6拓展2碱的变质探究（原卷版）

一、碱与CO2反应的判断（1）对于CO2与NaOH溶液发生反应的考查经常在中考中出现，由于无明显现象，无法肯定反应是否发生，所以需要借助简单的实验，通过明显的现象来判断是否发生。如图所示的一些装置可以帮助我们判断：ABCDEFG观察到的现象分别为：A.烧杯中的水进入导管；B.软塑料瓶变瘪；C.试管内液面上升；D.U形管中的水左液面高于右液面；E.锥形瓶中气球胀大；F.鸡蛋被吸进集气瓶中；G.烧杯中的水进入烧瓶，形成喷泉。为排除可能是二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生了反应，还需把上述实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水，做对比实验。（2）NaOH和Ca(OH)2与CO2反应后会生成对应的Na2CO3和CaCO3，利用Na2CO3和CaCO3都能与稀盐酸反应生成CO2气体这一现象，来证明NaOH和Ca(OH)2与CO2发生了反应，或者是NaOH和Ca(OH)2变质。解答此类问题应注意以下几个方面：（1）利用对比形变的程度观察。二氧化碳能溶于水，也能与氢氧化钠溶液反应，因此都会使密封的软塑料瓶发生形变，少量的氢氧化钠溶液就能够达到实验目的，少量的水则现象不明显。（2）验证COeq\o\al(2－,3)。要想验证氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应，最好的方法是验证COeq\o\al(2－,3)的存在。可以通过滴入过量稀盐酸，验证二氧化碳来实现，也可以通过滴加氯化钙、氯化钡等产生碳酸盐沉淀来实现。（3）碳酸钠溶液也呈碱性。氢氧化钠与二氧化碳反应后产生的碳酸钠，其水溶液也呈碱性。同学们如果使用酚酞试液来验证反应是否发生，则容易掉入试题的陷阱中，正确的方法是检验碳酸根的存在。二、常见物质变质的溶质判断1、氢氧化钠（NaOH）的变质（1）变质的原因：吸收空气中的CO2而变质，化学方程式为CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O。（2）变质情况分析：①没有变质,成分：NaOH。②部分变质，成分：NaOH和Na2CO3。③全部变质，成分：Na2CO3。（3）变质情况的检验方法：①没有变质：取样，滴入稀盐酸(或CaCl2溶液)，无气泡产生(或无白色沉淀生成)。②部分变质：取样，滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，再往上层清液中滴入无色酚酞，溶液变红色，说明部分变质。③全部变质：取样，滴入足量或过量的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，再往上层清液中滴入无色酚酞，溶液不变红色，说明全部变质。2、氧化钙的变质（1）变质的原因：吸收空气中的H2O和CO2而变质，化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。（2）变质情况分析：①没有变质，成分：CaO。②部分变质，成分：CaO、Ca(OH)2或CaO、Ca(OH)2和CaCO3③全部变质，成分：Ca(OH)2、CaCO3或CaCO3。（3）变质情况的检验方法：①CaO的检验：取样，加水，温度明显升高，说明有CaO。②Ca(OH)2的检验：因为CaO的检验会对Ca(OH)2的检验带来干扰，所以若有CaO存在，一般不能检验Ca(OH)2的存在。③CaCO3的检验：取样，滴入足量稀盐酸，有气泡产生，说明有CaCO3。3、氢氧化钙的变质（1）变质的原因：吸收空气中的CO2而变质，化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O。（2）变质情况分析：①没有变质，成分：Ca(OH)2。②部分变质，成分：Ca(OH)2和CaCO3。③全部变质，成分：CaCO3。（3）变质情况的检验方法：①没有变质：取样，滴入稀盐酸，若无气泡产生，说明没有变质。②部分变质：取样，加水，滴入无色酚酞，溶液变红，再往不溶物中加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明部分变质。③全部变质：取样，加水，滴入无色酚酞，溶液不变红，再往不溶物中加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明全部变质。1、某校科学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。【查阅资料】氯化钡溶液呈中性

【提出问题】NaOH固体是否变质？【猜想假设】猜想一：没有变质，成分全部为NaOH。猜想二：发生变质，成分为（写化学式）。猜想的依据是。【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。实验操作实验现象实验结论取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液，再向其中加入过量稀盐酸，观察。猜想二正确该实验中一定发生的反应，其化学方程式为。【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度，设计了如下实验方案并进行实验。取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后，向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全，过滤，取少许滤液于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，观察到无色酚酞溶液，证明NaOH样品发生了部分变质。【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。实验操作实验现象（1）取少许滤液，滴加MgCl2溶液产生白色沉淀（2）取少许滤液，滴加CuSO4溶液既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生（3）取少许滤液，通入CO2气体产生白色沉淀通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是。2、某科学兴趣小组在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。请你和同学们一起完成探究活动（每种方案或实验的1、2号试管中，都事先分别加入等量的上述两种无色溶液）；探究一：鉴别酸溶液与碱溶液【设计实验】（1）为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，小明设计了下图所示的四种方案，方案不可行的是（填字母序号）。A. B. C. D.探究二：探究两瓶溶液的溶质成分【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么？【设计实验】小华为鉴别两瓶溶液的溶质成分，分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示：实验序号实验一实验二实验三实验四所加试剂镁条BaCl2溶液CuCl2溶液Na2CO3溶液现象1号试管产生气泡产生白色沉淀无明显现象产生气泡2号试管无明显现象产生白色沉淀产生蓝色沉淀无明显现象【获得结论】（2）1号试管中的溶质是（填写化学式）；以上四个实验中，只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是（填实验序号）。【讨论质疑】（3）小强对实验二2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑，大家一致认为2号试管中的原溶液已变质，则变质的化学方程式为。探究三：探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么？【猜想假设】猜想一：NaOH、Na2CO3；猜想二：Na2CO3【设计实验】（4）请完善下面的表格。实验方案及操作步骤实验现象实验结论步骤一：取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中，加入足量BaCl2溶液充分反应，过滤。产生白色沉淀猜想一成立步骤二：取步骤一中的滤液少量于试管中，向其中滴加。溶液变红色【反思评价】（5）小明认为可用Ba(OH)2溶液代替步骤一中的BaCl2溶液进行实验，大家一致认为此方案不可行，理由是。3、某科学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖，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。【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。(2)乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，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【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。4、某科学老师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图）。某科学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。【提出问题】生石灰样品的成分是什么？【作出猜想】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。实验实验操作实验现象实验结论①取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁。烧杯壁发热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Ca(OH)2③取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸。无CaCO3【交流讨论】（1）同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是。（2）小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是。（3）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2。请写出生成CaCO3的化学方程式。【反思应用】（4）生石灰要保存。（5）设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。（6）要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。5、某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现，有些化学反应发生时没有伴随明显的现象，他们就此进行了以下探究。【提出问题】怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应？【分析讨论】（1）同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。思路I：验证有；思路Ⅱ：验证反应物减少或消失。【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。组别第一组第二组实验示意图

【实验结论】（2）第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中，观察到，认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出，还应进行CO2与反应的对比实验才能得出这一结论。（3）第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后，观察到溶液颜色，得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后，观察到有白色沉淀生成，由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl，你认为小亮的结论是（填“合理”或“不合理”）的。（4）第二组同学进一步讨论后认为，如果将乙中的溶液蒸发结晶，再将得到的晶体溶于水，若在室温下测得该溶液的pH（填“>”“<”或“=”）7时，则能证明有氯化钠生成。【反思与拓展】（5）氢氧化钠在空气中易变质，为了防止该药品变质，该药品要保存。（6）下列物质，能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是（填字母）。A．铜片B．氧化铜C．紫色石蕊溶液6、实验小助手小明和老师一起检查实验台上的药品时发现有一瓶氢氧化钾溶液忘记了盖瓶盖，老师说氢氧化钾的化学性质与氢氧化钠相似。于是，小明对于该溶液是否变质进行探究。该溶液是否变质？（1）【实验探究】实验操作实验现象实验结论取少量该溶液于试管中，滴加足量稀盐酸溶液已变质（2）【反思交流】氢氧化钾溶液变质的原因是（用化学方程式表示）。该溶液的变质程度如何？（3）【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含K2CO3猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有。【查阅资料】氯化钙溶液呈中性（4）【实验探究】实验操作实验现象实验结论步骤①：先取少量该溶液于试管中，加入过量氯化钙溶液猜想二成立步骤②：静置，取步骤①的上层清液于另一支试管中，加入23滴无色酚酞试液（5）【反思交流】在步骤①中加入过量的氯化钙溶液的目的是。反应的化学方程式：在步骤②能用来代替酚酞试液达到实验目的的是（填序号）。A．稀盐酸

B．氧化铜

C．氯化铁溶液

D．紫色石蕊试液7、某科学兴趣小组的同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘了盖上瓶盖。对于该瓶溶液是否变质，同学们提出了如下假设：假设一：该溶液没有变质；假设二：该溶液部分变质；假设三：该溶液全部变质。为了验证假设，同学们共同设计了实验方案并进行实验，请你帮他们完善该探究过程。查阅资料发现，Ba(NO3)2溶液呈中性。实验过程实验现象实验结论步骤一：取少量该瓶溶液于试管中，滴加过量的Ba(NO3)2溶液，振荡原溶液中一定含有碳酸钠步骤二：取步骤一试管中的少量上层清液于另一支试管中，滴加酚酞溶液溶液变红色原溶液中一定含有结论：假设二成立反思一：氢氧化钠溶液露置于空气中易变质，写出反应的化学方程式。反思二：步骤一中，滴加Ba(NO3)2溶液过量的目的是。8、为深度学习酸、碱、盐有关知识，某化学兴趣小组开展了下列探究活动。(1)探究中和反应。实验开始后将注射器内的液体缓慢地全部注入烧瓶内，用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图所示。①烧瓶内发生反应的微观实质是；②图中点所示溶液中所含溶质是（填化学式）；③下列试剂不能验证反应到达点的是（填字母序号）。A．锌粒

B．硝酸银溶液

C．无色酚酞试液

D．氧化铁(2)探究碱的性质。氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质，反应的化学方程式为；【查阅资料】I．氯化钙溶液呈中性。Ⅱ．氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应：为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度，进行了如下实验：【实验报告】实验步骤实验现象实验结论①取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的氯化钙溶液，充分反应有生成说明原溶液中一定有，②取步骤①试管中的少量上层清液，滴加无色酚酞试液溶液变红色说明原溶液中一定有【实验结论】氢氧化钠溶液（填“部分”或“全部”）变质。【反思与评价】在上述实验步骤①中，某同学提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，你认为该方案是否可行：（填“是”或“否”）；用化学方程式解释其原因。9、对于有明显现象化学反应，可以通过观察现象帮助我们判断物质发生了化学反应；对于没有明显现象的化学反应，可以通过实现从“无现象”到“有现象”的转化帮助判断发生了化学反应。兴趣小组就此主题进行如下实验，请帮助完成下列问题。【探究活动一】探究溶液与是否发生了化学反应。如图一所示。（1）将胶头滴管中的溶液滴入充满气体的大试管内，无明显现象；再打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸，观察到，说明有新物质生成，证明溶液与发生了化学反应、探究过程中反应的化学方程式为（写出一个即可）。【探究活动二】探究溶液与稀盐酸是否发生了化学反应，如图二所示。（2）向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液，再加入一定量稀盐酸开振荡，观察到溶液由红色变为色，证明二者发生了化学反应。（3）同学们继续探究（2）中反应所得溶液中溶质的成分（不包括酚酞）（作出猜想）猜想一：；猜想二：。（实验验证）实验操作实验现象实验结论向所得溶液中加入碳酸钙粉末粉末溶解，且猜想二成立在交流汇报时，甲乙两组同学表明，没有按照图二所示步骤进行操作，而是按照图三所示，先在盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸，观察到无明显现象，再向试管中加入酚酞溶液，出现了两种不同的现象，得出了下列两种结论：图三所示实验实验现象小组得出的结论甲组实验溶液仍为无色与稀盐酸发生了化学反应乙组实验溶液变为红色与盐酸没有发生化学反应（分析评价）（4）甲组同学认为：溶液仍为无色，说明溶液不显性，进而证明不存在，得出了与稀盐酸发生了化学反应的结论。（5）同学们不同意乙组所得的实验结论