸取少量土壤浸出液，滴在pH试纸 上，与标准比色卡比较。[得出结论]由题干信息得知，苏 打盐碱地的pH≈9，则适合在苏打盐碱地种植的作物为海 水稻。任务二：[交流反思](1)浸出液中可能含有碳酸钠 和碳酸氢钠，盐酸和两种物质均可发生反应，盐酸和碳酸 氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳；盐酸和碳酸钠反应 生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式分别为 NaHCO3+HCl=NaCl-+HO+CO2↑、Na2CO3+2HCl 一2NaC1+H,O+CO2个。(2)盐酸与可能存在的两种 物质均能发生反应，判断是否存在碳酸氢根离子时应排除 碳酸根离子的干扰，故需要加入足量CaCl溶液，排除碳酸 根离子的影响后，再滴加稀盐酸，观察现象，方可得出实验 结论。任务三：[治理]淡水浇灌排盐碱，是增加溶剂的体 积，降低盐分的浓度；混用南方酸性土，是利用酸碱中和， 降低碱性，原理是与酸性物质反应。 2.(1)酚酞有白色沉淀生成取上述白色沉淀，加人足 量的稀盐酸，沉淀未溶解（合理答案均可）(2)I.①6 ②6月份温度高，蒸发量大，降水量较少（合理答案均可） Ⅱ.①2NaCO3+SO2+HO-2 NaHCO3+Na2SO ②NaHSO,Ⅲ.①增强作物的抗病虫害、抗倒伏能力 ②增大燃料与氧气的接触面积，使燃料燃烧更充分③C 第十单元整合拔尖 [知识体系构建] 酸中碱在白瓷板或玻璃片上放一小片p试纸，用 干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液，点到H试纸上，把试纸显 示的颜色与标准比色卡比较，读出pH盐十氢气盐十 水盐十水新酸十新盐盐十水盐十水新碱十新 盐酸与碱作用生成盐和水的反应H和OH结合生 成HO用含碱性物质的药物中和胃液中过多的HCI(或 农业生产中，常用熟石灰来改良酸性土壤等合理答案均 可)新盐十新金属新盐十新酸新盐十新碱盐3十 盐4由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物 的反应各元素化合价不变，首尾相接双交换反应时有 沉淀（难溶物）或有气体或有水生成 4 [高频考点突破] 典例1A解析：pH试纸既可以测定溶液的酸碱性，又 可以测定溶液的酸碱度，A正确；用pH试纸测定溶液的 H,不能将试纸放入待测液中，否则会污染待测液，B错 误；pH<7的溶液显酸性，且pH越小，酸性越强，pH>7 的溶液显碱性，且pH越大，碱性越强，所以选项所给三种 物质中碱性最强的是鸡蛋清，C错误：酸雨是指pH5.6 的雨水，正常雨水的pH≈5.6，所以酸雨的酸性比正常雨 水的酸性强，D错误。 典例2(1)Fe(2)2NaOH+H,SO4-NaSO,+ 2HO(3)黑色固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色 (4)⑥⑨①解析：(3)反应⑤为氧化铜与稀硫酸反应 生成硫酸铜和水，该反应的实验现象为黑色固体逐渐消 失，溶液由无色变为蓝色。(4)中和反应是酸与碱作用生 成盐和水的反应，题图中所示的9个反应中，属于中和反应 的是⑥⑨：置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另 一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应的是①。 [跟踪训练]1.(1)氧化钙(2)氧化钙与水反应也能生 成氢氧化钙(3)稀盐酸（合理答案均可）碳酸钙CO十 H2O-Ca(OH)2 CO2+Ca(OH)2-CaCOs+ H2O(4)排尽装置内的水蒸气和CO2,以免影响实验结 果(5)装置C中无水硫酸铜变蓝(6)38%解析：(1)取 一定量样品于烧杯中，加入适量的水充分搅拌，用手触摸 烧杯外壁，烧杯壁发烫，是因为氧化钙能与水反应生成氢 氧化钙，反应放出大量的热，由此说明该样品中含有氧化 钙。(2)测得滤液pH>7,不能说明该样品中含有氢氧化 钙，理由是氧化钙与水反应也能生成氢氧化钙。(3)向滤 渣中加入足量的稀盐酸、稀硝酸等，有气泡产生，则样品中 一定含有碳酸钙，碳酸钙能与稀盐酸、稀硝酸等反应生成 二氧化碳气体：生石灰转变成碳酸钙的相关化学方程式为 CaO+HO-Ca(OH)2,CO+Ca(OH)2-CaCO+ HO。(4)碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能 吸收水和二氧化碳，实验前通人的空气经过碱石灰处理 后，不再含有二氧化碳和水蒸气，剩余的气体将装置内的 空气排尽，以免影响实验结果，故实验前通人空气的目的 是排尽装置内的水蒸气和C)2,以免影响实验结果。 (5)氢氧化钙在高温条件下能分解生成氧化钙和水，无水 硫酸铜遇水变蓝，通过装置C中无水硫酸铜变蓝的现象， 说明生石灰样品中含有氢氧化钙。(6)实验后测得装置C 增重0.9g,说明氢氧化钙分解生成0.9g水，即样品中含 有氢氧化钙，装置D增重1.1g,说明碳酸钙分解生成1.1g 二氧化碳，即样品中含有碳酸钙，该氧化钙样品中的成分 是氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙，设样品中氢氧化钙的质量为 x,碳酸钙的质量为y。