中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 科學(xué)探究題特訓(xùn)專題4 有關(guān)物質(zhì)的變質(zhì)（含解析）

專題4有關(guān)物質(zhì)的變質(zhì)1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，他們對(duì)溶質(zhì)的成分產(chǎn)生了探究的欲望。【查閱資料】Ca2+和OH﹣在水溶液中不能大量共存【提出問題】這瓶NaOH溶液一定變質(zhì)了，其變質(zhì)程度如何呢？【提出猜想】猜想一：NaOH溶液部分變質(zhì)；猜想二：NaOH溶液完全變質(zhì)【實(shí)驗(yàn)探究】（1）氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因?yàn)椋ㄓ没瘜W(xué)方程式表示）。（2）小華設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，請(qǐng)根據(jù)表中內(nèi)容填寫：實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論步驟一取少量NaOH溶液樣品于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液①③猜想一成立步驟二過濾，向?yàn)V液中滴加②。酚酞溶液變紅④如果步驟一中白色沉淀由兩種物質(zhì)組成，則兩種物質(zhì)是：（填化學(xué)式）；步驟二中根據(jù)酚酞溶液變紅這一現(xiàn)象證明樣品中含有（填字母）。A．CaCl2B．Na2CO3C．NaOHD．Na2CO3和NaOH【實(shí)驗(yàn)反思】（3）下列物質(zhì)①BaCl2溶液、②Ca（NO3）2溶液，③Ca（OH）2溶液、④Ba（OH）2溶液，不能替代步驟一中CaCl2溶液的是（填序號(hào)）。（4）步驟二中用另外一種試劑代替酚酞溶液也能得出同樣的結(jié)論，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮俊緦?shí)驗(yàn)探究】（1）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（2）產(chǎn)生白色沉淀；酚酞溶液；一；Ca（OH）2和CaCO3；C；【實(shí)驗(yàn)反思】（3）③④；（4）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）?！窘馕觥俊緦?shí)驗(yàn)探究】（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；（2）氯化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，可以檢驗(yàn)并除去碳酸根離子，然后用酚酞驗(yàn)證氫氧根離子，所以根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以知道能觀察到的現(xiàn)象為：有白色沉淀生成；在反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞，而氫氧化鈉溶液能使酚酞變紅；步驟一：取少量NaOH溶液樣品于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中有碳酸鈉；步驟二：過濾，向?yàn)V液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液變紅，與金額溶液中有氫氧化鈉，故猜想一成立；因?yàn)闅溲趸}微溶于水，量多了也會(huì)形成沉淀，如果步驟一中白色沉淀由兩種物質(zhì)組成，則兩種物質(zhì)是：Ca（OH）2和CaCO3；步驟二中根據(jù)酚酞溶液變紅這一現(xiàn)象證明樣品中含有NaOH，故選C；【實(shí)驗(yàn)反思】（3）氯化鋇、硝酸鈣都可以把溶液中的碳酸鈉變成碳酸鹽沉淀且不引入新的堿性物質(zhì)，因此可代替氯化鈣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；氫氧化鈣、氫氧化鋇雖然與碳酸鈉也能形成碳酸鹽沉淀，但由于反應(yīng)生成了氫氧化鈉，使得接下來滴加酚酞檢驗(yàn)氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)無法得出正確結(jié)論，因此不可代替氯化鈣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；故選③④；（4）利用溶液中的氫氧化鈉能與硫酸銅溶液形成藍(lán)色氫氧化銅沉淀或與銨鹽如氯化銨等產(chǎn)生有氨臭味的氨氣等物質(zhì)代替酚酞，也可以檢驗(yàn)出氫氧化鈉的存在，化學(xué)方程式為：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或NaOH+NH4Cl＝NaCl+H2O+NH3↑）。2.（2019·湖南衡陽）宏宏同學(xué)發(fā)現(xiàn)上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋。對(duì)于該溶液是否變質(zhì)，宏宏邀約幾個(gè)喜歡探究的同學(xué)對(duì)此進(jìn)行了探究。請(qǐng)你一起完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（1）【提出問題1】該溶液是否變質(zhì)？【實(shí)驗(yàn)探究1】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋與結(jié)論取少量該溶液放于試管中，滴加足量稀鹽酸有產(chǎn)生說明該溶液已變質(zhì)。變質(zhì)的原因是（請(qǐng)用化學(xué)方程式表示）。（2）【提出問題2】該溶液變質(zhì)程度怎樣？【提出猜想】猜想一：已完全變質(zhì)，該溶液中溶質(zhì)只含Na2CO3猜想二：部分變質(zhì)，該溶液中溶質(zhì)含有?！静殚嗁Y料】氯化鋇溶液呈中性?！緦?shí)驗(yàn)探究2】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論先取少量該溶液放于試管中，加入過量氯化鋇溶液有生成猜想成立靜置，取上層清液于另一支試管中，加入2﹣3滴酚酞溶液上層清液變紅（3）【提出問題3】怎樣提純?cè)摌悠返玫郊儍舻臍溲趸c固體。【實(shí)驗(yàn)探究3】為得到純凈的氫氧化鈉固體，同學(xué)們?nèi)≡摌悠凡⒃O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列問題：①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用為。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可知，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量（填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）【反思交流】在【實(shí)驗(yàn)探究2】中加入過量的氯化鋇溶液的目的是什么？?！敬鸢浮浚?）【提出問題1】氣泡，CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O（2）【提出猜想】NaOH、Na2CO3【實(shí)驗(yàn)探究2】白色沉淀，二（3）【提出問題3】①引流②大于（4）【反思交流】將碳酸鈉完全除去【解析】（1）【提出問題1】氫氧化鈉變質(zhì)是由于氫氧化鈉易于空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，根據(jù)結(jié)論“該溶液已變質(zhì)”，可知加入稀鹽酸后，碳酸鈉會(huì)與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以可觀察到“有氣泡產(chǎn)生”的現(xiàn)象。（2）【提出問題2】通過探究1已經(jīng)確定該溶液已經(jīng)變質(zhì)了，變質(zhì)分為完全變質(zhì)和部分變質(zhì)兩種情況。若氫氧化鈉全部變質(zhì)，則溶液中只有碳酸鈉；若部分變質(zhì)，溶液中既有碳酸鈉又有氫氧化鈉，所以猜想二是：該溶液中溶質(zhì)含有NaOH、Na2CO3?！緦?shí)驗(yàn)探究2】根據(jù)探究2，若溶質(zhì)只有碳酸鈉，則加入過濾氯化鋇溶液后，溶質(zhì)碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鋇沉淀，所得溶液中溶質(zhì)為生成的氯化鈉和剩余的氯化鋇，兩者溶液都呈中性，都不能使酚酞變色，而向上層清液中加入酚酞后，溶液變紅，說明原溶液中除碳酸鈉外，還有氫氧化鈉，即猜想二成立。向溶液中加氯化鋇溶液時(shí)，觀察到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成。需要注意，該實(shí)驗(yàn)探究過程中，先向溶液中加入過濾氯化鋇溶液的目的是將溶液中的碳酸鈉反應(yīng)完，防止對(duì)后面檢驗(yàn)氫氧化鈉時(shí)造成干擾?！緦?shí)驗(yàn)探究3】①操作a后得到固體和溶液，是將固體和液體分離開的操作，即a是過濾操作；操作b能從溶液中得到固體，是蒸發(fā)結(jié)晶。過濾操作中玻璃棒的作用為引流，防止液體倒灑。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程，除去原溶液中的碳酸鈉時(shí)使用的試劑是石灰水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH，有方程式可知，最終所得氫氧化鈉固體質(zhì)量包括原來樣品中的氫氧化鈉和除雜過程中生成的氫氧化鈉，故最終所得氫氧化鈉質(zhì)量大于變質(zhì)后樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量。（4）【反思交流】在【實(shí)驗(yàn)探究2】中，因?yàn)樘妓徕c溶液也顯堿性，要探究是否含有氫氧化鈉，必須先將碳酸鈉除去，否則會(huì)對(duì)氫氧化鈉的檢驗(yàn)造成干擾，氯化鋇溶液呈中性，且能和碳酸鈉反應(yīng)生成沉淀，所以選擇加入過量的氯化鋇溶液，目的是確保樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)。3．甲同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的“氫氧化鈣是否變質(zhì)以及變質(zhì)的程度”展開了探究活動(dòng)．（1）提出問題：氫氧化鈣是否變質(zhì)？（2）猜想與假設(shè)：甲經(jīng)過思考，認(rèn)為樣品存在三種可能情況：沒有變質(zhì)；部分變質(zhì)；完全變質(zhì)．（3）實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)步驟及操作可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取樣于試管中，加入足量蒸餾水振蕩后，靜置；①取上層清液，滴入無色酚酞試液；②倒去上層清液，再向試管中滴加稀鹽酸．①溶液變紅；②．部分變質(zhì)①溶液不變色；②．①；②沒有氣泡產(chǎn)生．（4）小結(jié)與思考：根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲確定該樣品已部分變質(zhì)，請(qǐng)寫出他在探究實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式：?！敬鸢浮浚?）實(shí)驗(yàn)探究：有大量的氣泡冒出；有大量的氣泡冒出；全部變質(zhì)；無色酚酞試液變紅；沒有變質(zhì)；（4）Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．【解析】（3）實(shí)驗(yàn)探究：取樣于試管中，加入足量蒸餾水振蕩，靜置；①取上層清液，滴入無色酚酞試液，②倒去上層清液，再向試管中注入稀鹽酸；如果①無色酚酞試液變紅，②有大量的氣泡冒出，那么藥品部分變質(zhì)；如果①無色酚酞試液不變紅，②有大量的氣泡冒出，藥品全部變質(zhì)；如果①無色酚酞試液變紅色，②沒有氣泡產(chǎn)生，藥品沒有變質(zhì)；故答案為：有大量的氣泡冒出；有大量的氣泡冒出；全部變質(zhì)；無色酚酞試液變紅；沒有變質(zhì)；（4）鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水、鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，配平即可，氫氧化鈣俗稱熟石灰或消石灰，農(nóng)業(yè)上常用來改良酸性土壤；故答案為：Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．4．“堿石灰”是實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑，主要成分是氧化鈣（CaO，約占75%），氫氧化鈉（NaOH，約占3%），水和其它物質(zhì)（約占22%）的混合物．CaO和固體NaOH都極易與空氣中水蒸氣或CO2反應(yīng)而變質(zhì)（水和其它物質(zhì)變化情況不考慮）．某同學(xué)對(duì)一瓶久置于空氣中的“堿石灰”變質(zhì)情況作了如下探究：（1）【猜想】猜想Ⅰ：沒有變質(zhì)，“堿石灰”只含有CaO、固體NaOH；猜想Ⅱ：已完全變質(zhì)，“堿石灰”全部變成了CaCO3和Na2CO3．則CaO與水反應(yīng)的反應(yīng)方程式為：。（2）【實(shí)驗(yàn)】如圖所示：（3）【判斷】根據(jù)資料顯示：把Ca（OH）2、CaCO3和Na2CO3投入到水中是不會(huì)放熱的，由操作②現(xiàn)象判斷：猜想Ⅱ（填“成立”或“不成立”）。由操作⑤⑥的現(xiàn)象判斷：濾液中含有（寫化學(xué)式）；由此判斷猜想Ⅰ（填“成立”或“不成立”），綜合上述結(jié)論，判斷該樣品變質(zhì)情況應(yīng)為。（4）【拓展】由上述實(shí)驗(yàn)說明，實(shí)驗(yàn)室中放置“堿石灰”應(yīng)注意保存?！敬鸢浮浚?）CaO+H2O＝Ca（OH）2（3）不成立；Na2CO3；不成立；部分變質(zhì)；（4）密閉【解析】（3）實(shí)驗(yàn)探究：取樣于試管中，加入足量蒸餾水振蕩，靜置；①取上層清液，滴入無色酚酞試液，②倒去上層清液，再向試管中注入稀鹽酸；如果①無色酚酞試液變紅，②有大量的氣泡冒出，那么藥品部分變質(zhì)；如果①無色酚酞試液不變紅，②有大量的氣泡冒出，藥品全部變質(zhì)；如果①無色酚酞試液變紅色，②沒有氣泡產(chǎn)生，藥品沒有變質(zhì)；故答案為：有大量的氣泡冒出；有大量的氣泡冒出；全部變質(zhì)；無色酚酞試液變紅；沒有變質(zhì)；（4）鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水、鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，配平即可，氫氧化鈣俗稱熟石灰或消石灰，農(nóng)業(yè)上常用來改良酸性土壤；故答案為：Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O、CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O。5．中國(guó)醫(yī)學(xué)著作博大精深，許多化學(xué)物質(zhì)很早就出現(xiàn)在了我國(guó)醫(yī)書中。如李時(shí)珍的《本草綱目》中就有綠礬（FeSO4?7H2O）的相關(guān)記載。綠礬又名皂礬、青礬，性酸、涼、無毒，主要藥用功能是除濕、解毒、收斂、止血。（1）請(qǐng)寫出鐵與稀硫酸反應(yīng)的方程式。（2）某實(shí)驗(yàn)小組欲用久置的硫酸亞鐵溶液制備綠礬（FeSO4?7H2O）晶體，小明同學(xué)提出該硫酸亞鐵溶液可能變質(zhì)了，于是進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：【查閱資料】①FeSO4易被空氣中的氧氣氧化成Fe2（SO4）3而變質(zhì)。②Fe2+在溶液中呈淺綠色，F(xiàn)e3+在溶液中呈黃色。③Fe3+的檢驗(yàn)：向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加無色的KSCN（硫氰化鉀）溶液，溶液會(huì)變?yōu)檠t色?！静孪肱c假設(shè)】猜想1：該硫酸亞鐵溶液沒有變質(zhì)。猜想Ⅱ：該硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量樣品于試管中，加入2﹣3滴溶液試管中溶液變成血紅色【實(shí)驗(yàn)拓展1】下列各組物質(zhì)在溶液中能大量共存，且形成無色溶液的是。A．CuSO4、NH4Cl、Ba（OH）2B．FeSO4、Na2SO4、KClC．FeCl3、NaOH、HClD．NaCl、MgSO4、KNO3【實(shí)驗(yàn)拓展2】該實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)查閱資料得知，單質(zhì)鐵能與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵。于是向上述久置的硫酸亞鐵溶液中加入過量鐵粉，寫出其中的化學(xué)方程式。【答案】（1）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（2）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證】KSCN（硫氰化鉀） 該硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)【實(shí)驗(yàn)拓展1】D【實(shí)驗(yàn)拓展2】Fe+Fe2（SO4）3＝3FeSO4【解析】（1）鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，對(duì)應(yīng)的方程式Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。（2）由于試管中溶液變成血紅色，根據(jù)資料“向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加無色的KSCN（硫氰化鉀）溶液，溶液會(huì)變?yōu)檠t色”，可知加入的是KSCN（硫氰化鉀）溶液，檢測(cè)到鐵離子的存在，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論為“該硫酸亞鐵溶液已經(jīng)變質(zhì)”即猜想II正確?！緦?shí)驗(yàn)拓展1】A．CuSO4、NH4