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第一部分　教材整合
第13讲　碱变质的探究　无明显现象的化学反应的探究
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多题归一·过重难
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01
多题归一·过重难
第13讲
物质变质探究的一般思路
1.检验是否变质
2.检验变质的程度
一、碱变质的探究
证明NaOH部分或完全变质时，注意Na2CO3溶液呈碱性，会对
检验NaOH造成干扰。因此需要先检验Na2CO3，再将Na2CO3除
尽，才能检验是否有NaOH残留。且检验Na2CO3时，加入的试
剂不能对后续检验NaOH时造成干扰，即检验Na2CO3时不能加
入酸，因为加入的酸会与碱反应；也不能加入Ca(OH)2或
Ba(OH)2溶液，因为加入上述溶液时，会有NaOH产生，会对证
明原溶液中是否有NaOH造成干扰。
老师准备实验试剂时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对
于该固体是否变质，老师让三位同学通过实验来探究：
【提出问题】氢氧化钠是否变质？变质程度如何？
【猜想与假设】猜想Ⅰ：没有变质，全部是NaOH。猜想Ⅱ：
部分变质，固体是 。猜想Ⅲ：全部变质，
全部是Na2CO3。
NaOH和Na2CO3　
【设计实验】取一定量的固体溶于水配制成溶液，分成三份，
三位同学按照自己的方案进行以下实验：
－ 实验操作 实验现象 实验结论
小李 向第一份溶液中加入无色 酚酞溶液 溶液变红 猜想Ⅰ成立
小王 向第二份溶液中滴加几滴 稀盐酸 无明显现象 猜想Ⅰ成立
小陈 向第三份溶液中加入过量 的CaCl2溶液
猜想Ⅲ成立
产生白色沉淀
【分析讨论】
(1)小王和小陈认为小李的结论不正确，原因是
。
(2)老师认为通过小王的实验不能得出样品中一定不含Na2CO3，原因是

。
Na2CO3溶液也能使酚
酞溶液变红　
NaOH和Na2CO3同时存在时，滴加少量稀盐酸，盐酸优先与NaOH
反应，还未开始与Na2CO3反应　
(3)加入CaCl2溶液发生反应的化学方程式为
。若要进一步证明固体中含NaOH，小陈需要进行的操作
是
。
Na2CO3＋CaCl2 CaCO3↓
＋2NaCl　
将第三份反应后的溶液过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，若变红，
则证明含NaOH　
(4)小陈加入过量氯化钙溶液的目的是 。
能否用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液，并说明理由：

。
【得出结论】综合三位同学的实验操作和现象可以得出猜想Ⅱ
成立。
【反思与拓展】大家一致认为实验室的NaOH必须
保存。
检验并除去碳酸钠　
不能，
用氢氧化钙溶液会引入OH－，且氢氧化钙和碳酸钠反应会生成
氢氧化钠，会干扰氢氧化钠的检验　
密封　
【变式练1】某校化学课外活动小组的同学，对一包标有“主要成分为氧化钙”的久置的食品干燥剂产生了研究兴趣。请你和他们一起完成以下探究：
【查阅资料】在实验室中常用作干燥剂的物质有浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙、无水氯化钙等，食品包装袋中常用的干燥剂有氧化钙、铁粉等。
小优同学认为各种干燥剂吸收水分的原理是不一样的，以下几种干燥剂吸收水分的过程中发生的是物理变化的是 (填字母)。
A. 氧化钙吸收水
B. 浓硫酸干燥氧气
C. 氢氧化钠固体潮解
D. 铁粉吸收空气中的水和氧气而生锈
BC　
氧化钙与水反应生成氢氧化钙，是化学变化
有铁锈生成，是化学变化
【提出问题】这包久置后的干燥剂的成分是什么？
【作出猜想】小优同学分析：考虑到久置的过程中，干燥剂可能与空气中的水、二氧化碳等物质发生多步化学反应，现在其成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种(杂质对实验的影响可忽略)
【实验探究】根据猜想，小优同学设计了以下实验进行探究：
实验 实验操作 实验现象 实验结论
甲 取干燥剂样品于烧杯中，加水溶解，然后过滤得到滤渣和滤液，溶解过程中，用手触摸烧杯外壁 烧杯外
壁发热 样品中有

CaO
实验 实验操作 实验现象 实验结论
乙 取少量甲中的滤渣于试管乙中，向其中滴入足量稀盐酸
样品中有
CaCO3
丙 取少量甲中的滤液于试管丙中，向其中滴入过量Na2CO3溶液 产生白色沉淀 样品
中有Ca(OH)2
丁 取少量甲中的滤液于试管丁中，向其中先滴入无色酚酞溶液，
再滴入过量稀盐酸
产生气泡
溶液由红色变
为无色
【交流讨论】经过讨论后，小优同学认为通过实验丙和丁并不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是 。
氧化钙能与水反应生成氢氧化钙
【拓展延伸】实验完毕后，将丙和丁两支试管中的所有物质倒入同一个洁净的烧杯中，静置后，发现底部有白色沉淀，上层清液为红色。为了探究上层清液中除酚酞以外溶质的成分，小翼同学分析：上层清液中一定有 (填化学式)，一定无HCl。为了探究可能含有的其他溶质，小翼同学取烧杯中的上层清液于试管中，通入CO2气体，发现有白色沉淀产生，根据实验分析，同学们得出结论：上层清液中含有的溶质成分为 (填化学式)。
NaCl　
NaCl、NaOH、CaCl2　
[解析]上层清液为红色，说明上层清液呈碱性，说明可能含有NaOH、Na2CO3，丙溶液中含有的NaOH、Na2CO3均可与丁溶液中含有的HCl反应生成NaCl。通入CO2有白色沉淀生成，说明滤液中含有CaCl2，则一定不含Na2CO3，则含有NaOH。
二、无明显现象的化学反应的探究
1. 初中阶段3个典型无明显现象的化学反应：CO2与水反应、
CO2与NaOH溶液反应、部分酸碱中和反应。
2. 证明无明显现象反应实验的发生，根据化隐性为显性的思
路，从两个角度出发：验证反应物的消失或减少和验证有新物
质生成。
(一)CO2与水反应(验证有新物质生成)
化学兴趣小组同学进行如图1所示实验来验证CO2是否与水发生反应。
(1)实验1中试管内水面上升， (选填“能”或“不能”)说明CO2与水发生反应，理由是 。
不能　
CO2可溶于水，也会导致水面上升
(2)实验2中设计操作Ⅱ的目的是
，该实验证明CO2与水发生反应的现象是
。
对照说明CO2不能使石蕊变
色　
Ⅰ、Ⅱ中纸花
不变色，Ⅲ中纸花变红　
(二)CO2与NaOH溶液反应
为了证明CO2与NaOH溶液反应，某化学兴趣小组做了如下
实验：
方案一：从反应物角度探究。
(1)图2甲实验中观察到试管内液面上升，请用化学方程式说明
理由： 。
2NaOH＋CO2 Na2CO3＋H2O　
(2)图2乙实验中分别向瓶中注入等量NaOH溶液和蒸馏水，若观
察到U形管左端液面 (选填“升高”或“降低”)，则
证明溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应。
升高　
(3)图2中，与甲实验相比，同学们认为乙实验更合理，因为它
排除了 对实验的干扰。　
水　
(4)图3丙实验：用注射器分别向瓶中加入等体积的水或氢氧化
钠溶液，通过传感器测得瓶中气压变化的曲线如图3丁所示，
通过对比曲线a和曲线b (选填“不能”或“能”)证明
NaOH与CO2发生了化学反应，理由是
。
能　
反应后，曲线b比曲线
a的气压更小　
方案二：从生成物角度探究。
(5)将少量二氧化碳通入氢氧化钠溶液，滴加足量的稀盐酸，观
察到 的现象，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反
应。产生上述现象所发生反应的化学方程式为
。
产生气泡　
Na2CO3＋
2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑　
【变式练2】(2024·长沙模拟)为探究CO2与NaOH溶液发生的反
应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。
【查阅资料】
①20℃时，几种物质在水中的溶解度数据如下表。
物质 Na2CO3 NaHCO3 Ca(OH)2 Ba(OH)2
溶解度/g 21.5 9.6 0.165 3.89
②实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0
和8.5。
【实验探究】
(1)实验一：小立取一充满CO2的塑料瓶，加入一定量的水，立
即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪了；小立另取一相同的充满
CO2的塑料瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧
瓶盖振荡，此时观察到的现象是
。实验中，小立采用两个相同
的塑料瓶做对比实验的目的是证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发
生反应。
倒入NaOH溶液的塑料瓶比
倒入水的塑料瓶变瘪得更明显　
(2)实验二：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小信取实验
一第二次所得溶液X少许，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀
产生，实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是
。
如果
NaOH有剩余，生成的Ca(OH)2微溶于水，也会有白色沉淀
(3)实验三：小美取实验一第二次所得溶液X少许，向其中加入
过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞溶
液，发现溶液呈 色，证明溶液X中有NaOH剩余。实验
中，小美没有直接向所取溶液中滴入酚酞溶液的理由是
。
红　
溶液
X中含有碳酸钠，碳酸钠溶液呈碱性，也会使酚酞溶液变红
(4)实验四：兴趣小组将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH
溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变
化，结果如图4、5所示：
图4中，BC段反应中快接近C点时所得溶液中的溶质
为 。图5中，DE段温度变化的原因是二氧化碳与
氢氧化钠反应 。
NaHCO3　
放出热量　
【反思感悟】
实验从CO2减少、NaOH减少、Na2CO3生成等物质的变化以及
能量转化等视角多维度探究CO2与NaOH溶液发生了反应，对于
现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测
定，实现反应过程的“可视化”。
(三)探究中和反应是否发生
化学兴趣小组从不同角度设计了如下实验方案验证氢氧化钠与稀盐酸发生反应。
【实验过程】
方案 操作 现象
方案一：证明一种反应物消失了 向40mL溶质质量分数为0.04％的氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，然后逐滴滴加稀盐酸 证明氢氧化钠与稀盐酸发生反应的现象是

溶液由红色
　
逐渐变为无色
方案 操作 现象
方案一：证明一种反应物消失了 通过pH传感器完成以下实验：向40mL溶质质量分数为0.04％的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH 溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图6所示
方案 操作 现象
方案二：证明有新物质生成 ① ，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发。 ②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液 ①产生白色晶体；
②酚酞溶液不变色
取少量氢氧化钠溶液加入足量稀盐
酸，振荡　
方案 操作 现象
方案三：利用中和反
应能放出热量 通过如图7所示装置将
2mL的稀盐酸滴加到
烧瓶内 观察到红色墨
水向右移动
【交流讨论】
(1)如图6所示，C点对应的溶液中溶质成分为 (填化学式)。
NaCl、HCl
(2)小娟同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸
发生反应，请你分析原因：

。
氢氧化钠溶于水放热会使瓶内的
压强增大，使红色墨水向右移动(或稀盐酸加入烧瓶中，瓶内气
体被压缩，压强增大，红色墨水也会向右移动，合理即可)　
【拓展延伸】
(3)若不加酚酞溶液，将稀盐酸与10mL氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液至蓝色沉淀不再增加，消耗硫酸铜溶液5mL，此时还必须做一个对比实验才能证明两者确实反应。这个对比实验是(简述操作方法和结论)
。
向10mL氢氧化钠溶液中加入硫酸铜溶液至沉淀不再产生，若消耗
硫酸铜溶液大于5mL，即可证明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应　
(4)探究醋酸与氢氧化钠反应有水生成。
资料：a.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水；b.无水醋酸在常温下为无色液体；c.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。
如图8所示，小红首先分别往4支试管中装入对应的试剂，然后迅速塞紧橡胶塞，观察到只有试管D中变色硅胶由蓝色变为红色。于是得出结论：醋酸与氢氧化钠反应有水生成。请你分析试管C中加入的试剂是 .
。
醋酸钠和
变色硅胶　

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