氢氧化钠钙变质探究.docx

氢氧化钠钙变质探究.docx

《氢氧化钠钙变质探究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氢氧化钠钙变质探究.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

氢氧化钠钙变质探究

物质变质类探究

【方法指导】对于变质后物质成分的猜想，从没有变质、部分变质、完全变质三个方面入手。

1.确定变质原因及变质后的产物，即原物质与哪些成分会反应，反应后会生成什么。

2.通过变质程度猜想成分：

①没有变质→原样品；

②部分变质→原样品和变质生成的物质；

③全部变质→变质后生成的物质。

3.根据物质性质进行检验。

4.常见的变质有氢氧化钠变质、氧化钙的变质、氢氧化钙的变质等。

1.［2019巴中改编］小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。

【查阅资料】：

①KOH与NaOH的化学性质相似。

请用化学方程式解释KOH变质的原因是。

②K2CO3溶液呈碱性，CaCl2溶液、KCl溶液呈中性。

【猜想假设】：

假设Ⅰ：

只含KOH；假设Ⅱ：

含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：

只含K2CO3。

【进行实验】

实验操作步骤

实验现象

实验结论

（1）取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸

有气泡产生

假设不正确

（2）另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡，静置

猜想Ⅱ正确

（3）取

（2）中上层清液，滴加无色酚酞溶液

【拓展应用】

（1）完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，K2CO3在农业上的用途是（填一种即可）。

（2）通过上述实验探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议，其中合理的是（填序号）。

A.使用前临时配制B.禁止使用C.密封保存

2.［2019西安85中四模改编］化学兴趣小组同学在帮助老师整理实验室时，发现了半瓶久置的氢氧化钙粉末，他们决定对这半瓶氢氧化钙粉末的组成进行探究。

【提出问题】这瓶氢氧化钙是否已经变质？

【猜想与假设】该氢氧化钙粉末的成分为①氢氧化钙；②氢氧化钙、碳酸钙；③。

【设计方案】请你参与探究并填写下表。

实验步骤

实验现象

实验结论

①取样品少量于小烧杯中，加入适量水，充分搅拌，过滤

②取少量滤渣于试管中，滴加稀盐酸

氢氧化钙已经变质

③取少量滤液于试管中，

产生白色沉淀

氢氧化钙没有完全变质，该反应的化学方程式为

【联想与启示】氢氧化钙变质是由它与空气中的发生化学反应的缘故。

【交流与反思】通过上述实验的探究，同学们认为保存、易变质的溶液时应保存。

12.生石灰常用作食品干燥剂，其包装袋上除了标明主要成分为生石灰外，还提醒人们注意：

不可食用，不可浸水，不可开袋，儿童勿碰。

兰兰在家里发现了一包过期的海苔，包装袋内有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”（主要成分为CaO），海苔过期了，石灰干燥剂有没有变质呢？

兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究；

【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指（填序号）。

A.消石灰B.生石灰C.石灰石

【猜想与假设】猜想一：

石灰干燥剂没有变质；

猜想二：

石灰干燥剂部分变质；

猜想三：

石灰干燥剂完全变质。

【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如表实验。

并记录。

实验目的

实验步骤

实验现象

实验结论

实验一：

验证有无

CaCO3

猜想一不成立

实验二：

无明显放热现象

猜想三成立

【异常现象】兰兰整理实验，清洗仪器时，突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。

【分析释疑】实验二的结论不准确，请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因：

。

【更正结论】该石灰干燥剂部分变质，猜想二成立。

【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物是起保护作用的，试举一例：

。

【拓展延伸】打开食品包装袋后，石灰干燥剂不宜继续与食品放在一起，因为，会加速食品变质。

3.［2019远东一中六模］某兴趣小组发现实验室有一瓶敞口久置的氢氧化钠溶液，他们进行了如下实验探究：

【提出问题】这瓶氢氧化钠溶液是否变质？

【提出猜想】猜想①：

没有变质；猜想②：

部分变质；猜想③：

全部变质。

【原因分析】氢氧化钠变质的原因是。

【实验探究一】为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小刚和小强设计如下实验方案：

编号

实验操作

实验现象

结论

A

取少量溶液于试管中，滴加无色酚酞溶液

溶液中含有NaOH

B

取少量溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸

有气泡产生

溶液中一定有

【讨论交流】小刚认为，根据实验A、B可推测，猜想②正确，而小强则认为猜想③也可能正确，理由是。

【实验探究二】小强又设计了如下补充实验：

第3题图

【实验结论】猜想是正确的。

【拓展迁移】

（1）兴趣小组的同学对【实验探究二】进行了分析，认为将CaCl2溶液换成其他溶液也可得出同样的结论，请分析下列溶液可以代替CaCl2溶液的是（填序号）。

A.硝酸钡溶液B.氯化钡溶液C.氢氧化钡溶液

（2）小组同学对小刚、小强的实验方案进行了改进：

取少量样品氢氧化钠溶液，向其中加入无色酚酞溶液，然后再逐滴加入足量氯化钙溶液，通过最终观察到的现象，由此也确认了上述实验结论是正确的。

类型一　有关反应后物质成分的探究,（2019.22、2019.22、2019.22、2008.21））

1.（2019陕西22题7分）小鹏与小明做完酸、碱、盐相关性质实验后，很感兴趣地把稀硫酸、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液混合在一起，看到有大量气泡生成。

他们对反应后溶液中溶质的成分很是好奇，请你与他们一起进行探究。

【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？

【猜想假设】猜想①Na2SO4、Na2CO3

猜想②Na2SO4、Na2CO3、NaOH

猜想③Na2SO4、H2SO4、Na2CO3

猜想④Na2SO4、H2SO4

猜想⑤Na2SO4

上述猜想中，你认为不合理的是猜想________（填序号）。

【实验探究】

（1）小鹏取少量该溶液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液，发现溶液颜色无变化。

据此，他认为猜想⑤是正确的。

你认为他的结论是____________（填“合理”或“不合理”）的，理由是______________________________________。

（2）小明向盛有少量氧化铜粉末的试管中加入适量该溶液，振荡，溶液变蓝。

该反应的化学方程式是__________________________________。

【实验结论】根据上述实验探究，你认为猜想______（填序号）是正确的。

【拓展应用】工厂与实验室的酸性废水必须处理至中性再排放，这样做的意义是____________（答一点即可）。

2.（2019益阳）化学课上同学们观察了老师的演示实验。

【演示实验】向盛有少量NaOH溶液的试管中滴加CuSO4溶液。

下课后，同学们发现静置后的试管底部是蓝色沉淀，上层是无色溶液，在老师指导下对无色溶液进行实验探究。

【提出问题】上层无色溶液中的溶质是什么？

【猜想假设】猜想

（1）　溶质是Na2SO4；

猜想

（2）　溶质是Na2SO4和CuSO4；

猜想（3）　溶质Na2SO4和________

（填化学式）。

【查阅资料】Na2SO4溶液呈中性。

【讨论交流】经过讨论后，大家一致认为猜想

（2）不成立，理由是____________________。

【实验探究】同学们分组进行如下实验探究。

选择的

试剂

实验操作

实验

现象

实验结论或原理

①由第一、二组探究实验可得：

猜想______成立；

②第二组探究实验中发生反应的化学方程式为____________________。

第一组

酚酞

溶液

溶液

变红

第二组

CuSO4

溶液

生成

蓝色

沉淀

第三组

X溶液

……

【反思与拓展】

经过讨论后，同学们认为还可以滴加其他试剂到上层无色溶液中，也能得到同样的结论。

你认为第三组滴加的X溶液可以是________（写一种即可）。

3.（2019西安交大附中二模）某化学兴趣小组同学在做酸、碱、盐之间能否反应的探究实验时，用到了H2SO4、NaCl、Ba（NO3）2、NaOH、K2CO3五种溶液。

实验结束后，将所有的废液倒入一干净的废液缸中，观察到有白色沉淀生成。

为了防止水污染，并化废为宝，他们对所得物质过滤后，进行以下探究：

【关于滤渣的猜想】

小聪猜想：

滤渣中只有BaSO4

小明猜想：

滤渣中只有BaCO3

你的猜想是：

__________________

（1）小明证明自己观点的原理是________________________（用化学方程式表示）。

【关于滤液的猜想】

小光猜想：

滤液中含有KNO3、NaNO3、Na2CO3、NaOH

小宗猜想：

滤液中含有KNO3、NaNO3、Na2SO4、H2SO4

小耀猜想：

滤液中含有KNO3、NaNO3、Ba（NO3）2、NaOH

【查阅资料】KNO3、NaNO3、Na2SO4、Ba（NO3）2的水溶液均呈中性。

（2）【设计实验探究】

第3题图

（3）根据实验②你认为________的猜想不成立，理由是__________________________________。

根据以上实验得出________的猜想成立。

【应用拓展】某同学得出合理的实验猜想后，用稀硝酸对废水进行处理，回收硝酸盐溶液作为化肥。

你认为判断完全除去两种杂质的现象是__________________________________________。

4.（2009陕西副题）小王和小李看到某实验小组做完木炭还原氧化铜的实验后遗留的一包黑色固体，他们对其成分展开探究。

请你一起探究并回答问题：

【提出问题】黑色固体的成分可能是什么？

【作出猜想】猜想1：

黑色固体是木炭粉；

猜想2：

黑色固体是氧化铜；

猜想3：

黑色固体是木炭粉和氧化铜的混合物。

【实验与结论】

（1）小王和小李取少量黑色固体于试管中，向其中加入稀硫酸并微热，静置后观察到溶液呈蓝色，你认为该现象说明黑色固体中含有__________。

同时还观察到试管底部有黑色不溶物，刚开始他们认为是木炭粉，进一步分析后发现这个推断是不合理的，理由是______________________________。

第4题图

（2）小王和小李讨论后又取少量黑色固体进行了如图所示的实验，他们观察到澄清石灰水变浑浊，烧杯内发生反应的化学方程式为__________________________。

同时，还应观察到__________________。

从该实验的现象分析，你认为猜想________（填“1”或“2”或“3”）成立。

【拓展与交流】

（2）中实验完毕后，若先熄灭酒精灯，可能造成的后果是____________________________。

5.（2019乐山）化学兴趣小组的同学将足量的锌加入到浓硫酸中，发现有大量的气泡放出，他们对气体的成分进行了探究。

【提出问题】锌粒加入浓硫酸后生成的气体是什么？

【查阅资料】

①浓硫酸能与锌反应，但不产生氢气，也不会产生氧气；

②SO2有刺激性气味，易溶于水，能使品红（一种红色色素）溶液褪色。

【提出猜想】

甲：

气体是H2；

乙：

气体是SO2；

丙：

气体是SO2和H2；

【实验探究】

针对上述猜想，同学们在老师的指导下设计了如图的装置（部分夹持器材略去，假设每个能发生的反应都完全进行）进行探究：

第5题图

（1）实验开始后，观察到A中品红溶液褪色，证明气体中含有________。

（2）B装置的作用是______________________。

（3）C装置在点燃酒精灯加热之前应先通一段时间的气体，目的是____________________；加热一段时间后，观察到________________________，证明气体中含有H2。

（4）写出D瓶中发生的反应的化学方程式____________________。

【讨论】

（1）锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，为什么在反应过程中又产生了氢气呢？

用文字简述原因：

__________________________________。

（2）锌与浓硫酸和稀硫酸反应都可以产生硫酸锌，如果需要制取硫酸锌，选择锌与稀硫酸反应的优点是__________________（任填一种合理的答案）。

类型二　有关物质变质的探究（2019.22、2010.22）

1.（2019吉林）兰兰在家里发现了一包过期的海苔，包装内有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”（主要成分为CaO）。

海苔过期了，石灰干燥剂有没有变质呢？

兰兰拿着这包石灰干燥剂约化学老师一起到实验室进行如下探究。

【辨析俗称】“石灰干燥剂”中的石灰是指________（填字母）。

A.消石灰　　　　B.生石灰　　　　C.石灰石

【猜想与假设】猜想一：

石灰干燥剂没有变质；

猜想二：

石灰干燥剂部分变质；

猜想三：

石灰干燥剂完全变质。

【进行实验】兰兰分别取该石灰干燥剂进行如下实验，并记录。

实验目的

实验步骤

实验现象

实验结论

实验一：

验证有

无CaCO3

________

________

猜想一

不成立

实验二：

________

无明显放

热现象

猜想三

成立

【异常现象】兰兰整理实验台，清洗仪器时，突然发现实验二中的烧杯壁明显发热。

【分析释疑】实验二的结论不准确。

请用化学方程式解释烧杯壁明显发热的原因：

__________________________。

【更正结论】该石灰干燥剂部分变质，猜想二成立。

【反思与评价】石灰干燥剂表面的覆盖物，影响了正确结论的得出。

兰兰由此联想到生活中有些物质表面的覆盖物，是起保护作用的。

试举一例：

________________________________________。

【拓展延伸】从确定这包石灰干燥剂成分的角度，请你再提出一个具有探究价值的问题：

____________________________________。

2.（2019中考说明题型示例）“双吸剂”是常用的袋装食品的保鲜剂，可用来吸收氧气、二氧化碳、水蒸气等气体。

某化

第2题图

学小组的同学在袋装食品中发现一包名为“504双吸剂”的保鲜剂，其标签如图所示。

同学们对这包久置的“504双吸剂”的固体样品很好奇，设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体样品的成分是什么？

【收集资料】

（1）查阅资料：

铁与氯化铁溶液在常温下反应生成氯化亚铁（Fe＋2FeCl3===3FeCl2）。

（2）打开固体样品包装观察：

部分粉末呈黑色，另有少数红棕色的块状固体。

【做出猜想】久置的固体样品中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3。

你认为猜想的固体样品成分中可能含有Fe2O3的依据是____________________________。

【实验探究】下表是甲组同学设计并记录的实验报告，请你补充完整。

实验操作

实验现象

实验结论

一、取少量固体加入足量蒸馏水，搅拌

固体部分溶解，并放出大量热

固体中一定含有________

二、过滤，取滤液，滴加无色酚酞溶液

溶液变红色

固体中一定含有Ca（OH）2

三、取滤渣，加入足量稀盐酸

固体逐渐消失，产生大量无色气体，得到浅绿色溶液

固体中一定含有________，一定不含有Fe2O3

四、将操作三中产生的气体通入到澄清石灰水中

澄清石灰水变浑浊

固体中一定含有________

【实验质疑】乙组同学认为甲组同学在实验中得出“一定不含有Fe2O3”的结论是错误的，你分析理由是______________________________________。

你认为甲组同学哪一步操作得出的结论也不合理？

__________________，其理由用化学方程式表示是__________________________________。

【继续探究】为验证固体中是否含有Fe2O3，乙组同学用________先分离出铁粉，向残留固体中加入足量____________，若溶液呈黄色，证明固体中含有Fe2O3。

用化学方程式表示溶液变黄色的原因：

____________________________________。

3.（2019咸宁）某学校化学兴趣小组的同学们在实验室发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。

为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：

【提出问题】白色粉末成分的猜想和成因分析

【作出猜想】①可能是CaCO3，原因是石灰水与空气中的CO2反应。

②可能是________，原因是溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出。

③还可能是______________________。

【实验探究】甲同学取白色粉末于试管中，加少量的水、振荡，发现试管底部有白色固体。

于是他得出白色粉末是CaCO3的结论。

乙同学认为甲同学的结论不严密，理由是______________________。

为了得出较严密的结论，他们进行了如表所示实验，请完成实验报告：

实验步骤

实验现象

实验结论

①取上述试管中的上层清液，滴加1～2滴无色酚酞试液

溶液呈红色

白色粉末中______________

②往上述试管残留的白色固体中加入________

________

白色粉末中含有CaCO3

由上述实验可知，白色粉末成分的猜想________是正确的。

【拓展反思】通过上述实验的探究，同学们向实验员提出了保存、使用易变质溶液的下列建议，合理的是________。

a.密封保存　　　　　　b.使用前临时配制

c.禁止使用该试剂

类型一

1.【猜想假设】③　【实验探究】

（1）不合理　无色酚酞溶液遇酸性和中性溶液均不变色（或酸性溶液和中性溶液都不能使酚酞溶液变色）　

（2）CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O　【实验结论】④　【拓展应用】防止污染水体（或防止腐蚀铁制下水道等）

【解析】【猜想假设】由于硫酸能与碳酸钠反应，所以在溶液中碳酸钠不能与硫酸共存，所以猜想③不正确。

【实验探究】

（1）由于中性溶液和酸性溶液都不能使酚酞溶液变色，所以取样滴加酚酞溶液无明显现象，说明溶液一定不显碱性，可能显酸性，也可能显中性，所以小鹏的结论不合理。

（2）金属氧化物能与酸反应，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜溶液显蓝色，试样中加入氧化铜粉末，得到蓝色溶液，说明试样中还含有硫酸。

【实验结论】根据小明的实验可知溶液中的溶质是硫酸和硫酸钠，即猜想④正确。

【拓展应用】酸性废水会污染水体，影响水体的酸碱度，影响水中的生态系统，腐蚀铁制下水道等，所以工厂或实验室的酸性废水需处理至中性才能排放。

2.【猜想假设】NaOH　【讨论交流】硫酸铜溶液显蓝色　【实验探究】（3）　2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu（OH）2↓　【反思与拓展】紫色石蕊溶液（或氯化镁溶液或氯化铁溶液等）

【解析】

（1）【猜想假设】氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应可能恰好完全反应，所得溶液为硫酸钠溶液，也可能存在过量，如果是氢氧化钠过量，则溶液中的溶质是氢氧化钠和硫酸钠，如果是硫酸铜过量，则溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铜。

【讨论交流】硫酸铜溶液显蓝色，而老师实验中上层清液为无色，所以一定没有硫酸铜，即猜想

（2）不成立。

【实验探究】第一组是利用氢氧化钠溶液显碱性，可使酚酞变红色，通过滴加酚酞溶液，检验溶液中是否存在氢氧化钠，第二组是利用氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，通过滴加硫酸铜溶液，检验溶液中是否存在氢氧化钠，通过两组的实验证明了溶液中有氢氧化钠存在，即猜想（3）成立。

【反思与拓展】要检验溶液中是否存在氢氧化钠，还可利用氢氧化钠能使紫色石蕊变蓝色，或与氯化镁溶液反应生成白色沉淀，或与氯化铁溶液反应生成红褐色沉淀等进行检验。

3.【关于滤渣的猜想】滤渣中含有BaSO4和BaCO3

（1）BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋CO2↑＋H2O（或BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，合理即可）　（3）小耀　硝酸钡和稀硫酸反应会生成白色沉淀硫酸钡　小光　【应用拓展】没有气泡产生

【解析】生成的白色沉淀可能是硫酸钡和碳酸钡，故猜想还可以是硫酸钡和碳酸钡的混合物；BaCO3和稀H2SO4反应生成BaSO4、CO2和水，当滴加足量稀H2SO4，滤渣完全反应时，证明滤渣中只有BaCO3；实验②加入足量的稀硫酸后，没有白色沉淀产生，说明溶液中不含硝酸钡，故小耀的猜想错误；实验①中pH大于7，说明溶液呈碱性，则溶液中不可能含有硫酸，故小宗的猜想错误，小光的猜想正确。

加入稀硝酸后，硝酸先与氢氧化钠反应，氢氧化钠反应完全后再与碳酸钠反应，若一段时间后无气泡产生，说明碳酸钠反应完全，则两种杂质均除去。

4.【实验与结论】

（1）氧化铜（或CuO）　黑色固体溶解，溶液变为蓝色，碳和稀硫酸不反应，不会出现蓝色溶液

（2）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　试管内的黑色固体变为红色　3　【拓展与交流】澄清石灰水沿导管进入试管，试管炸裂

5.【实验探究】

（1）SO2　

（2）除去气体中的水蒸气（或干燥气体）　（3）将装置内的空气排干净　C中黑色物质逐渐变成光亮的红色　（4）SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　【讨论】

（1）随着硫酸的消耗，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成了氢气　

（2）稀硫酸腐蚀性比浓硫酸弱，实验过程更安全（或不产生污染环境的气体）

【解析】【实验探究】

（1）根据查阅资料中的信息，SO2能使品红溶液褪色，根据实验中品红溶液褪色的现象，确定气体中含有二氧化硫；

（2）浓硫酸具有吸水性，可除去气体中的水蒸气（或干燥气体）；（3）可燃性气体与空气混合加热可能导致爆炸，在加热之前先通一段时间的气体，目的是将装置内的空气排干净；氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水，C中黑色物质逐渐变成光亮的红色；（4）二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水；【讨论】

（1）随着硫酸的消耗，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成了氢气；

（2）稀硫酸腐蚀性比浓硫酸弱，实验中选择稀硫酸会更安全。

类型二

1.【辨析俗称】B　【进行实验】有气泡产生　验证有无CaO（或验证猜想三是否正确或验证“石灰干燥剂”是否完全变质等）

【分析释疑】CaO＋H2O===Ca（OH）2　【反思与评价】铝表面的致密氧化膜（或暖气片上涂刷的银粉或不粘锅的内衬或在树干上涂刷的石灰浆或国防科技材料等起保护作用的覆盖膜等均可）　【拓展延伸】该石灰干燥剂中是否含有氢氧化钙（只要和氢氧化钙有关即可）

【解析】石灰干燥剂是利用氧化钙（俗称生石灰）与水反应，吸收空气中的水蒸气。

【进行实验】实验一现象：

生石灰吸收水后变成氢氧化钙，氢氧化钙易吸收空气中的二氧化碳，反应生成碳酸钙，如果没有变质，其成分是氧化钙，如果完全变质，则样品中没有氧化钙，其成分可能是氢氧化钙和碳酸钙中的一种或两种；如果部分变质，样品中含氧化钙，同时含氢氧化钙和碳酸钙中的一种或两种。

由猜想一不成立，可知已经全部或部分变质，有碳酸钙生成，碳酸钙与盐酸反应有气泡冒出；由于氧化钙与水反应放出大量的热，如果取样加入适量的水，无明显放热现象，说明样品中没有氧化钙，即实验二的目的是验证样品中是否含有氧化钙，或判断该干燥剂是否完全变质。

【分析释疑】CaO和水反应生成Ca（OH）2，属于放热反应。

【反思与评价】生活中也存在覆盖保护层起保护作用的做法，如铝表面