浙教版科学2023-2024学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(十三):变质问题(含解析)

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浙教版科学2023-2024学年上学期九年级“冲刺重高”讲义(十三):变质问题(含解析)

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知识点一、变质原因
氢氧化钠暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳而变质,2NaOH + CO2=Na2CO3+ H2O,所以,氢氧化钠暴露在空气中一段时间后,剩余物的可能组成有:
(1)全部是NaOH(一点都没变质);
(2)全部是Na2CO3(全部变质);
(3)是NaOH和Na2CO3的混合物(部分变质)。
知识点二、检验剩余物成分的方法
第一种可能性的检验方法:检验剩余物中没有Na2CO3。具体做法是:取少量固体,往其中滴加稀盐酸,如果没有气泡产生,说明没有碳酸钠,(因为有碳酸钠会发生如下反应:2HCl + Na2CO3=2NaCl+ H2O+CO2↑会产生气泡)
第二种可能性的检验方法:检验剩余物中有Na2CO3而没有NaOH。具体做法是:取少量固体,往其中滴加稀盐酸,有气泡冒出,说明含有Na2CO3;另取少量固体,加水充分溶解,在所得溶液中加入过量的氯化钙(除去碳酸钠,因为碳酸钠呈碱性。反应的化学方程是:Na2CO3 +CaCl2= CaCO3↓+2NaCl),充分反应后过滤,在滤液中滴加酚酞溶液,不变色说明没有氢氧化钠。
第三种可能性的检验方法:上一种检验方法中酚酞变红,说明是氢氧化钠和碳酸钠的混合物。
知识点三、检验是否有碳酸钠有三种不同的方法
(1)加入盐酸有气泡冒出:2HCl + Na2CO3=2NaCl+ H2O+CO2↑
(2)加入石灰水有沉淀产生:Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
(3)加入氯化钙有沉淀产生:Na2CO3 +CaCl2= CaCO3↓+2NaCl
知识点四、氢氧化钙的变质
证明Ca(OH)2变质的方法:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
证明Ca(OH)2部分变质的方法(取两份相同的样品,分别按以下方法做)
证明Ca(OH)2变质:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
证明还有Ca(OH)2存在:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2H2O+2NH3↑
证明CaO部分变质的方法(取三份相同的样品,分别按以下方法做):
证明CaO仍然存在:CaO+H2O=Ca(OH)2
证明CaCO3的存在:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
证明Ca(OH)2的存在:Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2H2O+2NH3↑
例1、下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是(  )
选项 实验操作 现象与结论
A 向久置的氢氧化钠溶液中滴加少量稀盐酸 无明显现象,说明该氢氧化钠溶液未变质
B 用小木棍蘸少量浓硫酸 木棍变黑,说明浓硫酸有吸水性
C 向某溶液中滴入无色酚酞试液 无色酚酞试液变红,说明无色溶液显碱性
D 向某固体中滴入稀盐酸 有气泡产生,说明该物质中一定含CO32﹣
例2、小科在做“碱和盐的性质”实验时,将NaOH溶液加入到CaCl2溶液中有白色沉淀产生。白色沉淀是怎么产生的呢?
(1)小陈认为是NaOH 溶液变质导致的,氢氧化钠溶液容易变质的原因是 。(用化学方程式表示)。
(2)小科认为是氢氧化钙溶解度小导致的。为了验证猜想:取该白色沉淀少许,加水后静置,取上层清液,向其中通入 气体,观察到产生白色沉淀,从而证明其猜想是正确的。
例3、为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是“部分变质还是完全变质”,小科取少量样品配制成溶液,进行了如图所示的实验(注:BaCl2溶液呈中性)。
(1)实验一:定性分析
①乙试管中的白色沉淀是 。
②甲试管中滴加足量BaCl2溶液目的是 。
(2)实验二:定量测量
如图戊,准确称取11.95g变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤称得锥形瓶及样品的总质量为46.95g,再把150.00g7.3%稀盐酸平均分成5等份,每份30.00g依次加入锥形瓶中,充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下:
加入盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
锥形瓶及所盛物质总质量/g 76.95 106.95 136.73 164.09 193.65
根据上述实验数据,计算样品中氢氧化钠的质量。
1.有一瓶NaOH溶液,因瓶口敞开并久置于空气中,已经发生变质,某同学欲检验这瓶NaOH溶液是否完全变质,下列操作可行的是(  )
A.取样后滴加稀盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水
B.取样后滴加氯化铵溶液,在容器口上放干燥的红色石蕊试纸
C.取样后滴加过量BaCl2溶液,过滤后取滤液滴加酚酞试液
D.取样后滴加过量Ca(OH)2溶液,过滤后取滤液滴加酚酞试液
2.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小龙取少量样品进行如下实验。
(1)操作1的名称是: 。
(2)本实验中加入过量氯化钡的目的是: 。
(3)小龙根据实验现象得出样品未全部变质,他依据的实验现象及理由是: 。
3.兴趣小组的同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如图1所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图1所示:
【分析与结论】(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是    (填序号)。
(2)实验A中观察到    现象,说明该氢氧化钠样品已经变质了。
【继续探究】(3)为了探究氢氧化钠样品的变质程度,兴趣小组又进行了如下的探究实验,请完成下列表格:
实验步骤 实验现象 实验结论
取一定量变质的氢氧化钠样品溶液于试管中,先滴加足量的氯化钡溶液振荡,然后再滴加酚酞  有白色沉淀生成,溶液变成红色  氢氧化钠样品部分变质
【实验反思】(4)下列试剂可以分别代替(3)实验中足量氯化钡溶液和酚酞的是  AC (填序号)。
A.足量氯化钙溶液;氯化铜溶液
B.足量氢氧化钡溶液;氯化镁溶液
C.酚酞溶液;足量氯化钙溶液
D.足量稀盐酸;酚酞溶液
4.某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口久置且不干燥的氢氧化钠和一瓶浓度为14.6%的稀盐酸。为测定氢氧化钠的变质情况,他们取9.5g变质的氢氧化钠样品于锥形瓶中,加入50g水,充分溶解,再向锥形瓶中滴加稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图所示。(计算结果均保留一位小数)
求:(1)反应中共产生二氧化碳的质量是 。
(2)9.5g样品中碳酸钠的质量。
(3)9.5g样品中氢氧化钠的质量分数。
(4)反应刚结束时溶液的溶质质量分数。
1.实验室有一瓶变质的氢氧化钠溶液,小嘉想探究试剂瓶中的氢氧化钠是否已完全变质,设计了两种方案:①取部分试液,滴入过量CaCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化;②取部分试液,滴入过量CuCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化。对于上述两种方案,你认为(  )
A.两种方案都行 B.方案①行,方案②不行
C.两种方案都不行 D.方案①不行,方案②行
2.下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质),能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 主要实验操作
A 鉴别硫酸铵和硫酸钾固体 分别与少量熟石灰混合后,研磨,闻气味
B 除去CaCl2溶液中混有的稀盐酸 加入过量的Ca(OH)2溶液
C 检验氢氧化钠溶液已经变质 取少量溶液,滴加酚酞试液,观察颜色
D 分离硫酸铜和铁粉的固体混合物 溶解、过滤、洗涤干燥
3.用化学方程式对下列事实作出的解释,错误的是(  )
A.铝制品有良好的耐腐蚀性4Al+3O2═2Al2O3
B.铁制品在潮湿环境中锈蚀3Fe+2O2Fe3O4
C.氢氧化钠溶液因敞口放置发生变质2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
D.碳酸氢铵因储存不当肥效降低NH4HCO3═CO2↑+NH3↑+H2O
4.某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体,对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣.同学们作出了以下猜想,并进行如下实验探究.
【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想1:只含NaOH 猜想2:只含Na2CO3 猜想3:含有NaOH和Na2CO3
【讨论交流】NaOH可能变质的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想 不成立.
(2)进一步他探究过程如下:
根据上述探究过程回答:
①加入过量BaCl2溶液的作用是 ;
②不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是 ;
③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 .
A.CuCl2溶液 B.KNO3溶液 C.CaCl2溶液 D.NH4Cl溶液
【实验反思】实验室里,NaOH固体的保存方法是 .
5.硫氧粉(Na2SO3)可用作染漂脱氧剂,常因氧化变质生成Na2SO4。向20g可能被氧化的样品中,加入质量分数为10%的稀硫酸至恰好不再产生气泡(假设气体全部逸出),消耗稀硫酸98g。已知:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O。
(1)Na2SO3中S的化合价为 。
(2)若用10g质量分数为98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸,则所需水的质量为 g。
(3)求恰好反应时溶液中溶质的质量。
答案及解析
例1、C
解:A、如果氢氧化钠部分变质,加入的稀盐酸不足以和氢氧化钠反应,即使溶液中含有碳酸钠,也无明显现象,该选项不正确。
B、木棍变黑,说明浓硫酸有脱水性,该选项不正确。
C、显碱性溶液能使酚酞试液变红色,该选项正确。
D、有气泡产生,不能说明该物质中一定含CO32﹣,是因为比较活泼的金属也能和稀盐酸反应生成气体,产生气泡,该选项不正确。
故选:C。
例2、解:(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,为了验证猜想:取该白色沉淀少许,加水后静置,取上层清液,向其中通入CO2气体,观察到产生白色沉淀,从而证明其猜想是正确的。
故答案为:(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;(2)CO2。
例3、解:(1)①乙试管中的白色沉淀是氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡;故答案为:碳酸钡;
②甲试管中滴加足量BaCl2溶液目的是检验并且除去碳酸钠;故答案为:检验并且除去碳酸钠;
(2)反应生成二氧化碳质量=46.95g+150.00g﹣193.65g=3.3g;
设样品中碳酸钠质量是x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 3.3g
x=7.95g
样品中氢氧化钠的质量为11.95g﹣7.95g=4g
答:样品中氢氧化钠的质量为4g。
1.C
解:A、如果溶液中含有氢氧化钠和稀盐酸,加入足量稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,不能确定是否含有氢氧化钠,该选项不正确。
B、氢氧化钠和碳酸钠的溶液都是显碱性溶液,都能和氯化铵反应生成氨气,该选项不正确。
C、取样后滴加过量BaCl2溶液,过滤后取滤液滴加酚酞试液,如果溶液变红色,说明含有氢氧化钠,如果溶液不变色,说明不含有氢氧化钠,该选项正确。
D、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,影响对氢氧化钠的检验,该选项不正确。
故选:C。
2.解:(1)操作1的名称是:过滤。
(2)本实验中加入过量氯化钡的目的是:完全除去样品中的碳酸钠,防止对检验氢氧根离子的影响。
(3)根据实验现象得出样品未全部变质,实验现象及理由是:B中出现白色沉淀,说明样品中存在碳酸根离子,D中出现红褐色沉淀,说明样品中存在氢氧根离子。
故答案为:( 1)过滤;
(2)完全除去样品中的碳酸钠,防止对检验氢氧根离子的影响;
(3)B中出现白色沉淀,说明样品中存在碳酸根离子,D中出现红褐色沉淀,说明样品中存在氢氧根离子。
3.解:(1)上述四组实验中不能达到实验目的的是B,是因为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞变红色。
(2)实验A中观察到有气泡产生,是因为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,说明该氢氧化钠样品已经变质了。
(3)
实验步骤 实验现象 实验结论
取一定量变质的氢氧化钠样品溶液于试管中,先滴加足量的氯化钡溶液振荡,然后再滴加酚酞 有白色沉淀生成(碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠),溶液变成红色(溶液中含有氢氧化钠) 氢氧化钠样品部分变质
(4)A.加入足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠,说明含有碳酸钠;加入氯化铜溶液,产生蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和氯化铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,说明含有氢氧化钠,该选项正确。
B.加入足量氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠;加入氯化镁溶液,产生白色沉淀,不能说明含有氢氧化钠,是因为氢氧化钡和碳酸钠反应生成了氢氧化钠,该选项不正确。
C.加入酚酞溶液,溶液变红色,说明含有氢氧化钠或碳酸钠或碳酸钠和氢氧化钠;加入足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,说明含有碳酸钠,溶液不褪色,说明含有氢氧化钠,该选项正确。
D.加入足量稀盐酸,产生气泡,说明含有碳酸钠;加入酚酞溶液,溶液不变色,不能说明不含有氢氧化钠,是因为如果稀盐酸过量,氢氧化钠完全反应后溶液显酸性,不能使酚酞变色,该选项不正确。
4.解:(1)由图中数据可知,生成二氧化碳的质量为:(9.5g+50g+50g)﹣107.3g=2.2g;
(2)设9.3g样品中碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应的氯化氢的质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x y 2.2g
x=5.3g
y=3.65g
答:9.3g样品中碳酸钠的质量为5.3g。
(3)与碳酸钠反应的盐酸质量为25g,则与氢氧化钠反应的盐酸为50g﹣25g=25g,设氢氧化钠的质量为m;
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
m 25g×14.6%
m=4g
则9.5g样品中氢氧化钠的质量分数:100%≈42.1%;
(4)由反应可知,稀盐酸中的氯离子全部转化成氯化钠中的氯离子,则反应的盐酸的物质的量和生成的氯化钠的物质的量相等,
设生成氯化钠的质量为w。
HCl~~~NaCl
36.5 58.5
50g×14.6% w
w=11.7g
反应刚结束时溶液的溶质质量分数为:100%≈10.9%。
答:加入50g稀盐酸时,溶液中溶质的质量分数为10.9%。
故答案为:(1)2.2g;(2)5.3g;(3)42.1%;(4)10.9%。
1.B
解:①取部分试液,滴入过量CaCl2溶液,可除去碳酸钠,再取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化以证明氢氧化钠是否存在,可验证氢氧化钠溶液是否完全变质,方案可行;
②取部分试液,滴入过量CuCl2溶液,因氯化铜与碳酸钠和氢氧化钠都会发生反应,所以取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化 不能证明氢氧化钠变质程度,方案不可行。
故选:B。
2.A
解:A、硫酸铵中的铵根离子能与熟石灰中的氢氧根离子结合为氨气和水,放出有刺激性气味的气体,硫酸钾不能与熟石灰反应,无明显现象,该选项正确。
B、盐酸能和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,但由于加入的是过量氢氧化钙,会剩余形成新杂质,不符合除杂要求,该选项不正确。
C、氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,能使酚酞变红,故加入酚酞无法检验氢氧化钠是否变质,该选项不正确。
D、硫酸铜和铁粉加入水后,铁会与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,原物质发生反应无法分离,该选项不正确。
故选:A。
3.B
解:A、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
B、铁制品在潮湿环境中锈蚀,是因为铁跟空气中的氧气、水蒸气共同作用生成铁锈,铁锈的主要成分是氧化铁,其化学式为Fe2O3,故选项正确。
C、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
故选:B。
4.解:【讨论交流】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【实验探究】(1)碳酸盐和盐酸反应会生成二氧化碳,所以取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想1不成立;
(2)①碳酸钠和氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氯化钠进,所以加入过量BaCl2溶液的作用是:为了碳酸钠充分反应掉;
②氢氧化钡和碳酸钠反应会银氢氧根离子,对氢氧化钠的检验造成干扰,所以不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是:Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成氢氧化钠;
③氢氧化钠和氯化铵反应会生成氨气,氯化铜也也可以的,有蓝色沉淀生成,故选:AD;
【实验反思】氢氧化钠在空气中溶液变质,所以应该密封保存.
故答案为:【讨论交流】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【实验探究】(1)1;
(2)①为了碳酸钠充分反应掉;
②Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成氢氧化钠;
③AD;
【实验反思】密封保存.
5.解:(1)Na2SO3中钠元素化合价是+1,氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,S的化合价为+4。
故答案为:+4。
(2)若用10g质量分数为98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸,所需水的质量为10g×98%÷10%﹣10g=88g。
故答案为:88。
(3)设恰好反应时反应生成的硫酸钠质量是x,亚硫酸钠质量是y。
Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O
126 98 142
y 98g×10% x
x=14.2g y=12.6g
恰好反应时溶液中溶质硫酸钠的质量是20g﹣12.6g+14.2g=21.6g
答:恰好反应时溶液中溶质硫酸钠的质量是21.6g。
2023-2024学年上学期浙教版科学九年级“冲刺重高”讲义(十三)
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