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实验专题(三)　碱变质的探究
类型1　氢氧化钠变质的探究
1．(2020·成都)忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是(C)
选项 问题 分析与设计
A 为何变质 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
B 是否变质 取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C 是否全部变质 取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D 如何除去杂质 取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
2.(2019·衡阳)宏宏同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，宏宏邀请几个喜欢探究的同学对此进行了探究。请你一起完成下列实验报告。
(1)【提出问题1】该溶液是否变质？
【实验探究1】
实验步骤 实验现象 解释与结论
取少量该溶液加入试管中，滴加足量稀盐酸 有__气泡__产生 说明该溶液已经变质。变质的原因是__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__(请用化学方程式表示)
(2)【提出问题2】该溶液变质程度怎样？
【提出猜想】
猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含有Na2CO3。
猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有__NaOH、Na2CO3__。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性。
【实验探究2】
实验步骤 实验现象 结论
先取少量该溶液加入试管中，再加入过量氯化钡溶液 有__白色沉淀__生成 猜想__二__成立
静置，取上层清液于另一支试管中，加入2～3滴酚酞溶液 上层清液变红
(3)【提出问题3】怎样提纯该样品得
到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如下实验方案。
请回答下列问题：
①操作a和操作b中都需用到玻璃棒，其中操作a中玻璃棒的作用是__引流__。
②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体的质量__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)变质后样品中氢氧化钠的质量。
(4)【反思交流】
在【实验探究2】中加入过量的氯化钡溶液的目的是什么？__将碳酸钠完全除去__。
3．实验室有一瓶标签残缺并且瓶盖没有完全密封的无色溶液(如下图所示)，化学小组的同学经过询问老师后只知道是NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种溶液，为确认原瓶中是何种溶质并判断其是否变质，化学小组的同学进行了如下的探究活动：
【进行猜想】
猜想Ⅰ：原溶液的溶质是NaCl；
猜想Ⅱ：原溶液的溶质是NaOH；
猜想Ⅲ：原溶液的溶质是Na2CO3；
猜想Ⅳ：原溶液的溶质是NaHCO3。
【查阅资料】
常温下，有关物质的相关信息如下表：
物质 NaCl NaOH Na2CO3 NaHCO3
常温下的溶解度/g 36 109 21.5 9.6
常温下稀溶液的pH 7 13 11 9
从物质的相关信息可知，原溶液的溶质一定不是NaHCO3，因为__常温下，碳酸氢钠的溶解度是9.6__g，不可能得溶质质量分数为10%的溶液__。
【进行实验】
(1)取少量样品，测得溶液的pH大于7，则原溶液的溶质肯定不是__氯化钠__。
(2)同学们另取样品又进行了如下实验，实验过程如下：
①生成白色沉淀A的化学方程式__CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl__。
②通过实验可以判断样品无色溶液中含有的溶质有__Na2CO3、NaOH__。
【获得结论】实验完成后，最终得到的结论：原瓶中的溶质是__NaOH__，且已变质。
类型2　氢氧化钙变质的探究
4．老师发现实验室有一瓶忘记盖瓶盖的生石灰，于是老师提出了这样可能会使药品变质的问题，请你和同学们一起进行实验探究。(已知氯化钙溶液呈中性)
【猜想与假设】学生甲：固体已经变质；
学生乙：固体没有变质。
【探究实验1】甲同学实验如图1：
【收集证据】观察到前后温度计示数没有发生改变。
【解释与结论】根据实验现象学生们确定学生__甲__是正确的。
【提出问题】如何证明固体粉末成分？
【探究实验2】乙同学实验如图2：
【收集证据】乙同学观察到，B中产生气泡，C中无明显现象。于是得出该粉末成分只有碳酸钙。
【解释与结论】丙不同意乙的观点，其理由是__若固体粉末中有氢氧化钙，盐酸会与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，也不能使C中的无色酚酞溶液变红__。于是，丙同学又补做实验，证明了该粉末成分只有碳酸钙。
【探究实验3】丙提出问题：烧杯C中溶液中溶质的成分？(不考虑酚酞为溶质)
【猜想与假设】学生甲：只有氯化钙；
学生乙：氯化钙、氢氧化钙。
【表达与交流】请你分析学生__乙__猜想是不合理的，理由是__C中无明显现象，说明一定没有氢氧化钙__。
你的合理猜想是：__氯化钙和氯化氢__。
【反思与评价】为了进一步证明烧杯C中溶液中的溶质的成分，只需加入足量__碳酸钠(或锌粒)__(填试剂名称)就可以得出正确的结论。
5．对一瓶久置出现变质的氢氧化钙固体进行如下探究活动。
探究活动一：氢氧化钙样品是否完全变质
(1)用化学方程式表示氢氧化钙变质的原因：__Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O__。
(2)检验氢氧化钙样品是否完全变质，进行如下实验：
实验步骤 实验现象 实验结论
取氢氧化钙样品少量，研细后加适量蒸馏水充分混合后静置，__取上层清液于试管中，滴加1～2滴无色酚酞溶液(或通入二氧化碳气体)__ __酚酞溶液变红色(或溶液变浑浊)__ 样品中还含有氢氧化钙
探究活动二：测定样品中含有的变质固体(以下用R表示)的质量分数
取3克部分变质的氢氧化钙样品与足量的稀盐酸反应，测量生成气体的体积(气体不溶于植物油)，从而计算出样品中R的质量，便可求出样品中R的质量分数。实验装置(气密性良好)如图1所示。
(3)将稀盐酸滴入样品中，产生气体的化学方程式为__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__，反应一段时间后，当观察到__无气泡产生__(填实验现象)，才停止滴加稀盐酸。
(4)实验中量筒的作用是__根据进入量筒内水的体积，测量生成的二氧化碳体积__。
(5)实验结束后，量筒内进入水的体积如图2所示，其读数为__165__mL。

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