2026年九年级中考化学一轮系统复习专题突破: 碱变质的探究析(解析版)

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2026年九年级中考化学一轮系统复习专题突破: 碱变质的探究析(解析版)

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碱变质的探究
命题预测 碱变质的探究题型一般以实验题和科学探究题为主,也常与其他知识点结合在选择题中考查。主要考点为碱变质的原因、碱变质程度、变质率及碱变质后各成分的探究等。
考点一 氢氧化钠变质的探究
一、解题思路
1.物质在空气中的变质一般是与空气中的O2、CO2、H2O中的一种或几种反应生成新物质而引起的。
2.常见的易变质的物质有NaOH、Ca(OH)2、生石灰CaO和碱石灰(NaOH和CaO的混合物)。
3.设计实验证明变质的解题思路:检验有新物质生成,注意生成物应具有反应物没有的性质,从而排除反应物对生成物鉴别的干扰。
4.设计实验证明完全变质的解题思路:证明反应物消失,注意排除生成物对反应物鉴别的干扰。
5.答题模板
设计实验检验某物质是否变质:取少量样品于试管中,加入一定量试剂,若有现象X,则变质;若有现象Y,则不变质。
二、氢氧化钠变质的探究
1.变质原因:氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,反应的化学方程式为;
2.探究氢氧化钠是否变质:
(1)思路:检验是否含有碳酸钠,即检验碳酸根离子
(2)分析:检验碳酸钠时,选择的试剂能与碳酸钠反应产生明显现象,不能与氢氧化钠反应产生相同的现象。
(3)检验原理:
①加酸(H+),使碳酸根离子转化为二氧化碳气体。
2H++CO32-=H2O+CO2↑
②加含钡离子(Ba2+)或钙离子(Ca 2+)的溶液,使碳酸根离子转化为难溶性碳酸盐沉淀。
Ba2++CO32-=BaCO3↓
实验方案 现象 化学方程式 结论
酸 加过量/足量稀盐酸HCl 产生气泡 氢氧化钠已变质
加过量/足量稀硫酸H2SO4 产生气泡
碱 加氢氧化钡Ba(OH)2溶液 产生白色沉淀
加氢氧化钙Ca(OH)2溶液 产生白色沉淀
盐 加硝酸钡/氯化钡溶液 产生白色沉淀
加硝酸钙/氯化钙溶液 产生白色沉淀
3.探究氢氧化钠是否完全变质:
(1)思路:检验是否含有氢氧化钠,(即检验氢氧根离子),但需排除(即)的干扰。
(2)分析:检验氢氧化钠时,选择的试剂能与氢氧化钠反应产生明显现象,不能与碳酸钠反应产生相同的现象。
(3)检验原理:若选择酚酞溶液检验氢氧化钠,则需先除去碳酸钠,原因是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红。
(4)方法:先检验并除尽CO32-,排除干扰后再检验OH-。
(5)选择方案除去CO32-
所用试剂 是否可行 原因
方案1 HCl、H2SO4 不可行 既能除去CO32-,也能与反应
方案2 Ca(OH)2、Ba(OH)2 不可行 能除去CO32-,也会引入,影响原溶液中OH-检验
方案3 CaCl2 、BaCl2、Ba(NO3)2 、Ca(NO3)2 可行 既能除去CO32-,也不会引入不与反应
(6)实验过程
实验目的 实验步骤 实验现象 实验结论
检验并除尽碳酸钠 ①取少许样品,加水溶解,加入过量的CaCl2 (或BaCl2、Ba(NO3)2 、Ca(NO3)2)溶液 产生白色沉淀 氢氧化钠已变质
检验是否存在氢氧化钠 ②取步骤①中上层清液,滴加几滴酚酞溶液 溶液变红 氢氧化钠部分变质
溶液不变红 氢氧化钠完全变质
1.探究氢氧化钠是否变质,若加酸则一定要足量或过量,少量的酸会先与氢氧化钠反应,无气泡产生。
2.因氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红,故不能检验是否含有碳酸钠。
3.探究氢氧化钠是否完全变质,加入的足量或过量可溶性钡盐或钙盐,原因是检验并除尽碳酸根离子。也不能用氢氧化钙或氢氧化钡溶液,原因是产生氢氧化钠,无法验证是否含有氢氧化钠。
1.(2025·陕西咸阳·二模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质 取少量氢氧化钠溶液,滴入溶液,观察现象
B 探究铁生锈的条件 将一根表面打磨光亮的铁钉部分浸没在盛有水的试管中,一周后观察现象
C 鉴别羊毛和涤纶 抽丝,点燃,闻气味
D 粗盐中难溶性杂质的去除 溶解、过滤、蒸发
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·河南洛阳·一模)实验室需配制50g溶质质量分数为1%的NaOH溶液,配制该溶液的部分操作如图所示。
(1)所需NaOH的质量是 。
(2)图中操作有错误,请指出一条并纠正。
(3)氢氧化钠溶液敞口放置在空气中容易变质。请设计实验,证明一瓶氢氧化钠溶液已经变质(简要写出实验步骤、现象和结论)。
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)任务三:探究某敞口久置炉具清洁剂的主要成分
【阅读标签】炉具清洁剂的主要成分:氢氧化钠、表面活性剂
探究一:性质探究
(2)将洁厕灵(主要成分是盐酸)滴入炉具清洁剂中,如图甲所示。若反应后溶液呈红色,此时溶液的酸碱度可用图乙中 (填“A”、“B”或“C”)点处表示。
(3)下列试剂能验证出反应后溶液处于如图乙中C点的是___________(填序号)。
A.紫色石蕊溶液 B.氧化铁 C.碳酸钠 D.硝酸银溶液
探究二:探究敞口放置的炉具清洁剂组成
【提出问题】炉具清洁剂长期敞口放置在空气中其主要成分氢氧化钠是否会变质?
【做出猜想】
(4)同学们认为氢氧化钠长期敞口放置会吸收空气中的 而变质。
【进行实验】
(5)完成表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量炉具清洁剂于试管中,向其中滴加几滴CaCl2溶液 该炉具清洁剂中氢氧化钠部分变质
②取步骤①中上层清液于试管中,滴加 溶液由无色变红色
【讨论与分析】
(6)小组同学讨论后认为该实验并不能得出炉具清洁剂中氢氧化钠部分变质的结论,原因是 。
【实验操作】滴加稀盐酸
(7)探究三:测定炉具清洁剂中氢氧化钠的质量分数取一定质量的新启封的炉具清洁剂倒入烧杯中,加入一定体积的蒸馏水,逐次加入质量分数为3.65%的稀盐酸至pH值为7,实验装置如下图所示。加入蒸馏水对测定结果 (填“有”或“无”)影响,理由 。
4.(2025·贵州黔东南·一模)造纸厂通常使用40%的氢氧化钠溶液,溶解木素、使纤维分离。在某次采购中,购买了一批氢氧化钠固体,因存放时间较长,某兴趣小组的同学在工厂检验员的指导下,对该批次氢氧化钠展开研究。
【提出问题】氢氧化钠是否变质?
【作出猜想】①没有变质;②部分变质;③全部变质。
(1)氢氧化钠变质的原因是 。
任务一 探究该氢氧化钠是否变质
(2)兴趣小组设计如下方案并完成实验
实验方案 实验现象 实验结论
取少量该氢氧化钠溶液,加入过量稀盐酸 猜想①不成立
【反思评价】有的同学提出,为了节约药品,没有必要加入过量的稀盐酸。你的看法是 。
任务二 探究氢氧化钠的变质情况
(3)兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置 序号 分别向左右容器内加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH
1 1.0gNaOH固体 31.52 13.69
2 ag碳酸钠固体a的数值为 。 10.03 11.92
3 1.0g该NaOH固体样品 15.71 m
(4)分析温度升高数据,可以确定该NaOH固体是部分变质,请推测m的取值范围是 。
任务三 测定该批次氢氧化钠的纯度并配制溶液
(5)①称1.0g该NaOH固体样品于小烧杯中,量取10.0mL12%的稀盐酸,用电子秤称量反应前仪器和药品的质量为105.22g;
②将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量为105.00g。
请根据上述实验数据计算,该造纸厂配制100千克氢氧化钠溶液,用于溶解木素、使纤维分离,需要该批氢氧化钠固体的质量是 (保留一位小数)。
5.(2025·安徽合肥·二模)【探究二】探究久置的氢氧化钠溶液变质程度
【查阅资料】
Ⅰ.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体混合物。为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
(5)
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应 有 生成 说明原溶液中一定有
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 说明原溶液中一定有
【实验结论】
(6)氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【探究三】测定样品中碳酸钠的质量分数
兴趣小组设计了如图所示的实验,取样品放入装置A的锥形瓶中,向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,实验结束后称量C装置的质量增重。
(7)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(8)样品中碳酸钠的质量分数是 (保留到)。
(9)如果缺少D装置,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
考点二 氢氧化钙变质的探究
1.变质原因:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙,反应的化学方程式为;
2.检验氢氧化钙是否变质:
(1)思路:检验是否含有碳酸钙,即检验碳酸根离子
(2)检验原理:
利用碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,化学方程式
(3)实验方案:
取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸,若产生气泡,则已变质。
3.探究氢氧化钙的变质程度
(1)思路:检验是否含有碳酸钙、氢氧化钙
(2)检验原理:
利用碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体来检验碳酸钙,再碳酸钙难溶于水、氢氧化钙微溶于水,通过溶解后检验溶液中是否有氢氧根离子来确定氢氧化钙的存在。
(3)实验方案:
实验目的 实验步骤 实验现象及化学方程式 实验结论
检验碳酸钙 ①取少许样品于烧杯中,加足量水充分搅拌,过滤,向滤渣中加入稀盐酸 有气泡产生 氢氧化钙已变质
检验氢氧化钙 ②取少量①中的溶液,滴加几滴酚酞溶液(或通入二氧化碳气体或加入少量碳酸钠溶液) 酚酞变红(溶液变浑浊/有白色沉淀生成) 氢氧化钙部分变质
无明显现象 氢氧化钙全部变质
因为氢氧化钙微溶于水,故不能通过加水观察是否有不溶物判断是否有碳酸钙;检验碳酸钙一定要用稀盐酸,看到有气泡才行。
1.(2025·广东广州·二模)某化学小组围绕“酸、碱、盐的性质的综合运用”,开展了以下实验探究活动。
(1)实验一:实验室里盛放石灰水的试剂瓶内壁上常有一层白色固体。用盐酸除去白色固体时产生了气泡,此时发生反应的化学方程式为 。为证明氢氧化钙和稀盐酸反应的发生,甲组同学往反应后的该试管中加入硫酸铜溶液,观察不到明显现象,从而可以证明反应的发生。乙组同学提出还可以用二氧化碳替代硫酸铜溶液。你认为乙组同学的方案合理吗? 并说明理由 。
2.(24-25九年级上·上海松江·期末)电石(主要成分是碳化钙CaC2) 是一种重要的化工原料,在工农业生产中具有重要作用。
(1)用块状电石和水反应可制得乙炔气体,化学方程式为:CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2。该反应非常剧烈,宜选择 (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置;可选用E装置(夹持部分省略)收集乙炔气体,说明乙炔具有 性质。
(2)为确定一瓶久置的碳化钙样品是否变质,同学们进行了如下探究。
①甲同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水。静置后往上层清液滴加酚酞试液,溶液呈红色,说明上层清液 呈 (选填“酸性”、“碱性”、“中性”),含有的溶质是 ,上述实现现象 (选填“能”或“不能”)说明样品变质。
②乙同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水,观察到 ,说明样品完全变质。乙同学继续探究,取0.74克样品放入烧杯中,加一定量水后通入二氧化碳,得到1克白色沉淀。写出生成白色沉淀的化学方程式。 ,根据上述数据确定样品中有无碳化钙,并分析说明 。
考点三 生石灰(氧化钙)变质的探究
1.变质原因分析:
氧化钙吸收空气中的水生成氢氧化钙,氢氧化钙进一步吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙。

2.检验久置于空气中的生石灰的成分:
(1)思路:检验是否含有、或
(2)检验原理:氧化钙与水反应放热,可据此检验氧化钙。但由于氧化钙与水反应生成氢氧化钙,对氢氧化钙的检验产生干扰。因此检验了氧化钙就不再检验氢氧化钙。碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,故用稀盐酸检验碳酸钙。
(3)实验方案:
实验目的 实验步骤 实验现象 解释或结论
检验氧化钙 取少许样品于烧杯中,加入少量水,用手触摸烧杯外壁(或用温度计测量水的温度) 烧杯壁发热(温度计示数上升) 样品中含有氧化钙
检验碳酸钙 取少许样品于试管中,滴加稀盐酸 有气泡产生 样品中含有碳酸钙
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,对氢氧化钙的检验产生干扰。因此检验了氧化钙就不再检验氢氧化钙。
1.(2025·江苏连云港·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别棉纤维和羊毛纤维 点燃,闻气味
B 除去木炭粉中少量CuO 在空气中充分灼烧
C 检验氧化钙是否变质 取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液
D 比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序 将铁丝和铜丝分别浸入到溶液中
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·天津和平·二模)某露置于空气中的CaO固体,测得其中钙元素质量分数为50%,取10g该CaO固体样品,向其中加入足量稀盐酸使其完全溶解。下列说法正确的是
A.加入稀盐酸后一定没有气泡产生
B.该样品的变质过程发生的全是化学变化
C.反应后溶液中溶质的质量为11.1g
D.该样品的成分组合方式有3种
3.(24-25九年级上·上海徐汇·月考)实验室有一瓶敞口放置的氧化钙,兴趣小组猜测该氧化钙可能变质。
【实验一】
(1)小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加紫色石蕊试液 ①烧杯壁变热,溶液显蓝色 样品中含有CaO和Ca(OH)2
②烧杯底部有白色固体 样品中含有CaCO3
小组讨论后,认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
【实验二】测定该瓶氧化钙的成分,取10.0g固体进行如下实验。
已知:氢氧化钙高温下能分解:Ca(OH)2CaO+H2O↑
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
连接装置,通一会儿空气,观察到C、D的质量不变时,点燃酒精喷灯,反应至C、D的质量不再增加,继续通空气至装置冷却。测得C增重0.9g,D增重1.1g。
(2)实验前后通入空气的目的分别是 、 。
(3)根据实验,该氧化钙样品中的成分是 ,其中氧化钙的质量分数是 。
(4)兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
4.(25-26九年级上·上海浦东新·月考)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加紫色石蕊试液 ①烧杯壁变热,石蕊试液变蓝 样品中含有氧化钙和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙
【交流讨论】
(1)小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】
1.氢氧化钙在一定温度下能分解:
2.氧化钙属于碱性氧化物可以与酸反应;酸和碱可以发生复分解反应
3.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0 g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得C装置增重0.9 g,D装置增重1.1 g。
【形成结论】
(2)该氧化钙样品中的成分是 ,各成分的质量比是 。
【反思评价】
(3)A装置的作用是 。如果没有A装置,可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】
(4)为了能变废为宝,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
5.(2025·贵州黔东南·模拟预测)碱石灰(CaO与NaOH的混合物)在气体的干燥、工业化学反应等方面都发挥着重要的作用。某实验小组对碱石灰中氧化钙含量对吸水率的影响及碱石灰的变质情况展开了探究。
任务一:探究不同配比碱石灰对吸水率的影响
(1)实验小组选取四种不同配比的碱石灰样品在相同的条件下进行测试,数据如下表:
样品编号 CaO质量分数 NaOH质量分数 实际吸水率(%) 主要现象
A 40% 60% 32.0 潮解明显,反应后部分结块
B 60% 40% 48.0 快速反应,结块加剧
C 80% 20% 56.0 剧烈放热,表面覆盖致密层
D 90% 10% 49.5
①CaO吸水的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
②碱石灰的实际吸水率与氧化钙含量的关系是 ,分析产生这种变化的原因可能是 。
任务二:探究久置碱石灰的变质情况
(2)提出猜想:猜想Ⅰ:没有变质,即该“碱石灰”中只有CaO、NaOH;
猜想Ⅱ:部分变质,即该“碱石灰”中除含有CaO、NaOH外,还有CaCO3和Na2CO3
猜想Ⅲ:完全变质,即该“碱石灰”中只有 。
设计方案及实验:小组同学根据猜想,设计了图的探究方案及探究过程。
(3)实验结论分析
①小组同学经过讨论和分析,确认猜想Ⅲ不成立,其证据是 。
②操作④发生反应的化学方程式为 。
③滤液中的溶质一定含有 ;由此判断猜想Ⅰ (填“成立”或“不成立”)。
(4)反思与评价
小组同学在完成实验及分析讨论后,发现猜想二存在漏洞,请你作出判断并说明原因 。
题型一 氢氧化钠变质的探究
考向01 氢氧化钠变质的试剂或方法的选择
【典例】(2025·黑龙江·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 分离:固体和固体 溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除杂:溶液中混有溶液 加入足量铁粉,过滤
C 鉴别:氧化铜和铁粉 取样滴加稀盐酸,观察现象
D 检验:NaOH溶液是否变质 取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【变式】(2025·广东广州·二模)氢氧化钠溶液敞口放置一段时间,实验探究氢氧化钠是否变质,下列说法不正确的是
A.氢氧化钠溶液变质为碳酸钠后离子数量减少
B.证明氢氧化钠是否变质为碳酸钠,加过量稀盐酸或适量氯化钡溶液均可
C.证明氢氧化钠只有部分变质,溶液含NaOH和Na2CO3,操作是取样于试管,先加过量氯化钙溶液,继续在该试管加入酚酞溶液
D.证明氢氧化钠全部变质为Na2CO3,操作为取样于试管,加入适量盐酸溶液
考向02 借助数字化实验检验氢氧化钠是否变质
【典例】(2025·山东威海·中考真题)图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【变式】(2025·江西抚州·三模)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.反应结束后溶液中的溶质只有一种
考向03 检验氢氧化钠变质的程度
【典例】(2025·四川达州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别涤纶和羊毛 取样,点燃,闻气味
B 除去中少量的Fe 加入过量稀盐酸
C 检验烧碱样品是否完全变质 取样,滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D 分离和KCl的固体混合物 加水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
【变式】(2025·山东日照·一模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验白醋具有酸性 取样,滴加酚酞溶液
B 除去气体中的HCl 通入足量的氢氧化钠溶液
C 鉴别NaOH、、、四种溶液 不需再加试剂
D 证明NaOH部分变质 加入足量氢氧化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
考向04 氢氧化钠变质后成分的探究
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Na2CO3 猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作 现象 结论
B同学 取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液 溶液变红 猜想二成立
C同学 ①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液 ①有白色沉淀生成②滤液不变红 猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有______(选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【变式】(2025·甘肃酒泉·二模)兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:

【查阅资料】NaOH固体在空气中会变质。
【猜想】
(1)猜想l:可能全部是NaOH;猜想Ⅱ:可能全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:可能是 混合物。
【实验探究一】
(2)甲同学用酚酞试液来检验NaOH是否变质,你认为他能否成功? (填“能”或“不能”),理由是 ;
【实验探究】乙同学按如图所示实验方案进行探究:
(3)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是 ;
(4)若A是Ba(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为 (填化学式),该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(5)若A是CaCl2溶液,当实验现象a为 ,现象b为 ,则猜想Ⅱ成立。若猜想Ⅲ成立的实验现象是 。
【反思】
(6)久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示): ;
(7)若氢氧化钠是部分变质,除去杂质所用的试剂是: 。
考向05 测定变质氢氧化钠中碳酸钠的质量分数
【典例】(2025·山东泰安·三模)氢氧化钠()是重要的化工原料,常用于制人造丝、造纸、炼油、纺织等工业,多角度认识氢氧化钠具有重要意义。
(1)氢氧化钠()俗称 (任填一种),是一种重要的碱。
氢氧化钠固体在空气中易吸水而潮解,还能吸收二氧化碳气体而变质。某校化学兴趣小组对实验室氢氧化钠样品是否变质进行探究,请你一起参与。
【提出问题】氢氧化钠变质了吗?
【做出猜想】
(2)猜想一:没有变质,仍然是氢氧化钠
猜想二:部分变质,是氢氧化钠和碳酸钠的混合物
猜想三: 。
氢氧化钠变质的原理是 (用化学方程式表示)。
【实验探究1】
(3)针对猜想,小婉同学进行如下实验并得出结论。
步骤 现象 结论
取氢氧化钠样品于试管,加水使其完全溶解,滴加稀盐酸。 无气泡产生 猜想一正确
小昭认为小婉结论不严谨,请分析原因 。
【实验探究2】
(4)为得出正确结论,小组同学经过讨论后,重新设计实验方案并进行如下实验。
步骤 现象 结论
取氢氧化钠样品于试管,加水使其完全溶解,滴加足量氯化钡溶液。 猜想二正确
取上层清液,滴加无色酚酞试液 溶液变红
实验探究2中,发生反应的化学方程式为 。
【拓展延伸】
(5)该兴趣小组试图通过测定生成的质量,确定因久置而变质的固体中的质量分数、取氢氧化钠固体样品于烧杯中,逐滴加入稀硫酸,产生二氧化碳的质量随加入稀硫酸质量关系如图。求样品中的质量分数是 。
【反思评价】
(6)①氢氯化钠需要 保存。
②你认为是否可用溶液代替上述溶液?为什么 ?
【变式】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)【实验三】(4)为了探究一瓶氢氧化钠溶液是否变质,为功同学取100g该氢氧化钠溶液,向其中加入过量的稀盐酸,充分反应后蒸发,得到5.85g固体。为功同学认为若氢氧化钠变质了,则得到的固体质量应多于5.85g,你是否同意他的观点 (填“同意”或“不同意”);请简述理由 。
题型二 氢氧化钙变质的探究
考向01 探究久置的氢氧化钙成分
【典例】(2025·广东深圳·二模)某实验小组的同学在实验室取用氢氧化钙时,意外发现了半瓶敞口久置的氢氧化钙粉末,他们决定对这瓶氢氧化钙粉末的成分进行探究。
【提出问题】这瓶氢氧化钙粉末是否已经变质
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水,能与二氧化碳反应而变质。
(1)写出氢氧化钙变质的化学方程式: 。
【猜想假设】该瓶氢氧化钙的成分是什么
(2)猜想一:氢氧化钙;猜想二: ;猜想三:氢氧化钙和碳酸钙。
【实验探究】同学们将少量样品研碎后,按图示过程进行实验:
(3)操作II的名称是 。
(4)取滤渣B样品,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,在此过程中反应的化学方程式为 说明滤渣B中一定含有碳酸钙。
(5)为了进一步验证滤液的成分,实验小组进行了后续实验并验证了猜想三成立。请你选用下列实验试剂中的一种并设计实验。可供选择的试剂为:无色酚酞溶液、锌粒、碳酸钠溶液。你设计的实验方案: 。(写出选用的试剂、实验操作、现象及结论)
【反思评价】
(6)综合以上信息,氢氧化钙应 保存。
【变式】(25-26九年级上·山东淄博·期中)某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置的氢氧化钙固体的化学成分产生了兴趣,他们根据自己所学知识进行如下探究:
【提出问题】该瓶试剂的化学成分是什么?
【查阅资料】
(1)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。氢氧化钙变质的化学方程式为 。
(2)氢氧化钙微溶于水。
【猜想假设】
猜想一:Ca(OH)2;猜想二: (填化学式);猜想三:CaCO3。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
(1)取1g样品放入盛有50g水的烧杯中,充分搅拌后,静置 烧杯底部有较多固体未溶解 样品中含有CaCO3
(2)取实验(1)中上层清液少许于试管中,再向试管中滴加2~3滴无色酚酞试液 样品中含有Ca(OH)2
【得出结论】甲同学认为猜想二正确。
【反思交流】
(3)乙同学认为甲同学的结论不合理,他认为猜想 也可能正确,原因是 。
(4)丙同学认为要想验证猜想二正确,还需做如下实验:取实验(1)中未溶解的固体于试管中,向试管中滴加足量的 ,若有 ,则猜想二正确。
【拓展提升】要想验证反应后物质的成分,除需验证有生成物以外,还应考虑 。
考向02 测定久置氢氧化钙中碳酸钙的质量分数
【典例】(2025·广东茂名·一模)走进实验室,小明同学发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙,对其是否变质及其成分产生兴趣,进行了相关实验并绘制图像如下:
根据实验过程和图像提供的信息,请回答:
(1)稀盐酸加入质量从0 到50g 过程中没有气体产生,说明要分析的物质中含有 (写化学式)。完全反应后生成气体的质量为 g,说明放置的氢氧化钙中含有 (写化学式);由此证实敞口放置的氢氧化钙变质情况是 (填没有变质、部分变质、完全变质)。
(2)a点溶液中的溶质是 (写化学式)。
(3)通过计算:
①样品中碳酸钙的质量 (要求有计算过程)
②稀盐酸的质量分数x%中的x数值为 。
【变式】(2025·江苏宿迁·二模)某兴趣小组同学在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙固体,对其是否变质产生兴趣(若变质,杂质只有一种),进行了相关实验并绘制图象如图:
根据实验过程和图象提供的信息,请回答:
(1)b点溶液中的溶质成分为 。(写化学式)
(2)计算稀盐酸的质量分数?(写出计算过程,结果保留一位小数)
题型三 生石灰变质的探究
考向01 探究变质生石灰的成分
【典例】(2025·陕西渭南·一模)某小组同学对食品袋内生石灰干燥剂进行如下探究,下列说法正确的是
A.②中温度计示数不变可证明干燥剂没有变质
B.③中溶液变红可证明干燥剂中含有氧化钙
C.④中有气泡产生可证明干燥剂中含有碳酸钙
D.氢氧化钠固体可代替生石灰作食品干燥剂
【变式】(2025·广东广州·一模)实验小组对生石灰干燥剂的变质情况及其制备原理进行探究
I.探究干燥剂变质情况
(1)生石灰会与空气中的 反应变质,可能生成氢氧化钙、碳酸钙。
(2)实验依次加入的检验试剂及现象如图所示。
①写出证明有碳酸钙的化学反应方程式 。
②证明干燥剂未完全变质的现象是 。
③有同学提出加入 (填X的化学式)溶液,出现蓝色沉淀并不能证明有氢氧化钙,理由是 。
(3)为进一步检验该干燥剂是否含有氢氧化钙,实验小组进行了定量测定。
【查阅资料】
i.氢氧化钙约在580℃开始分解,在650℃完全分解为氧化钙和水;
ii.碳酸钙约在825℃开始分解,生成二氧化碳和氧化钙。
【实验设计】实验小组通过充分加热一定量干燥剂至特定温度,冷却并干燥后称量,若 ,证明没有氢氧化钙,反之含有氢氧化钙。
【实验过程】取5.00g该干燥剂在特定温度下加热充分反应,冷却并干燥后称量。记录数据如表:
温度/℃ 650 900
固体质量/g 4.64 4.46
【实验结论】该干燥剂除了含氧化钙、碳酸钙外,还含氢氧化钙 g。
II.探究制备原理
(4)活动小组设想利用石灰石制备纯净的生石灰干燥剂,需要进行的转化路径有(以钙元素为转化主线,其余杂质、所需试剂和条件忽略不写):
①石灰石→生石灰→氢氧化钙→碳酸钙→生石灰;
②石灰石→ →生石灰。
考向02 通过计算判断变质氧化钙的成分
【典例】(2025·湖南长沙·三模)“自热火锅”是自驾游常备的一种食物,小明取出一盒某品牌的自热火锅按使用说明开启食用,发现并未加热。又另取出一盒观察,发现发热包已经膨胀破裂,大家经过分析一致认为可能是时间太久发热包变质了,于是大家对此展开了探究:
【查阅资料】“自热火锅”内部结构如图所示。发热包的主要成分是生石灰,需要加热食物时,让盒内的发热包与水接触即可。
【提出问题】变质后的生石灰中含有什么成分?
【作出猜想】变质后的生石灰中可能含有氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙中的一种或几种。
【实验方案】
(1)
实验步骤 实验现象 实验结论
一、取少量该生石灰样品于烧杯中,加水搅拌,静置 用手轻轻碰触烧杯外壁,烧杯壁 ,烧杯底部有白色固体 样品中含有氧化钙
二、取步骤一上层清液,向其中滴加 溶液由无色变为红色 样品中含有氢氧化钙
三、 有气泡产生 样品中含有碳酸钙
【反思交流】
(2)小组讨论后,同学们认为:步骤二及其现象不足以证明样品中含有氢氧化钙,原因是 。
【初步结论】变质后的生石灰中含有氧化钙和碳酸钙,但是否含有氢氧化钙还需进一步验证。
【查阅资料】①氢氧化钙在一定温度下分解:
②碱石灰中含有氢氧化钠、氧化钙固体,球形干燥管两端是开口的。
【实验方案3】同学们在老师的指导下,设计了如图装置进行进一步分析:
【实验数据记录】充分反应后,产物被完全吸收,测得A装置增重装置增重。
【分析与结论】
(3)该生石灰样品的成分为 (填化学式)
【反思拓展】
(4)若没有C装置,对该生石灰样品中各成分质量分数的测定的影响是 。
【变式】(24-25九年级上·上海徐汇·月考)实验室有一瓶敞口放置的氧化钙,兴趣小组猜测该氧化钙可能变质。
【实验一】
(1)小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加紫色石蕊试液 ①烧杯壁变热,溶液显蓝色 样品中含有CaO和Ca(OH)2
②烧杯底部有白色固体 样品中含有CaCO3
小组讨论后,认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
【实验二】测定该瓶氧化钙的成分,取10.0g固体进行如下实验。
已知:氢氧化钙高温下能分解:Ca(OH)2CaO+H2O↑
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
连接装置,通一会儿空气,观察到C、D的质量不变时,点燃酒精喷灯,反应至C、D的质量不再增加,继续通空气至装置冷却。测得C增重0.9g,D增重1.1g。
(2)实验前后通入空气的目的分别是 、 。
(3)根据实验,该氧化钙样品中的成分是 ,其中氧化钙的质量分数是 。
(4)兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
考向03 探究碱石灰变质后的成分
【典例】(2025·四川广元·中考真题)某化学兴趣小组发现装满碱石灰的塑料瓶已经膨胀破裂,同学们对此产生了兴趣,在老师的指导下进行了以下探究。
【信息】①碱石灰由NaOH和CaO按一定比例混合而成,是一种常用的干燥剂;
②NaCl溶液和溶液都呈中性。
【问题】根据资料及所学知识,同学们认为,这瓶“碱石灰”已经变质。
(1)①碱石灰在空气中易变质的原因是 (用化学方程式表示,写一个即可);
②这瓶已经变质的“碱石灰”中含有哪些物质?
【预测】
(2)同学们推测,这瓶已经变质的“碱石灰”中可能含有的物质有CaO、NaOH、、 (填化学式)和。
【实验】同学们讨论后根据以下实验方案进行实验
步骤 操作 现象 结论
步骤Ⅰ 取部分样品放入烧杯中,加足量水,搅拌 无放热现象 样品中不含CaO和NaOH
步骤Ⅱ 将步骤Ⅰ烧杯中的物质过滤 滤纸上有白色固体 样品中一定含有
步骤Ⅲ 取步骤Ⅱ滤液加入试管中,向其中滴加过量溶液,振荡,静置 产生白色沉淀 样品中一定含有
步骤Ⅳ 向步骤Ⅲ的上层清液中滴加无色酚酞溶液 溶液变红
【分析与结论】
(3)同学们讨论后得出仅步骤Ⅱ的结论不准确,原因是 (用化学方程式表示)。
(4)步骤Ⅳ中溶液变红的现象说明步骤Ⅲ的上层清液中含有 (填化学式)。
(5)通过上述实验得出:这瓶变质的“碱石灰”中一定含有的物质是 (填化学式)。
【变式】(2025·湖南长沙·模拟预测)碱石灰是实验室常用的一种干燥剂。化学小组同学在老师的指导下,进行了以“碱石灰”为主题的学科活动,请你参与并回答相关问题。
任务一 初识碱石灰
碱石灰是NaOH与CaO的混合物,是实验室常用的气体干燥剂。
(1)初中化学常见气体、和中,可以用碱石灰进行干燥的有 。
任务二 探究久置碱石灰的成分
实验室有一瓶敞口久置的碱石灰,请你与化学兴趣小组共同探究其成分。
【查阅资料】①NaOH固体溶于水有明显放热现象,、溶于水无明显的温度变化;②溶液呈碱性,溶液呈中性。
【做出猜想】该碱石灰中可能含有NaOH、、CaO、和。
【实验验证】
(2)
实验步骤 实验现象 实验结论
步骤1:取少量样品至烧杯中,加入一定量的水,充分搅拌,用手触摸烧杯外壁 有白色浑浊 该碱石灰中一定含
无明显温度变化 该碱石灰中不含 和NaOH
步骤2:取少量步骤1中上层清液于试管中,滴加酚酞溶液 溶液变红色 该久置的碱石灰中只含和,该碱石灰已完全变质
步骤3:向步骤2的试管中加入过量溶液
请你将上表中的相关空格补充完整。
【讨论与交流】
(3)步骤1中得出该碱石灰中一定含的结论不一定成立,理由是 。
(4)步骤2中滴加酚酞与步骤3中滴加过量溶液 (填“能”或“不能”)调换先后顺序。
任务三 测定该完全变质的碱石灰中CaCO3的质量分数。
(5)取适量该碱石灰样品,称量、 (请你补充实验操作过程,写出简要操作即可);根据所得数据进行计算,得到样品中的质量分数。
答案和解析
命题预测 碱变质的探究题型一般以实验题和科学探究题为主,也常与其他知识点结合在选择题中考查。主要考点为碱变质的原因、碱变质程度、变质率及碱变质后各成分的探究等。
考点一 氢氧化钠变质的探究
一、解题思路
1.物质在空气中的变质一般是与空气中的O2、CO2、H2O中的一种或几种反应生成新物质而引起的。
2.常见的易变质的物质有NaOH、Ca(OH)2、生石灰CaO和碱石灰(NaOH和CaO的混合物)。
3.设计实验证明变质的解题思路:检验有新物质生成,注意生成物应具有反应物没有的性质,从而排除反应物对生成物鉴别的干扰。
4.设计实验证明完全变质的解题思路:证明反应物消失,注意排除生成物对反应物鉴别的干扰。
5.答题模板
设计实验检验某物质是否变质:取少量样品于试管中,加入一定量试剂,若有现象X,则变质;若有现象Y,则不变质。
二、氢氧化钠变质的探究
1.变质原因:氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠,反应的化学方程式为CO2+ 2NaOH = Na2CO3+H2O;
2.探究氢氧化钠是否变质:
(1)思路:检验是否含有碳酸钠,即检验碳酸根离子
(2)分析:检验碳酸钠时,选择的试剂能与碳酸钠反应产生明显现象,不能与氢氧化钠反应产生相同的现象。
(3)检验原理:
①加酸(H+),使碳酸根离子转化为二氧化碳气体。
2H++CO32-=H2O+CO2↑
②加含钡离子(Ba2+)或钙离子(Ca 2+)的溶液,使碳酸根离子转化为难溶性碳酸盐沉淀。
Ba2++CO32-=BaCO3↓
实验方案 现象 化学方程式 结论
酸 加过量/足量稀盐酸HCl 产生气泡 2HCl+Na2CO3=2NaCl+ H2O+CO2↑ 氢氧化钠已变质
加过量/足量稀硫酸H2SO4 产生气泡 H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+ H2O+CO2↑
碱 加氢氧化钡Ba(OH)2溶液 产生白色沉淀 Ba(OH)2+Na2CO3=2NaOH+ BaCO3↓
加氢氧化钙Ca(OH)2溶液 产生白色沉淀 Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+ CaCO3↓
盐 加硝酸钡/氯化钡溶液 产生白色沉淀 Ba(NO3)2+Na2CO3=2Na NO3+ BaCO3↓BaCl2+Na2CO3=2NaCl+ BaCO3↓
加硝酸钙/氯化钙溶液 产生白色沉淀 Ca(NO3)2+Na2CO3=2Na NO3+ CaCO3↓CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
3.探究氢氧化钠是否完全变质:
(1)思路:检验是否含有氢氧化钠,(即检验氢氧根离子),但需排除碳酸钠(即碳酸根离子)的干扰。
(2)分析:检验氢氧化钠时,选择的试剂能与氢氧化钠反应产生明显现象,不能与碳酸钠反应产生相同的现象。
(3)检验原理:若选择酚酞溶液检验氢氧化钠,则需先除去碳酸钠,原因是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红。
(4)方法:先检验并除尽CO32-,排除干扰后再检验OH-。
(5)选择方案除去CO32-
所用试剂 是否可行 原因
方案1 HCl、H2SO4 不可行 既能除去CO32-,也能与OH-反应
方案2 Ca(OH)2、Ba(OH)2 不可行 能除去CO32-,也会引入OH-,影响原溶液中OH-检验
方案3 CaCl2 、BaCl2、Ba(NO3)2 、Ca(NO3)2 可行 既能除去CO32-,也不会引入OH-、不与OH-反应
(6)实验过程
实验目的 实验步骤 实验现象 实验结论
检验并除尽碳酸钠 ①取少许样品,加水溶解,加入过量的CaCl2 (或BaCl2、Ba(NO3)2 、Ca(NO3)2)溶液 产生白色沉淀 氢氧化钠已变质
检验是否存在氢氧化钠 ②取步骤①中上层清液,滴加几滴酚酞溶液 溶液变红 氢氧化钠部分变质
溶液不变红 氢氧化钠完全变质
1.探究氢氧化钠是否变质,若加酸则一定要足量或过量,少量的酸会先与氢氧化钠反应,无气泡产生。
2.因氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红,故不能检验是否含有碳酸钠。
3.探究氢氧化钠是否完全变质,加入的足量或过量可溶性钡盐或钙盐,原因是检验并除尽碳酸根离子。也不能用氢氧化钙或氢氧化钡溶液,原因是产生氢氧化钠,无法验证是否含有氢氧化钠。
1.(2025·陕西咸阳·二模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验露置在空气中的氢氧化钠溶液是否变质 取少量氢氧化钠溶液,滴入溶液,观察现象
B 探究铁生锈的条件 将一根表面打磨光亮的铁钉部分浸没在盛有水的试管中,一周后观察现象
C 鉴别羊毛和涤纶 抽丝,点燃,闻气味
D 粗盐中难溶性杂质的去除 溶解、过滤、蒸发
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、氢氧化钠变质是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若有白色沉淀产生,则说明氢氧化钠变质,该方案能达到实验目的;
B、铁钉部分浸没在水中,仅能观察水和氧气共同作用下的生锈现象,但缺乏对照组(如完全隔绝氧气或水的条件),无法全面探究铁生锈的条件(需水和氧气同时存在),该方案不能达到实验目的;
C、羊毛灼烧有烧焦羽毛的气味,涤纶灼烧有刺激性的气味,能鉴别,该方案能达到实验目的;
D、通过溶解、过滤、蒸发可去除粗盐中难溶性杂质,该方案能达到实验目的。
故选B。
2.(2025·河南洛阳·一模)实验室需配制50g溶质质量分数为1%的NaOH溶液,配制该溶液的部分操作如图所示。
(1)所需NaOH的质量是 。
(2)图中操作有错误,请指出一条并纠正。
(3)氢氧化钠溶液敞口放置在空气中容易变质。请设计实验,证明一瓶氢氧化钠溶液已经变质(简要写出实验步骤、现象和结论)。
【答案】(1)0.5g
(2)图B中称量氢氧化钠时,应将氢氧化钠放在玻璃器皿(如小烧杯)中称量,不能直接放在托盘上,因为氢氧化钠具有腐蚀性且易潮解/图C中量取水时,俯视读数会导致量取的水的体积偏小,正确操作应该是视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平
(3)实验步骤:取少量该氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸;
现象:若有气泡产生;
结论:说明氢氧化钠溶液已经变质。
【详解】(1)根据溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数,可得所需NaOH的质量为。
(2)错误一:图B中称量氢氧化钠时,应将氢氧化钠放在玻璃器皿(如小烧杯)中称量,不能直接放在托盘上。因为氢氧化钠具有腐蚀性且易潮解。
错误二:图C中量取水时,俯视读数会导致量取的水的体积偏小。正确操作应该是视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。
(3)氢氧化钠溶液敞口放置在空气中会发生反应,因此,变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,通过验证碳酸钠的存在可以证明氢氧化钠溶液已变质,碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳气体,也能与可溶性钙盐、钡盐反应生成白色沉淀,则实验方案可以是:
实验步骤:取少量该氢氧化钠溶液于试管中,向其中滴加足量稀盐酸(或氯化钙溶液、氯化钡溶液等 );
现象:若有气泡产生(或有白色沉淀产生 );
结论:说明氢氧化钠溶液已经变质。因为氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体,与氯化钙溶液或氯化钡溶液反应会产生碳酸钙或碳酸钡白色沉淀。
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)任务三:探究某敞口久置炉具清洁剂的主要成分
【阅读标签】炉具清洁剂的主要成分:氢氧化钠、表面活性剂
探究一:性质探究
(2)将洁厕灵(主要成分是盐酸)滴入炉具清洁剂中,如图甲所示。若反应后溶液呈红色,此时溶液的酸碱度可用图乙中 (填“A”、“B”或“C”)点处表示。
(3)下列试剂能验证出反应后溶液处于如图乙中C点的是___________(填序号)。
A.紫色石蕊溶液 B.氧化铁 C.碳酸钠 D.硝酸银溶液
探究二:探究敞口放置的炉具清洁剂组成
【提出问题】炉具清洁剂长期敞口放置在空气中其主要成分氢氧化钠是否会变质?
【做出猜想】
(4)同学们认为氢氧化钠长期敞口放置会吸收空气中的 而变质。
【进行实验】
(5)完成表格。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量炉具清洁剂于试管中,向其中滴加几滴CaCl2溶液 该炉具清洁剂中氢氧化钠部分变质
②取步骤①中上层清液于试管中,滴加 溶液由无色变红色
【讨论与分析】
(6)小组同学讨论后认为该实验并不能得出炉具清洁剂中氢氧化钠部分变质的结论,原因是 。
【实验操作】滴加稀盐酸
(7)探究三:测定炉具清洁剂中氢氧化钠的质量分数取一定质量的新启封的炉具清洁剂倒入烧杯中,加入一定体积的蒸馏水,逐次加入质量分数为3.65%的稀盐酸至pH值为7,实验装置如下图所示。加入蒸馏水对测定结果 (填“有”或“无”)影响,理由 。
【答案】
(2)A
(3)ABC
(4)二氧化碳/CO2
(5) 产生白色沉淀 无色酚酞溶液
(6)加入CaCl2溶液的量可能不足,未将Na2 CO3完全除去,Na2 CO3溶液呈碱性,对NaOH的检验造成干扰
(7) 无 蒸馏水不参与反应,不改变NaOH的质量
【详解】
(2)炉具清洁剂含NaOH,滴入洁厕灵(盐酸)后溶液仍呈红色,说明NaOH过量,溶液呈碱性,对应图乙中A点(pH>7)。
(3)C点溶液呈酸性(盐酸过量)。
A、紫色石蕊遇酸变红,能验证;
B、氧化铁与盐酸反应溶解、溶液变黄(),能验证;
C、碳酸钠与盐酸反应产生气泡(),能验证;
D、硝酸银与盐酸、氯化钠都反应生成AgCl白色沉淀,即、不能验证。
故选ABC。
(4)NaOH敞口放置吸收空气中的二氧化碳(CO2),发生的反应是。
(5)①NaOH部分变质含Na2CO3,加CaCl2溶液,发生反应,现象是产生白色沉淀。
②上层清液含NaOH,滴加无色酚酞溶液,溶液由无色变红色。
(6)若CaCl2 量不足,Na2CO3 未除尽,其溶液也呈碱性,会使酚酞变红,无法确定是NaOH还是Na2 CO3使酚酞变红,不能证明NaOH部分变质。
(7)测定NaOH质量分数依据NaOH与盐酸反应的化学计量关系,蒸馏水稀释不改变NaOH质量,所以无影响。
4.(2025·贵州黔东南·一模)造纸厂通常使用40%的氢氧化钠溶液,溶解木素、使纤维分离。在某次采购中,购买了一批氢氧化钠固体,因存放时间较长,某兴趣小组的同学在工厂检验员的指导下,对该批次氢氧化钠展开研究。
【提出问题】氢氧化钠是否变质?
【作出猜想】①没有变质;②部分变质;③全部变质。
(1)氢氧化钠变质的原因是 。
任务一 探究该氢氧化钠是否变质
(2)兴趣小组设计如下方案并完成实验
实验方案 实验现象 实验结论
取少量该氢氧化钠溶液,加入过量稀盐酸 猜想①不成立
【反思评价】有的同学提出,为了节约药品,没有必要加入过量的稀盐酸。你的看法是 。
任务二 探究氢氧化钠的变质情况
(3)兴趣小组利用控制变量的方法进行实验,实验数据如下表所示。
实验装置 序号 分别向左右容器内加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH
1 1.0gNaOH固体 31.52 13.69
2 ag碳酸钠固体a的数值为 。 10.03 11.92
3 1.0g该NaOH固体样品 15.71 m
(4)分析温度升高数据,可以确定该NaOH固体是部分变质,请推测m的取值范围是 。
任务三 测定该批次氢氧化钠的纯度并配制溶液
(5)①称1.0g该NaOH固体样品于小烧杯中,量取10.0mL12%的稀盐酸,用电子秤称量反应前仪器和药品的质量为105.22g;
②将稀盐酸加入小烧杯内,待完全反应,再次称量仪器和反应后溶液的质量为105.00g。
请根据上述实验数据计算,该造纸厂配制100千克氢氧化钠溶液,用于溶解木素、使纤维分离,需要该批氢氧化钠固体的质量是 (保留一位小数)。
【答案】(1)氢氧化钠与二氧化碳反应(写方程式也可)
(2) 有气泡 要加过量,若有氢氧化钠,盐酸可能只与氢氧化钠反应,无法判断是否有碳酸钠存在
(3)1.0/1
(4)11.92(5)85.1kg
【详解】(1)氢氧化钠能够与空气中的二氧化碳反应得到碳酸钠和水,方程式:也可;
(2)根据实验结论猜想①不成立,即该氢氧化钠已经变质,说明含有碳酸钠,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生;样品中可能还有氢氧化钠,盐酸量少了会只与氢氧化钠反应,则盐酸要加过量,若有氢氧化钠,盐酸可能只与氢氧化钠反应,无法判断是否有碳酸钠的存在;
(3)根据探究实验要求控制变量唯一的原则,因此根据图表信息可知,agNa2CO3固体中a的数值为1.0。故填:1.0(或1);
(4)根据图表信息可知,全部为氢氧化钠,温度升高31.52℃;全部为碳酸钠,温度升高10.03℃;而1.0g该氢氧化钠样品温度升高15.71℃,因此该NaOH固体属于部分变质;m的取值范围是11.92 < m < 13.69。故填:11.92 < m < 13.69;
(5)产生二氧化碳的质量:105.22g-105.00g=0.22g;则设有碳酸钠的质量为x;
解得x=0.53g;那么样品中氢氧化钠的质量1g-0.53g=0.47g; 所以该氢氧化钠固体样品中氢氧化钠的质量分数是;
要配制100千克40%的氢氧化钠溶液,设需要该批氢氧化钠固体的质量为m。
根据溶质质量相等可得:100kg×40%=m×47.0%,则m=≈85.1kg 。
5.(2025·安徽合肥·二模)【探究二】探究久置的氢氧化钠溶液变质程度
【查阅资料】
Ⅰ.氯化钙溶液呈中性。
Ⅱ.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙固体混合物。为探究久置氢氧化钠溶液的变质程度,进行了如下实验:
【实验报告】
(5)
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应 有 生成 说明原溶液中一定有
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞溶液 溶液变红色 说明原溶液中一定有
【实验结论】
(6)氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【探究三】测定样品中碳酸钠的质量分数
兴趣小组设计了如图所示的实验,取样品放入装置A的锥形瓶中,向锥形瓶中滴加足量稀硫酸,至不再产生气体,实验结束后称量C装置的质量增重。
(7)锥形瓶中不再产生气体后,需要继续通一会儿,其原因是 。
(8)样品中碳酸钠的质量分数是 (保留到)。
(9)如果缺少D装置,会使测定的碳酸钠含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】
(5) 白色沉淀 氢氧化钠/NaOH
(6)部分
(7)将装置中残留的二氧化碳全部赶入 C 装置中,使测定结果更准确
(8)5.3%
(9)偏大
【详解】
(5)①取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,充分反应,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,有白色沉淀生成,说明原溶液中有碳酸钠,且过量的氯化钙溶液能将碳酸钠除尽;
②取步骤①试管中的少量上层清液,滴加无色酚酞试液,溶液变红,说明原溶液中含有氢氧化钠;
(6)由以上分析可知,溶液中含碳酸钠和氢氧化钠,说明氢氧化钠溶液部分变质。
(7)继续通一会儿N2的原因是将装置中残留的二氧化碳全部赶入 C 装置中,使测定结果更准确;反应结束后,装置 A、B 中会残留部分二氧化碳气体,如果不将其赶入 C 装置被完全吸收,会导致测量的二氧化碳质量偏小,从而使计算出的碳酸钠质量分数不准确。
(8)氢氧化钠能吸收二氧化碳生成碳酸钠和水,实验结束后称量C装置的质量增重,则反应过程中生成的二氧化碳质量为2.2g,设样品中碳酸钠的质量为x,则
解得x=5.3g
则样品中碳酸钠的质量分数为;
(9)如果缺少 D 装置,空气中的水蒸气和二氧化碳会进入 C 装置,使 C 装置质量增重偏大,即测量的二氧化碳质量偏大;根据化学方程式计算碳酸钠质量时,二氧化碳质量偏大,会导致计算出的碳酸钠质量偏大,从而使测定的碳酸钠含量偏大。
考点二 氢氧化钙变质的探究
1.变质原因:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙,反应的化学方程式为CO2+ Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O;
2.检验氢氧化钙是否变质:
(1)思路:检验是否含有碳酸钙,即检验碳酸根离子
(2)检验原理:
利用碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,化学方程式2HCl+CaCO3=CaCl2+ H2O+CO2↑
(3)实验方案:
取少量样品于试管中,加入足量的稀盐酸,若产生气泡,则已变质。
3.探究氢氧化钙的变质程度
(1)思路:检验是否含有碳酸钙、氢氧化钙
(2)检验原理:
利用碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体来检验碳酸钙,再碳酸钙难溶于水、氢氧化钙微溶于水,通过溶解后检验溶液中是否有氢氧根离子来确定氢氧化钙的存在。
(3)实验方案:
实验目的 实验步骤 实验现象及化学方程式 实验结论
检验碳酸钙 ①取少许样品于烧杯中,加足量水充分搅拌,过滤,向滤渣中加入稀盐酸 有气泡产生2HCl+CaCO3=CaCl2+ H2O+CO2↑ 氢氧化钙已变质
检验氢氧化钙 ②取少量①中的溶液,滴加几滴酚酞溶液(或通入二氧化碳气体或加入少量碳酸钠溶液) 酚酞变红(溶液变浑浊/有白色沉淀生成) 氢氧化钙部分变质
无明显现象 氢氧化钙全部变质
因为氢氧化钙微溶于水,故不能通过加水观察是否有不溶物判断是否有碳酸钙;检验碳酸钙一定要用稀盐酸,看到有气泡才行。
1.(2025·广东广州·二模)某化学小组围绕“酸、碱、盐的性质的综合运用”,开展了以下实验探究活动。
(1)实验一:实验室里盛放石灰水的试剂瓶内壁上常有一层白色固体。用盐酸除去白色固体时产生了气泡,此时发生反应的化学方程式为 。为证明氢氧化钙和稀盐酸反应的发生,甲组同学往反应后的该试管中加入硫酸铜溶液,观察不到明显现象,从而可以证明反应的发生。乙组同学提出还可以用二氧化碳替代硫酸铜溶液。你认为乙组同学的方案合理吗? 并说明理由 。
【答案】(1) 不合理 若氢氧化钙和稀盐酸未反应,有稀盐酸存在的情况下,二氧化碳不能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,无明显现象;若二者已反应,二氧化碳不与反应后的物质反应,无明显现象(合理即可)
【详解】(1)石灰水的主要成分是氢氧化钙,它与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙白色固体,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为;
若氢氧化钙和稀盐酸未反应,有稀盐酸存在的情况下,二氧化碳不能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,无明显现象;若二者已反应[],二氧化碳不与反应后的物质反应,无明显现象,所以不能用二氧化碳证明氢氧化钙和稀盐酸反应发生。
2.(24-25九年级上·上海松江·期末)电石(主要成分是碳化钙CaC2) 是一种重要的化工原料,在工农业生产中具有重要作用。
(1)用块状电石和水反应可制得乙炔气体,化学方程式为:CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2。该反应非常剧烈,宜选择 (填装置字母)作为制取乙炔的发生装置;可选用E装置(夹持部分省略)收集乙炔气体,说明乙炔具有 性质。
(2)为确定一瓶久置的碳化钙样品是否变质,同学们进行了如下探究。
①甲同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水。静置后往上层清液滴加酚酞试液,溶液呈红色,说明上层清液 呈 (选填“酸性”、“碱性”、“中性”),含有的溶质是 ,上述实现现象 (选填“能”或“不能”)说明样品变质。
②乙同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水,观察到 ,说明样品完全变质。乙同学继续探究,取0.74克样品放入烧杯中,加一定量水后通入二氧化碳,得到1克白色沉淀。写出生成白色沉淀的化学方程式。 ,根据上述数据确定样品中有无碳化钙,并分析说明 。
【答案】(1) B 不易溶于水且不与水反应
(2) 碱性 氢氧化钙 不能 无明显现象 无,是因为产生1g碳酸钙沉淀消耗0.74g氢氧化钙,说明样品中无碳化钙
【详解】(1)用块状电石和水反应可制得乙炔气体,其原理是,该反应中反应物为固体和液体,反应条件为常温,应选择固液常温型发生装置,即装置B或C,其中B装置能通过分液漏斗控制液体药品的滴加速率,从而控制反应速率,由于该反应非常剧烈,所以宜选择装置B作为制取乙炔的发生装置;
可选用E装置通过排水法收集乙炔气体,说明乙炔具有不易溶于水且不与水反应的性质;
(2)①甲同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水,静置后往上层清液滴加酚酞试液,溶液呈红色,说明上层清液呈碱性,含有的溶质是氢氧化钙;上述实现现象不能说明样品变质,是因为碳化钙能与水反应生成氢氧化钙;
②碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙,乙同学取少量样品放入烧杯,加入一定量水,观察到无明显现象,说明样品完全变质;乙同学继续探究,取0.74g样品放入烧杯中,加一定量水后通入二氧化碳,得到1g白色沉淀,即二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
设氢氧化钙的质量为x,
即产生1g碳酸钙沉淀消耗氢氧化钙的质量为0.74g,由于是取0.74g样品进行实验,说明样品中无碳化钙。
考点三 生石灰(氧化钙)变质的探究
1.变质原因分析:
氧化钙吸收空气中的水生成氢氧化钙,氢氧化钙进一步吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙。
CaO+H2O=Ca(OH)2、CO2+ Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O;
2.检验久置于空气中的生石灰的成分:
(1)思路:检验是否含有CaO、Ca(OH)2或CaCO3
(2)检验原理:氧化钙与水反应放热,可据此检验氧化钙。但由于氧化钙与水反应生成氢氧化钙,对氢氧化钙的检验产生干扰。因此检验了氧化钙就不再检验氢氧化钙。碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体,故用稀盐酸检验碳酸钙。
(3)实验方案:
实验目的 实验步骤 实验现象 解释或结论
检验氧化钙 取少许样品于烧杯中,加入少量水,用手触摸烧杯外壁(或用温度计测量水的温度) 烧杯壁发热(温度计示数上升) 样品中含有氧化钙
检验碳酸钙 取少许样品于试管中,滴加稀盐酸 有气泡产生 样品中含有碳酸钙
氧化钙与水反应生成氢氧化钙,对氢氧化钙的检验产生干扰。因此检验了氧化钙就不再检验氢氧化钙。
1.(2025·江苏连云港·二模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别棉纤维和羊毛纤维 点燃,闻气味
B 除去木炭粉中少量CuO 在空气中充分灼烧
C 检验氧化钙是否变质 取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液
D 比较铁、铜、银三种金属的活动性顺序 将铁丝和铜丝分别浸入到溶液中
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、棉纤维的主要成分是纤维素,燃烧时产生烧纸的气味;羊毛纤维的主要成分是蛋白质,燃烧时产生烧焦羽毛的气味;点燃,闻气味可以鉴别棉纤维和羊毛纤维,该实验方案能达到实验目的,符合题意;
B、在空气中充分灼烧,木炭粉会与氧气反应生成二氧化碳气体而被除去,而氧化铜不与氧气反应,不能除去氧化铜,反而把原物质木炭粉除去了,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
C、氧化钙变质会生成氢氧化钙,氧化钙与水反应也会生成氢氧化钙,取少量固体溶于水中,滴加酚酞溶液,溶液变红,不能确定是原有的氢氧化钙还是氧化钙与水反应生成的氢氧化钙,无法检验氧化钙是否变质,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意;
D、将铁丝和铜丝分别浸入到AgNO3溶液中,铁和铜都能与硝酸银溶液反应,说明铁和铜的活动性都比银强,但无法比较铁和铜的活动性强弱,该实验方案不能达到实验目的,不符合题意。
故选A。
2.(2025·天津和平·二模)某露置于空气中的CaO固体,测得其中钙元素质量分数为50%,取10g该CaO固体样品,向其中加入足量稀盐酸使其完全溶解。下列说法正确的是
A.加入稀盐酸后一定没有气泡产生
B.该样品的变质过程发生的全是化学变化
C.反应后溶液中溶质的质量为11.1g
D.该样品的成分组合方式有3种
【答案】BD
【详解】A、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙,样品中加入稀盐酸后可能有气泡产生,故选项说法错误;
B、生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙,则该样品的变质过程发生的全是化学变化,故选项说法正确;
C、由质量守恒定律可知,反应前后钙元素的质量不变,则反应生成氯化钙的质量为10g×50%÷×100%=13.875g ,故选项说法错误;
D、氧化钙中钙元素的质量分数是×100%≈71%,氢氧化钙中钙元素的质量分数是×100%≈54%,碳酸钙中钙元素的质量分数是×100%=40%,由题意可知,测得其中Ca元素质量分数为50%,则该混合物可能是氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙的混合物,或氧化钙和碳酸钙的混合物,或碳酸钙和氢氧化钙的混合物,则该样品的成分组合方式有3种,故选项说法正确;
故选:BD。
3.(24-25九年级上·上海徐汇·月考)实验室有一瓶敞口放置的氧化钙,兴趣小组猜测该氧化钙可能变质。
【实验一】
(1)小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加紫色石蕊试液 ①烧杯壁变热,溶液显蓝色 样品中含有CaO和Ca(OH)2
②烧杯底部有白色固体 样品中含有CaCO3
小组讨论后,认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 (用化学方程式表示);“现象②”不足以证明样品中有碳酸钙,原因是 。
【实验二】测定该瓶氧化钙的成分,取10.0g固体进行如下实验。
已知:氢氧化钙高温下能分解:Ca(OH)2CaO+H2O↑
碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳。
连接装置,通一会儿空气,观察到C、D的质量不变时,点燃酒精喷灯,反应至C、D的质量不再增加,继续通空气至装置冷却。测得C增重0.9g,D增重1.1g。
(2)实验前后通入空气的目的分别是 、 。
(3)根据实验,该氧化钙样品中的成分是 ,其中氧化钙的质量分数是 。
(4)兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
【答案】(1) 氢氧化钙微溶于水,烧杯底部的白色固体可能是未溶解的氢氧化钙
(2) 排尽装置内的空气,防止空气中的水蒸气和二氧化碳干扰实验结果 将反应生成的水蒸气和二氧化碳全部赶入 C、D 装置中,使测量结果更准确
(3) CaO、Ca(OH)2、CaCO3 38%
(4)不会有影响,因为化学反应前后元素的质量不变,变质前后钙元素的质量不变,与足量稀盐酸反应后,钙元素全部转化为氯化钙,所以最终得到氯化钙的质量不变
【详解】(1)氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,所以仅根据加水搅拌后烧杯壁变热,溶液显蓝色(呈碱性),不能确定原样品中就有氢氧化钙,因为可能是氧化钙与水反应生成的,该反应的化学方程式为;
氢氧化钙的溶解度较小,微溶于水,所以烧杯底部出现白色固体,有可能只是未溶解的氢氧化钙,不能直接证明是碳酸钙。
(2)实验前装置内空气中含有水蒸气和二氧化碳,如果不排尽,在实验过程中会对 C、D 装置的增重数据产生干扰,影响实验结果;
反应结束后,继续通入空气可以将 B 中反应生成的水蒸气和二氧化碳全部赶入 C、D 装置中,确保 C、D 装置能准确吸收反应生成的水蒸气和二氧化碳,使测量结果更准确。
(3)C 增重0.9g是氢氧化钙分解生成水的质量,说明样品中有氢氧化钙,设其质量为x
x=3.7g
D 增重1.1g是碳酸钙分解生成二氧化碳的质量,说明样品中有碳酸钙,设其质量为y
y=2.5g
,可知样品中的成分是CaO、Ca(OH)2、CaCO3
样品中氧化钙的质量分数为
(4)氧化钙变质过程中,钙元素的质量并没有损失。氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙与足量稀盐酸反应,钙元素最终都转化到氯化钙中,根据质量守恒定律,元素质量在化学反应前后不变,所以变质前后制取的氯化钙产量不变。
4.(25-26九年级上·上海浦东新·月考)某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氧化钙,猜测该氧化钙可能变质。小明为确定该瓶氧化钙的成分进行了实验探究,如下表所示:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量该氧化钙样品于烧杯中,加水搅拌,静置,取上层清液滴加紫色石蕊试液 ①烧杯壁变热,石蕊试液变蓝 样品中含有氧化钙和氢氧化钙
②烧杯底部有白色固体 样品中含有碳酸钙
【交流讨论】
(1)小组讨论后,同学们认为:“现象①”不足以证明样品中有氢氧化钙,原因是 。
兴趣小组同学为准确测定该瓶氧化钙的成分,进行了如下探究。
【提出问题】该瓶氧化钙中都有哪些成分,各成分的质量比是多少?
【查阅资料】
1.氢氧化钙在一定温度下能分解:
2.氧化钙属于碱性氧化物可以与酸反应;酸和碱可以发生复分解反应
3.碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物,能吸收水和二氧化碳
【设计并实施实验】兴趣小组设计了如图所示的实验(装置气密性良好)。取10.0 g该氧化钙样品放在装置B的玻璃管中,先通入一会空气,再称量C、D装置的质量,然后边通入空气,边用酒精喷灯加热(能达到1000℃高温),至固体不再发生变化,继续通一会空气,实验后测得C装置增重0.9 g,D装置增重1.1 g。
【形成结论】
(2)该氧化钙样品中的成分是 ,各成分的质量比是 。
【反思评价】
(3)A装置的作用是 。如果没有A装置,可能会导致氧化钙样品成分中的 测定结果偏大。
【拓展应用】
(4)为了能变废为宝,兴趣小组打算用这瓶变质的氧化钙与足量的稀盐酸反应,再蒸发制取产品氯化钙固体,与变质前的氧化钙相比,变质后的氧化钙对产品氯化钙的产量是否会有影响,为什么? 。
【答案】(1)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,且生成的氢氧化钙呈碱性,能使石蕊试液变蓝
(2) 氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙
(3) 防止空气中的水和二氧化碳进入装置C、D 氢氧化钙、碳酸钙
(4)不会有影响,无论是否变质,钙元素最终都会转化至CaCl2中
【详解】(1)氧化钙(CaO)与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,且生成的氢氧化钙呈碱性,能使石蕊试液变蓝,因此 “烧杯壁变热、石蕊试液变蓝” 不能证明样品中原本含有氢氧化钙。
(2)C装置增重0.9g是Ca(OH)2分解生成的水的质量,设样品中Ca(OH)2的质量为x,则
x=3.7g
碳酸钙高温分解的化学方程式为,D装置增重1.1g是CaCO3分解生成的CO2的质量,设样品中CaCO3的质量为y,则
y=2.5g
样品中CaO质量为,则该氧化钙样品中含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙,且氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比为。
(3)A装置中碱石灰可吸收空气中的水和二氧化碳,防止其进入装置C、D影响实验结果;
若没有A装置,空气中的水和二氧化碳会被装置C、D吸收,导致测得的水、二氧化碳质量偏大,进而使Ca(OH)2、CaCO3的测定结果偏大。
(4)根据、、,无论是否变质,钙元素最终都会转化至CaCl2中,钙元素质量不变,故氯化钙产量无影响。
5.(2025·贵州黔东南·模拟预测)碱石灰(CaO与NaOH的混合物)在气体的干燥、工业化学反应等方面都发挥着重要的作用。某实验小组对碱石灰中氧化钙含量对吸水率的影响及碱石灰的变质情况展开了探究。
任务一:探究不同配比碱石灰对吸水率的影响
(1)实验小组选取四种不同配比的碱石灰样品在相同的条件下进行测试,数据如下表:
样品编号 CaO质量分数 NaOH质量分数 实际吸水率(%) 主要现象
A 40% 60% 32.0 潮解明显,反应后部分结块
B 60% 40% 48.0 快速反应,结块加剧
C 80% 20% 56.0 剧烈放热,表面覆盖致密层
D 90% 10% 49.5
①CaO吸水的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。
②碱石灰的实际吸水率与氧化钙含量的关系是 ,分析产生这种变化的原因可能是 。
任务二:探究久置碱石灰的变质情况
(2)提出猜想:猜想Ⅰ:没有变质,即该“碱石灰”中只有CaO、NaOH;
猜想Ⅱ:部分变质,即该“碱石灰”中除含有CaO、NaOH外,还有CaCO3和Na2CO3
猜想Ⅲ:完全变质,即该“碱石灰”中只有 。
设计方案及实验:小组同学根据猜想,设计了图的探究方案及探究过程。
(3)实验结论分析
①小组同学经过讨论和分析,确认猜想Ⅲ不成立,其证据是 。
②操作④发生反应的化学方程式为 。
③滤液中的溶质一定含有 ;由此判断猜想Ⅰ (填“成立”或“不成立”)。
(4)反思与评价
小组同学在完成实验及分析讨论后,发现猜想二存在漏洞,请你作出判断并说明原因 。
【答案】(1) 化合反应 随氧化钙含量的增加先增大后减小 低氧化钙含量段,氧化钙吸水放热加速氢氧化钠溶解,提升整体吸水率;达到最大吸水率后,随氧化钙含量的增加,碱石灰吸水后表面形成致密层,阻止了水分的进入,导致实际吸水率下降(意思相近即可)
(2)CaCO3和Na2CO3
(3) 样品加水后试管外壁发热 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 碳酸钠/Na2CO3 不成立
(4)存在漏洞,物质成分中可能只含氧化钙和氢氧化钠中的一种,也可能两种都有/样品中还可能含有氢氧化钙
【详解】(1)①氧化钙和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为;该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
②根据表中内容可知,随着氧化钙质量分数的增加,实际吸水率先增大后减小,则说明碱石灰的实际吸水率随氧化钙含量的增加先增大后减小;
氧化钙和水反应放热,低氧化钙含量段,氧化钙吸水放热加速氢氧化钠溶解,提升整体吸水率;达到最大吸水率后,随氧化钙含量的增加,碱石灰吸水后表面形成致密层,阻止了水分的进入,导致实际吸水率下降。
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则完全变质时,该“碱石灰”中只有CaCO3和Na2CO3。
(3)①氧化钙和水反应会放热,且氢氧化钠溶解时也放热,将样品加水溶解时,试管外壁发热,说明样品中含有氧化钙和氢氧化钠,则猜想Ⅲ不成立;
②碳酸钙难溶于水,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
③碳酸钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,且碳酸钠和石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,根据流程现象可知,滤液中的溶质一定含有Na2CO3;
由于样品中含有碳酸钙和碳酸钠,则说明猜想Ⅰ不成立。
(4)由于氧化钙和水反应生成氢氧化钙,则样品中还可能含有氢氧化钙,或样品中可能只含氢氧化钠和氧化钙中的一种。
题型一 氢氧化钠变质的探究
考向01 氢氧化钠变质的试剂或方法的选择
【典例】(2025·黑龙江·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 分离:固体和固体 溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除杂:溶液中混有溶液 加入足量铁粉,过滤
C 鉴别:氧化铜和铁粉 取样滴加稀盐酸,观察现象
D 检验:NaOH溶液是否变质 取样,滴加少量稀盐酸,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、碳酸钙难溶于水,氯化钙溶于水,可通过溶解、过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钙,然后蒸发结晶才能得到氯化钙,达不到分离的目的,不符合题意;
B、加入足量铁粉,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,不但除去了杂质,也除去了原物质,不符合题意;
C、取样滴加稀盐酸,观察现象,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,现象不同,可以鉴别,符合题意;
D、氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质,如果氢氧化钠部分变质,滴加少量稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,待氢氧化钠完全反应后,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,少量的稀盐酸可能被氢氧化钠完全消耗,用少量稀盐酸无法检验氢氧化钠溶液是否变质,应用足量的稀盐酸,不符合题意。
故选C。
【变式】(2025·广东广州·二模)氢氧化钠溶液敞口放置一段时间,实验探究氢氧化钠是否变质,下列说法不正确的是
A.氢氧化钠溶液变质为碳酸钠后离子数量减少
B.证明氢氧化钠是否变质为碳酸钠,加过量稀盐酸或适量氯化钡溶液均可
C.证明氢氧化钠只有部分变质,溶液含NaOH和Na2CO3,操作是取样于试管,先加过量氯化钙溶液,继续在该试管加入酚酞溶液
D.证明氢氧化钠全部变质为Na2CO3,操作为取样于试管,加入适量盐酸溶液
【答案】D
【详解】A、氢氧化钠溶液变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为,从离子角度看,钠离子个数不变,2个反应后生成1个,故离子数量减少,说法正确,不符合题意;
B、加入过量稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生,证明氢氧化钠是否变质为碳酸钠;加入适量氯化钡溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,观察到产生白色沉淀,证明氢氧化钠是否有变质为碳酸钠,说法正确,不符合题意;
C、证明氢氧化钠只有部分变质,即溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠,氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,均能使酚酞溶液变红,因此需先检验并除去碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,则取样于试管中,先加入过量氯化钙溶液,继续在该试管加入酚酞溶液,观察到产生白色沉淀、溶液变红,说明存在碳酸钠和氢氧化钠,即氢氧化钠部分变质,说法正确,不符合题意;
D、氢氧化钠全部变质为碳酸钠时,加入盐酸会产生气泡;但如果氢氧化钠部分变质,溶液中既含有氢氧化钠又含有碳酸钠,加入盐酸时,盐酸先与氢氧化钠反应,无明显现象,当氢氧化钠完全反应后,盐酸再与碳酸钠反应产生气泡,所以仅通过加入适量盐酸溶液,不能确定氢氧化钠是全部变质还是部分变质,说法错误,符合题意。
故选:D。
考向02 借助数字化实验检验氢氧化钠是否变质
【典例】(2025·山东威海·中考真题)图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【答案】C
【详解】A、随着反应的进行,溶液的pH逐渐减小,碱性逐渐减弱,选项正确;
B、由图可知,开始pH减小的速度较快,后pH减小速度突然变慢,则说明开始有物质和氯化钡反应使溶液碱性快速减小。氢氧化钠和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水变质,碳酸钠溶液为碱性,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钠溶液为中性,所以实验过程中有白色沉淀生成,选项正确;
C、溶液pH始终>7,说明溶液中存在氢氧化钠,由图可知,试剂为20s时,氯化钡与碳酸钠恰好完全反应,a点时,氯化钡过量,则溶液中一定存在生成氯化钠、剩余的氯化钡和没有参加反应的氢氧化钠,选项错误;
D、结合上面分析可知,溶液中既存在碳酸钠又存在氢氧化钠,所以该份氢氧化钠溶液部分变质,选项正确;
故选C。
【变式】(2025·江西抚州·三模)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.反应结束后溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【详解】A、氢氧化钠变质会生成碳酸钠(),加入稀盐酸后有二氧化碳产生(),说明样品中含有碳酸钠,即氢氧化钠固体已变质,A 正确;
B、0-50s 时段没有二氧化碳产生,是因为稀盐酸先与氢氧化钠发生中和反应,B 正确;
C、100s 时二氧化碳含量还在上升,说明碳酸钠还未完全反应,溶液中既有生成的氯化钠,还有未反应完的碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,所以溶液的pH>7,C 正确;
D、反应结束后,稀盐酸过量,溶液中的溶质有生成的氯化钠和过量的氯化氢两种,D 错误。
故选D。
考向03 检验氢氧化钠变质的程度
【典例】(2025·四川达州·中考真题)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别涤纶和羊毛 取样,点燃,闻气味
B 除去中少量的Fe 加入过量稀盐酸
C 检验烧碱样品是否完全变质 取样,滴加无色酚酞溶液观察是否变色
D 分离和KCl的固体混合物 加水溶解,过滤,洗涤,干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、涤纶(合成纤维)燃烧有烧塑料味;羊毛(蛋白质纤维)燃烧时有烧焦羽毛味。通过点燃闻气味可明确区分两者。选项正确;
B、盐酸既能与铁反应,也能与氧化铁反应,过量的稀盐酸能除去氧化铁,选项错误;
C、烧碱(NaOH)变质生成Na2CO3,两者溶液均呈碱性(酚酞变红),无法通过酚酞变色判断是否完全变质,选项错误;
D、分离MnO2(不溶)和KCl(易溶)需溶解后过滤得到MnO2,但滤液需蒸发结晶才能获得KCl固体。选项步骤缺少蒸发,无法完全分离两种固体,选项错误;
故选A。
【变式】(2025·山东日照·一模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 检验白醋具有酸性 取样,滴加酚酞溶液
B 除去气体中的HCl 通入足量的氢氧化钠溶液
C 鉴别NaOH、、、四种溶液 不需再加试剂
D 证明NaOH部分变质 加入足量氢氧化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇酸性和中性溶液不变色;白醋呈酸性,取样滴加酚酞溶液,溶液不变色,但不能仅根据溶液不变色就确定白醋具有酸性,因为中性溶液也不能使酚酞变色,该实验方案不能达到检验白醋具有酸性的目的,不符合题意;
B、CO2和HCl都能与氢氧化钠溶液反应,用氢氧化钠溶液除去CO2气体中的HCl,在除去HCl的同时也会将CO2除去,不符合除杂原则,不符合题意;
C、FeCl3溶液呈黄色,其他溶液都是无色,首先可以鉴别出FeCl3溶液; 把FeCl3溶液分别滴加到其余三种溶液中,产生红褐色沉淀的是NaOH溶液,因为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl; 再把NaOH溶液滴加到剩余两种溶液中,产生白色沉淀的是MgCl2溶液,因为2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl。 无明显现象的是BaCl2溶液。所以不需再加试剂就能鉴别NaOH、FeCl3、MgCl2、BaCl2四种溶液,符合题意;
D、证明NaOH部分变质,不仅要证明有Na2CO3生成(即证明变质),还要证明仍有NaOH存在(即部分变质)。加入足量氢氧化钡溶液,氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀,能证明有碳酸钠,即证明NaOH已变质,但氢氧化钡溶液过量,引入了OH ,会干扰对原溶液中NaOH的检验,无法证明NaOH是部分变质,不符合题意。
故选C。
考向04 氢氧化钠变质后成分的探究
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Na2CO3 猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作 现象 结论
B同学 取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液 溶液变红 猜想二成立
C同学 ①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液 ①有白色沉淀生成②滤液不变红 猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有______(选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【答案】(1)
(2) 一 C
(3)BCD
【详解】(1)空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
(2)A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体,观察到有无色气泡产生,溶液中含有碳酸钠,由此可知猜想一不成立。
B同学:滴入无色酚酞后溶液变红,说明溶液呈碱性,但Na2CO3溶液本身也呈碱性,因此无法区分是NaOH还是Na2CO3导致的碱性,不能得出结论;
C同学:①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀生成,说明含有Na2CO3;②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液,滤液不变红,溶液不显碱性,不含氢氧化钠,猜想三成立,结论正确的是C同学。
(3)A、向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,不能确定原溶液中是否含有氢氧化钠,故A不符合题意;
B、向溶液中加入适量CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,若生成白色沉淀,则含有碳酸钠,过滤后,滤液中滴入CuSO4溶液,若生成蓝色沉淀说明含NaOH,故B符合题意;
C、加入过量CaCl2溶液检验并除去碳酸钠后,通入CO2,若滤液变浑浊说明含NaOH,二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,故C符合题意;
D、向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,继续加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀说明有碳酸钠,若溶液褪色,则不含氢氧化钠,若溶液不褪色,则含氢氧化钠,故D符合题意。
其中可行的有BCD。
【变式】(2025·甘肃酒泉·二模)兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动:

【查阅资料】NaOH固体在空气中会变质。
【猜想】
(1)猜想l:可能全部是NaOH;猜想Ⅱ:可能全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:可能是 混合物。
【实验探究一】
(2)甲同学用酚酞试液来检验NaOH是否变质,你认为他能否成功? (填“能”或“不能”),理由是 ;
【实验探究】乙同学按如图所示实验方案进行探究:
(3)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是 ;
(4)若A是Ba(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为 (填化学式),该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有NaOH。
(5)若A是CaCl2溶液,当实验现象a为 ,现象b为 ,则猜想Ⅱ成立。若猜想Ⅲ成立的实验现象是 。
【反思】
(6)久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示): ;
(7)若氢氧化钠是部分变质,除去杂质所用的试剂是: 。
【答案】(1)和
(2) 不能 溶液也呈碱性
(3) 稀盐酸或稀硫酸

(4) 不能
(5) 产生白色沉淀 溶液不变红 有白色沉淀生成,加入酚酞试液后溶液变红
(6)
(7)氢氧化钙溶液
【详解】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水,所以做出的三个猜想分别是:全部是(没有变质);全部是(完全变质);和的混合物(部分变质)。故答案为:和。
(2)溶液的变质原因是吸收了空气中的二氧化碳,生成了碳酸钠和水,而碳酸钠溶液呈碱性,氢氧化钠溶液也呈碱性,酚酞遇碱性溶液变红,因

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