中考化學(xué)命題研究 第二編 重點(diǎn)題型突破篇 專題八 以氫氧化鈉為例探究物質(zhì)的變質(zhì)試題

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專題八以氫氧化鈉為例探究物質(zhì)的變質(zhì)堿變質(zhì)堿氫氧化鈉氫氧化鈣變質(zhì)原因與空氣中的CO2等酸性氣體反應(yīng)化學(xué)方程式2NaOHCO2=Na2CO3H2OCa(OH)2CO2=CaCO3H2O判斷變質(zhì)的方法檢驗(yàn)生成物中是否有Na2CO3，如果有，則說明變質(zhì)檢驗(yàn)生成物中是否有CaCO3、如果有，則說明變質(zhì)檢驗(yàn)(1)加入過量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，證明已經(jīng)變質(zhì)。化學(xué)方程式為Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2；(2)加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀，證明已經(jīng)變質(zhì)?；瘜W(xué)方程式為Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl；(3)加入Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液，有白色沉淀生成，證明已經(jīng)變質(zhì)?；瘜W(xué)方程式為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNa2CO3Ba(OH)2=BaCO32NaOH(1)加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明已變質(zhì)?；?yàn)學(xué)方程式為化學(xué)方程式為CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2；(2)觀察容器壁上有白膜(或白色固體不溶于水)，說明已變質(zhì)除去雜質(zhì)加入Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液，向變質(zhì)的溶液中加入適量的氫氧化鈣溶液直到不再產(chǎn)生沉淀為止；過濾。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH續(xù)表堿氫氧化鈉氫氧化鈣判斷變質(zhì)程度的方法(1)首先判斷是否變質(zhì)；(2)將變質(zhì)后的生成物Na2CO3除去，再檢驗(yàn)是否含有NaOH，如果有NaOH則為部分變質(zhì)，如果沒有，則為全部變質(zhì)(1)首先判斷是否變質(zhì)；(2)將變質(zhì)后的生成物CaCO3除去(過濾)，再檢驗(yàn)是否含有Ca(OH)2，如有則為部分變質(zhì)，如沒有，則為全部變質(zhì)判斷變質(zhì)的程度(1)取樣品的溶液加入過量的CaCl2或BaCl2溶液，生成白色沉淀，過濾；(2)向?yàn)V液中加入無色酚酞試液，如果變成紅色，則為部分變質(zhì)，如果不變紅，則為全部變質(zhì)(1)取樣品加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則變質(zhì)；(2)取變質(zhì)的樣品溶于水，過濾，向?yàn)V液中滴加無色酚酞，如果變紅，則為部分變質(zhì)，如果不變紅，則為全部變質(zhì)【特別提醒】溶解Ca(OH)2時，不能用觀察到出現(xiàn)白色渾濁的現(xiàn)象來判斷是否變質(zhì)。因?yàn)镃a(OH)2微溶于水，溶解時，自然會出現(xiàn)渾濁的現(xiàn)象，而不是變質(zhì)后才出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象。其他物質(zhì)的變質(zhì)物質(zhì)變質(zhì)原因判斷方法H2O2化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2=2H2OO2取樣品于試管中，加入少量的MnO2，如果無氣泡產(chǎn)生，則證明全部變質(zhì)白磷化學(xué)性質(zhì)活潑，易與空氣中氧氣發(fā)生緩慢氧化，而由塊狀變成粉末狀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4P5O2=2P2O5取少量固體樣品點(diǎn)燃，若不能燃燒，則證明全部變質(zhì)續(xù)表物質(zhì)變質(zhì)原因判斷方法CaO易與空氣中的H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)，生成Ca(OH)2或CaCO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaOH2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O取少量固體樣品于試管中，加水若無熱量放出，則證明全部變質(zhì)Fe粉在潮濕的空氣中易生銹(Fe2O3)取樣品于試管中，加入適量的鹽酸若無氣泡放出，則說明全部變質(zhì)NH4HCO3NaHCO3受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH4HCO3NH3H2OCO2，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2變質(zhì)后；固體的質(zhì)量都會減少，NH4HCO3完全變質(zhì)，固體則會消失歸納總結(jié)(1)物質(zhì)變質(zhì)的原因主要是這些物質(zhì)與空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)或本身的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定造成的；(2)檢驗(yàn)是全部變質(zhì)，還是部分變質(zhì)，只需檢驗(yàn)變質(zhì)后的生成物是否存在和該物質(zhì)是否存在，就可以作出判斷的結(jié)論。氫氧化鈉及同類物質(zhì)的變質(zhì)【例1】(2015襄陽中考)某興趣小組發(fā)現(xiàn)了一包敞口放置的堿石灰樣品，為探究其成分，同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室對這包堿石灰樣品展開了探究。【查閱資料】堿石灰是由CaO和NaOH固體混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體。熟石灰微溶于水，且溶于水放出的熱量很少可以忽略不計(jì)。BaCl2溶液顯中性?！咎岢霾孪搿扛鶕?jù)資料，同學(xué)們分析堿石灰樣品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3和_。【實(shí)驗(yàn)探究】小組討論后設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究：實(shí)驗(yàn)步驟及操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論取部分該樣品于試管中，加少量水無明顯放熱現(xiàn)象堿石灰樣品中不含CaO和_續(xù)表實(shí)驗(yàn)步驟及操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論繼續(xù)加足量水，振蕩，靜置產(chǎn)生白色沉淀樣品中一定含有CaCO3從步驟的試管中取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀將步驟所得物質(zhì)過濾，向?yàn)V液中滴加無色酚酞溶液溶液變紅色【思考與分析】小杰同學(xué)經(jīng)過分析認(rèn)為步驟的結(jié)論不準(zhǔn)確，原因是_(用化學(xué)方程式表示)?！窘忉屌c結(jié)論】通過以上探究與分析：可以得出該堿石灰樣品一定含有的物質(zhì)是_；實(shí)驗(yàn)探究步驟所得溶液中除酚酞外還含有的溶質(zhì)有_?！窘馕觥俊咎岢霾孪搿恳?yàn)閴A石灰的成分是CaO和NaOH，CaO變質(zhì)后生成Ca(OH)2、Ca(OH)2繼續(xù)變質(zhì)，生成CaCO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaOH2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O；NaOH變質(zhì)后生成Na2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOHCO2=Na2CO3H2O，所以變質(zhì)后的成分可能為CaO，NaOH，Ca(OH)2，CaCO3，Na2CO3?！緦?shí)驗(yàn)探究】取部分該樣品于試管中加少量水，無適量放熱現(xiàn)象，因此固體中不含CaO和NaOH；原因是：NaOH固體溶于水是放熱的，CaO與水反應(yīng)是放熱的。繼續(xù)加足量水，振蕩，靜置，產(chǎn)生白色沉淀，樣品中不一定含有CaCO3。從步驟的試管中取少量的上層清液于一支試管中，向其中滴加BaCl2時，產(chǎn)生白色沉淀，說明樣品中一定含有Na2CO3。將步驟所得的物質(zhì)過濾，向?yàn)V液滴加無色酚酞溶液，溶液變成紅色，說明溶液含有Ca(OH)2。【思考與分析】小杰同學(xué)經(jīng)過分析步驟結(jié)論不準(zhǔn)確，原理是Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；CaCO3可能是生成的，而不是原有的。所以分析后就可以得到：該樣品中一定含有的物質(zhì)Na2CO3，Ca(OH)2，實(shí)驗(yàn)探究步驟中除酚酞外，還含有的物質(zhì)有NaCl，NaOH，BaCl2；NaCl，NaOH是溶于水后反應(yīng)生成的，BaCl2是反應(yīng)后剩余的?！敬鸢浮縉a2CO3；NaOH；Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；Na2CO3；Ca(OH)2；NaCl，NaOH，BaCl21.(2015廈門中考)有關(guān)NaOH與CO2反應(yīng)的探究探究一：檢驗(yàn)NaOH固體樣品露置空氣中一段時間后的成分【查閱資料】Na2CO3溶液是堿性；KCl溶液、BaCl2溶液顯中性；BaCO3難溶于水。(1)檢驗(yàn)樣品是否變質(zhì)，檢驗(yàn)樣品成分中是否含碳酸根的實(shí)驗(yàn)方法：_取樣品少量，加入足量稀鹽酸，如有氣泡產(chǎn)生，說明樣品中含有碳酸根，如無氣泡產(chǎn)生說明樣品中沒有碳酸根離子_(操作、現(xiàn)象及結(jié)論)。(2)檢驗(yàn)樣品是否完全變質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作：取樣品加水溶解，先加過量的_C_(填編號，下同)，再滴加_E_。A鹽酸BKCl溶液CBaCl2溶液DBa(OH)2溶液E酚酞試液探究二：用NaOH溶液測定空氣中酸性氣體(CO2、SO2)的體積分?jǐn)?shù)【實(shí)驗(yàn)裝置】如圖所示，向細(xì)玻璃管內(nèi)注入少量水，形成一段水柱，經(jīng)檢驗(yàn)，該裝置氣密性良好。已知細(xì)玻璃管單位長度的容積為0.1mLcm1。水柱的質(zhì)量忽略不計(jì)。【操作步驟】保持外界條件不變，完成以下操作：將40mL濃NaOH溶液迅速倒入燒瓶內(nèi)，立即塞緊橡皮塞，并在細(xì)玻璃管上標(biāo)記水柱底部的位置；觀察并測量得出水柱緩慢向下移動的距離為2.0cm；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)中的標(biāo)記，測得該標(biāo)記以下細(xì)玻璃管及燒瓶的總?cè)莘e為340mL。(3)檢查如圖所示裝置氣密性的操作方法：_圖中水柱不移，說明裝置氣密性良好_。(4)僅根據(jù)本次測量數(shù)據(jù)，該氣體樣品中酸性氣體的體積分?jǐn)?shù)為_0.067%_(精確到0.00001)。(5)在上述操作步驟中，若裝置溫度略有升高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果_偏小_(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。氫氧化鈉等物質(zhì)變質(zhì)的探究【例2】(2016遂寧中考)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)以前用的一瓶氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶塞，他們?nèi)∵@種氫氧化鈉溶液少量于試管中，再逐滴加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生。小組中有同學(xué)斷定，這瓶氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)。輔導(dǎo)老師肯定了該同學(xué)的看法，又有同學(xué)提出：所用氫氧化鈉溶液是否完全變質(zhì)？興趣小組的同學(xué)在輔導(dǎo)老師的鼓勵下又進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：【提出問題】氫氧化鈉溶液是否完全變質(zhì)？【進(jìn)行猜想】(1)該氫氧化鈉溶液部分變質(zhì)；(2)該氫氧化鈉溶液全部變質(zhì)?！静殚嗁Y料】氯化鋇溶液呈中性?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)取少量該瓶氫氧化鈉溶液于試管中，向溶液中滴加過量的BaCl2溶液，并不斷振蕩有_產(chǎn)生說明原溶液中一定有碳酸鈉(2)取步驟(1)試管中的少量上層清液，向其中滴加酚酞試液發(fā)現(xiàn)溶液變紅色說明原溶液中一定有_【結(jié)論】該小組同學(xué)所用的氫氧化鈉溶液是_(選填“部分”或者“全部”)變質(zhì)。【反思】氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_【解析】根據(jù)碳酸根離子和鋇離子會生成碳酸鋇沉淀，氫氧化鈉能使酚酞變紅色，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水進(jìn)行分析?！驹O(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】碳酸根離子和鋇離子會生成碳酸鋇沉淀，氫氧化鈉能使酚酞變紅色，所以實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)取少量該瓶氫氧化鈉溶液于水管中，向溶液中滴加過量的BaCl2溶液，并不斷振蕩有白色沉淀產(chǎn)生說明原溶液中一定有碳酸鈉(2)取步驟(1)試管中的少量上層清液，向其中滴加酚酞試液發(fā)現(xiàn)溶液變紅色說明原溶液中一定有氫氧化鈉【結(jié)論】該小組同學(xué)所用的氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)；【反思】氫氧化鈉溶液露置于空氣中容易變質(zhì)，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOHCO2=Na2CO3H2O【答案】【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】(1)白色沉淀；氫氧化鈉；【結(jié)論】部分；【反思】2NaOHCO2=Na2CO3H2O2.(2015河池中考)小紅和小明同學(xué)在藥品柜取用藥品時，發(fā)現(xiàn)有一瓶氫氧化鈉溶液瓶蓋附近“長”滿白色物質(zhì)。他們決定對白色物質(zhì)的成分進(jìn)行探究?！咎岢鰡栴}】這種白色物質(zhì)是什么？【查閱資料】氫氧化鈉在空氣中不會轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉氯化鈣溶液呈中性碳酸鈉溶液呈堿性【猜想假設(shè)】小紅認(rèn)為：白色物質(zhì)全部是氫氧化鈉。小明認(rèn)為：白色物質(zhì)是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物你認(rèn)為：白色物質(zhì)還有可能是_Na2CO3_?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】他們?nèi)“咨腆w，加水溶解配制成溶液，標(biāo)記為溶液A，以備實(shí)驗(yàn)使用。(1)小紅先取適量溶液A，然后滴加酚酞溶液，溶液變紅。小紅由此認(rèn)為自己的猜想是正確的。小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)不能得出這個結(jié)論，理由是_Na2CO3溶液也呈堿性，滴加酚酞也變紅_。(2)小紅經(jīng)過思考后，再做實(shí)驗(yàn)：取適量溶液A，滴加少量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生，再次認(rèn)為自己的猜想是正確的。但小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)仍然不能得出這個結(jié)論，理由是_溶液中有NaOH，滴加少量的稀鹽酸，鹽酸與Na2CO3反應(yīng)生成的CO2被NaOH吸收，仍不能證明只含NaOH_。(3)小明認(rèn)真總結(jié)了小紅的實(shí)驗(yàn)，也取適量的溶液A，加入過量的氯化鈣溶液，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中滴加酚酞溶液，觀察到溶液變紅，證明自己猜想正確?！痉此纪卣埂?1)廢液處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小紅、小明把廢液統(tǒng)一倒入一個廢液缸中，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色，于是逐滴加入稀鹽酸至剛好變?yōu)闊o色時，溶液中的溶質(zhì)除了酚酞外，還含有_NaCl，CaCl2_(填化學(xué)式)。(2)雜質(zhì)去除：要除去部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液中的雜質(zhì)，得到純凈的氫氧化鈉溶液，選擇的試劑可以是_Ca(OH)2_溶液。3.(2012西寧中考)某興趣小組的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室里久置于空氣中變質(zhì)的過氧化鈉(Na2O2)固體的成分進(jìn)行探究。【查閱資料】(1)Na2O2化學(xué)性質(zhì)很活潑，能與水、二氧化碳反應(yīng)。相關(guān)反應(yīng)：2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)Ba(NO3)2溶液、NaNO3溶液均為中性溶液【猜想】猜想：固體為Na2O2、NaOH、Na2CO3猜想：固體為NaOH、Na2CO3猜想：固體為NaOH猜想：固體為Na2CO3【實(shí)驗(yàn)推斷】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量固體于試管中，加水振蕩直至完全溶解。_無氣泡產(chǎn)生_猜想不成立。取少量的溶液于試管中，滴加過量的Ba(NO3)2溶液。_有白色沉淀生成_證明有Na2CO3存在，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_Na2CO3Ba(NO3)2=BaCO32NaNO3_取少量的溶液于試管中，滴加無色酚酞試液。_溶液變紅_證明有NaOH存在。綜合以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明猜想是成立的?！就卣惯w移】小組同學(xué)認(rèn)識到過氧化鈉(Na2O2)應(yīng)該_密封_保存。為探究一瓶久置的氫氧化鈉溶液(原溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)16%)是否變質(zhì)，同學(xué)們提出了多種方案，其中一種方案設(shè)計(jì)如下：【查閱資料】氫氧化鈉溶液與空氣接觸可能發(fā)生的反應(yīng)：2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3CO2H2O=2NaHCO3NaOH與NaHCO3在溶液中發(fā)生反應(yīng)：NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O【假設(shè)猜想】1.該溶液未變質(zhì)，溶質(zhì)成分只有NaOH2該溶液已變質(zhì)，【實(shí)驗(yàn)探究】向一定質(zhì)量的潔凈燒杯中加入m1g該氫氧化鈉溶液，再加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的硫酸m2g(硫酸足量)，充分反應(yīng)、冷卻后稱量。根據(jù)溶液總質(zhì)量m判斷該氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)。試結(jié)合該方案，回答下列問題：(1)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)使用的稱量儀器名稱是_托盤天平_，稱量時，燒杯應(yīng)放在該儀器的_左_盤。(2)實(shí)驗(yàn)探究中，燒杯內(nèi)溶液總質(zhì)量m與氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系是：m(m1m2)g，猜想_2_成立；m(m1m2)g，猜想_1_成立。(3)補(bǔ)充完善猜想2：如果該溶液部分變質(zhì)，溶質(zhì)的成分為_Na2CO3，NaOH_(填化學(xué)式，下同)；如果該溶液完全變質(zhì)，溶質(zhì)成分可能為Na2CO3或NaHCO3或_Na2CO3和NaHCO3_。