專題16探究氫氧化鈉與氧化鈣變質問題-2023年中考化學重難點復習

專題探究氫氧化鈉與氧化鈣變質問題掌握氫氧化鈉與熟石灰是否變質的檢驗方法掌握判斷變質程度的檢驗方法知識點一氫氧化鈉變質原因：敞口放置，與空氣中的二氧化碳反應，生成了碳酸鈉。涉及方程式：CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O3．檢驗氫氧化鈉變質的方法：（1）取少量樣品于試管中，滴加稀鹽酸（或稀硫酸），如果產生氣泡，說明樣品已變質。（2）取少量樣品于試管中，滴加氫氧化鈣溶液（或氫氧化鋇溶液），若產生白色沉淀，說明樣品已變質。（3）取少量樣品于試管中，滴加氯化鈣溶液（或硝酸鈣等其他可溶性鈣鹽、鋇鹽溶液），如果產生白色沉淀說明樣品已變質。4．檢驗變質程度的方法：取少量樣品于試管中，滴加足量的氯化鈣溶液，有白色沉淀生成；靜置，向上層清液滴加少量酚酞，如果溶液變紅色，說明溶液部分變質；如果溶液呈無色，說明氫氧化鈉完全變質。加入氯化鈣的原因：碳酸鈉溶液呈堿性，它的存在會影響到氫氧化鈉的檢驗，所以在檢驗氫氧化鈉前必須把碳酸鈉除去。除去碳酸鈉時不能用酸，因為酸會與氫氧化鈉反應；不能用堿，因為堿會與碳酸鈉反應生成氫氧化鈉，干擾原來氫氧化鈉的檢驗?！镜湫屠}】例1．（2020金山區(qū)二模）化學課堂上，同學們在老師的指導下進行了分組實驗。（查閱資料）氯化鈣溶液、氯化鈉溶液都呈中性。（1）第I組實驗：探究酸和堿的反應。向試管中加入少量的氫氧化鈣溶液，并滴入幾滴無色酚酞溶液，充分振蕩后，再逐滴滴入稀鹽酸，并用玻璃棒不斷攪拌，觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色，測得溶液的pH＜7．該過程中發(fā)生反應的化學方程式為________，反應后溶液中的溶質為________。（2）第Ⅱ組實驗：為了探究一瓶忘記蓋瓶塞的氫氧化鈉溶液中溶質的成分，同學們進行了如下實驗。（提出猜想）猜想1；溶質是氫氧化鈉；猜想2：溶質是________；猜想3：溶質是碳酸鈉。（設計實驗）實驗步驟實驗現象實驗結論取少量樣品于試管中，向其中加入適量的氯化鋇溶液，充分反應后，過濾，向濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液________猜想3成立發(fā)生反應的化學方程式為________。（交流討論）老師問：“若向少量樣品中，加入足量的稀鹽酸，如果有氣泡產生，猜想3一定成立嗎？”同學們交流討論后，一致認為猜想3不一定成立，原因是________。（3）實驗結束后，同學們將兩組實驗后的廢液倒入同一個廢液缸中進行集中處理。若使廢液中只含有一種溶質氯化鈉（酚酞除外）則需向廢液中加入________?！敬鸢浮緾aCl2、HCl碳酸鈉、氫氧化鈉有白色沉淀沉淀，溶液不變色當溶質是碳酸鈉和氫氧化鈉時，加入足量的鹽酸也會產生氣泡適量的碳酸鈉溶液【詳解】（1）氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，化學方程式為：，測得溶液的pH＜7，所以反應后溶液中的溶質為：CaCl2、HCl；故填：；CaCl2、HCl；（2）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，氫氧化鈉可能部分變質，可能全部變質，所以猜想2：溶質是碳酸鈉、氫氧化鈉；故填：碳酸鈉、氫氧化鈉；[設計實驗]氯化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，以及酚酞遇堿變紅色，所以實驗步驟實驗現象實驗結論取少量樣品于試管中，向其中加入適量的氯化鋇溶液，充分反應后，過濾，向濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液有白色沉淀沉淀，溶液不變色猜想3成立發(fā)生反應的化學方程式為：故填：有白色沉淀沉淀，溶液不變色；；[交流討論]碳酸鈉和鹽酸反應會生成二氧化碳氣體，所以同學們交流討論后，一致認為猜想3不一定成立，原因是：當溶質是碳酸鈉和氫氧化鈉時，加入足量的鹽酸也會產生氣泡；故填：當溶質是碳酸鈉和氫氧化鈉時，加入足量的鹽酸也會產生氣泡；（3）第I組所得溶液的溶質是氯化鈣和稀鹽酸，第II組實驗中，碳酸鈉和適量的氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，所得溶液中的溶質是氯化鈉，所以實驗結束后，同學們將兩組實驗后的廢液倒入同一個廢液缸中進行集中處理。若使廢液中只含有一種溶質氯化鈉（酚酞除外）則需向廢液中加入適量的碳酸鈉溶液。故填：適量的碳酸鈉溶液。知識點二生石灰變質原因：敞口放置，與空氣中的水反應，生成了氫氧化鈣，氫氧化鈣進一步反應得碳酸鈣。涉及方程：2．檢驗變質的方法：方法1:取少量樣品于試管中，滴加少量水，如果試管壁不發(fā)燙，說明樣品已變質。方法2:取少量樣品于試管中，滴加少量稀鹽酸，如果有氣泡產生，說明樣品已變質。例1（2021·上海崇明·二模）②第二興趣小組同學撕開某雪餅包裝袋，發(fā)現袋內有一包生石灰干燥劑。Ⅰ.干燥劑干燥的原理是__________________（用化學方程式表示）。II.甲同學想探究這包干燥劑中是否含有碳酸鈣？實驗方法是取少量干燥劑于試管中，滴加足量鹽酸，觀察到________________，說明不含碳酸鈣。ⅡI.乙同學用一支試管做實驗就證明了該包干燥劑仍然有效，其實驗方法是_________________。Ⅳ.丙同學在乙同學的實驗基礎上，認為這包干燥劑（假定都是含鈣物質）其成分有兩種可能，即CaO或CaO、Ca（OH）2，于是又設計了如下方案：若bg沉淀所含鈣元素質量等于__________時，該包干燥劑成分為CaO。答案：

無明顯現象（或無氣泡產生）取一定量干燥劑于試管中，加入適量水，用手感覺試管外壁發(fā)燙（或放熱）ag氧化鈣所含鈣元素質量（或5/7ag）【解析】②Ⅰ.生石灰是氧化鈣的俗稱，氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，故可用作干燥劑，該反應的化學方程式為：；II.碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，故若觀察到無明顯現象，則說明不含碳酸鈣；Ⅲ.氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，放出大量的熱，故可取一定量干燥劑于試管中，加入適量水，用手感覺試管外壁發(fā)燙（或放熱），說明仍然有效；Ⅳ.根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類和質量不變，故ag干燥劑中鈣元素的質量與bg沉淀中鈣元素的質量相等，如果該包干燥劑成分為氧化鈣，則鈣元素的質量為：。知識點三堿石灰變質例1．【寶山二?！磕郴瘜W興趣小組同學對一包敞口放置的堿石灰樣品的成分展開了如下探究，請你參與他們的探究活動?！静殚嗁Y料】①堿石灰由CaO和NaOH固體混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體。②BaCl2溶液顯中性?！咎岢霾孪搿扛鶕Y料，同學們猜想堿石灰樣品中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和（10）?！緦嶒灢襟E】小組同學討論后設計如下實驗方案進行實驗：實驗步驟及操作實驗現象結論①取部分該樣品于小燒杯中，加足量水，過濾。有未溶解的固體，無明顯放熱現象。堿石灰樣品中不含NaOH和（11）②?、僦袨V渣加入足量鹽酸產生無色氣體樣品中一定含有CaCO3③?、僦袨V液于一試管中，向其中滴加過量BaCl2溶液產生白色沉淀④向③的上層清液中滴加無色酚酞溶液溶液變紅色【實驗反思】同學們思考后認為步驟②的結論不準確，原因是（12）（用化學方程式表示）；【實驗結論】Ⅰ．步驟④所得溶液中除酚酞外還含有的溶質有（13）。Ⅱ．通過實驗步驟和現象分析得出：該堿石灰樣品一定含有的物質是（14）?！緟⒖即鸢浮浚?0）CaCO3（11）CaO（12）Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH（13）NaCl、BaCl2、NaOH（14）Ca(OH)2、Na2CO3例1（2020浦東新區(qū)二模）利用物質的性質能幫助我們開展科學探究。[認識物質]俗名所含原子團用途氫氧化鈉_________、火堿、苛性鈉氫氧根精煉石油等碳酸鈉純堿、蘇打____生產玻璃制品等[定性檢測]為檢測久置空氣中的氫氧化鈉是否變質，設計并進行了如下圖的實驗:①試管1中觀察到的現象是__________。②試管2中觀察到產生氣泡，反應的化學方程式為___________。③試管3中觀察到產生__________。④能達到實驗目的的是試管__________（選填“1”、“2”或“3”）中的實驗。⑤若要判斷氫氧化鈉是部分變質還是全部變質，請你選擇上述實驗后三支試管中的液體繼續(xù)實驗，完成下表。試管的編號實驗操作現象和結論試管________（選填“1”、“2”或“3”）________[定量測定]為了測定ag變質氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數,設計了如下的實驗方案（濃硫酸具有吸水性）:實驗步驟和數據:①組裝裝置，檢查氣密性（氣密性良好）;②加入藥品，稱量C處裝置質量為bg，滴入足量稀硫酸;③完全反應后稱暈C處裝置質量為cg;④后續(xù)處理。實驗分析:I.判斷碳酸鈉已完全反應的實驗現象是____________________。II.利用實驗數據，可得變質氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數為____________（用字母表示）。Ⅲ.所得實驗結果存在一定的誤差，可能的原因是_____________（寫出一點即可）?！敬鸢浮繜龎A碳酸根溶液由無色變成紅色產生白色沉淀2、33取反應后的液體于試管中，滴入無色酚酞試液若溶液變紅，則說明部分變質；若溶液不變色，則說明全部變質加入稀硫酸后，氣泡不再產生空氣中的水和二氧化碳可能會進入C中【詳解】[認識物質]氫氧化鈉又可成為燒堿；碳酸鈉含有原子團為碳酸根；故答案為：燒堿；碳酸根。[定性檢測]①、氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，加入酚酞后，溶液變紅；故答案為：溶液由無色變成紅色。②、產生氣泡，說明有碳酸鈉存在，碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，據此書寫化學方程式；故答案為：。③、由于試管2驗證了碳酸鈉的存在，所以碳酸鈉與氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，此時可以看到白色沉淀；故答案為：產生白色沉淀。④、實驗目的是驗證氫氧化鈉是否變質，因此要驗證碳酸鈉的存在，所以通過實驗能得出存在碳酸鈉就可以達到實驗目的，實驗1只能說明顯堿性，不能說明有碳酸鈉，實驗2和實驗3可以通過觀察氣泡和沉淀，判斷碳酸鈉的存在，因此可以達到實驗目的；故答案為：2、3。⑤、氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，實驗1加入指示劑酚酞后，溶液都變紅，無法判斷，設計實驗時還需要驗證氫氧化鈉和碳酸鈉兩者；實驗2加入了足量鹽酸，反應后溶質為氯化鈉和鹽酸，無法驗證；實驗3加入足量氯化鋇，與碳酸鈉反應生成了碳酸鋇的白色沉淀，若有氫氧化鈉剩余，則溶液顯堿性，因此只要驗證氫氧化鈉存在即可，所以選擇實驗3進行驗證；此時實驗3試管內碳酸鈉全部消耗完畢，此時溶液內不存在碳酸鈉了，一定有生成的氯化鈉，此時若加入酚酞，溶液顯紅色，說明溶液顯堿性，證明氫氧化鈉存在，氫氧化鈉只是發(fā)生了部分變質；若不變色，則氫氧化鈉全部變質；故答案為：3；取反應后的液體與試管中，滴入無色酚酞試液；若溶液變紅，則說明部分變質；若溶液不變色，則說明全部變質。[定量測定]