例談中考化學(xué)物質(zhì)變質(zhì)熱點(diǎn)試題

摘" 要：氫氧化鈉、生石灰等物質(zhì)放置在空氣中，極易吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳?xì)怏w而發(fā)生變質(zhì)，這部分內(nèi)容已成為近年來(lái)各省市中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題命題的熱點(diǎn).本文對(duì)中考化學(xué)中物質(zhì)變質(zhì)的考查內(nèi)容及其常見(jiàn)題型進(jìn)行了分類(lèi)和總結(jié)，以期為一線教師教學(xué)提供參考.

關(guān)鍵詞：題型；物質(zhì)變質(zhì)；中考化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1008-0333（2024）17-0100-03

收稿日期：2024-03-15

作者簡(jiǎn)介：王平學(xué)（1966.9—），男，甘肅省天水人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

物質(zhì)的變質(zhì)問(wèn)題可以綜合考查氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣的性質(zhì)以及除雜、檢驗(yàn)等知識(shí)，通常以實(shí)驗(yàn)探究題的形式進(jìn)行考查.

1" 氫氧化鈉的變質(zhì)

例1" （2023·鄂州）某化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的氫氧化鈉溶液忘了蓋上瓶蓋.對(duì)于該瓶溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們提出了如下假設(shè)：

假設(shè)一：該溶液沒(méi)有變質(zhì)；

假設(shè)二：該溶液部分變質(zhì)；

假設(shè)三：該溶液全部變質(zhì).

為了驗(yàn)證假設(shè)，同學(xué)們共同設(shè)計(jì)了表1實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你幫他們完善該探究過(guò)程.

查閱資料發(fā)現(xiàn)，Ba（NO3）2溶液呈中性.

表1" 氫氧化鈉變質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

步驟一：取少量該瓶溶液于試管中，滴加過(guò)量的Ba（NO3）2溶液，振蕩原溶液中一定含有碳酸鈉

步驟二：取步驟一試管中的少量上層清液于另一支試管中，滴加酚酞溶液溶液變紅色原溶液中一定含有

結(jié)論：假設(shè)二成立

反思一：氫氧化鈉溶液露置于空氣中易變質(zhì)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式.

反思二：步驟一中，滴加Ba（NO3）2溶液過(guò)量的目的是.

解析" 步驟一：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論原溶液中一定含有碳酸鈉可反推現(xiàn)象，硝酸鋇與碳酸鈉反應(yīng)，生成硝酸鈉、碳酸鋇沉淀；步驟二：由于硝酸鋇過(guò)量，將溶液中的碳酸鈉完全消耗，此時(shí)溶液中無(wú)碳酸鈉，因?yàn)橄跛徜^呈中性，不能使酚酞變紅，故使酚酞變紅的是氫氧化鈉，由此得出結(jié)論原溶液中一定含有氫氧化鈉.反思一：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOHNa2CO3+H2O；反思二：碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使酚酞變紅，為了排除碳酸鈉對(duì)步驟二的干擾，需加入過(guò)量硝酸鋇，檢驗(yàn)和除盡碳酸鈉［1］.

2" 氫氧化鈣的變質(zhì)

例2" （2023·眉山）某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)上次做實(shí)驗(yàn)用的澄清石灰水忘記了蓋瓶蓋，試劑瓶?jī)?nèi)壁附著一層白色固體、底部也有白色固體.

【提出問(wèn)題】白色固體是什么？怎樣產(chǎn)生的？

【猜想與假設(shè)】

猜想一：碳酸鈣；空氣中的二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣.

猜想二：氫氧化鈣；水分蒸發(fā)，析出氫氧化鈣固體.

猜想三：氫氧化鈣和碳酸鈣的混合物.

【實(shí)驗(yàn)探究】

（1）甲同學(xué)取少量白色固體于試管中，加入過(guò)量稀鹽酸，振蕩，固體全部溶解并有氣泡產(chǎn)生.產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為.

甲同學(xué)得出結(jié)論：猜想一正確.

（2）乙同學(xué)提出疑問(wèn)，認(rèn)為甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論不夠嚴(yán)謹(jǐn)，其理由是（用化學(xué)方程式表示），并補(bǔ)充表2實(shí)驗(yàn)如下.

表2" 氫氧化鈣變質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

白色固體既含有碳酸鈣又含有氫氧化鈣

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】綜上所述，猜想三正確.

【實(shí)驗(yàn)反思】（3）澄清石灰水必須保存.

解析" （1）甲同學(xué)取少量白色固體于試管中，加入過(guò)量稀鹽酸，振蕩，固體全部溶解并有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明白色固體為碳酸鈣.碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O.（2）白色固體也可能是氫氧化鈣和碳酸鈣的混合物，氫氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+2HClCaCl2+2H2O；碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O.取少量白色固體于試管中，加入過(guò)量稀鹽酸，振蕩，固體也會(huì)全部溶解并有氣泡產(chǎn)生［2］.可增加實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否存在氫氧化鈣.氫氧化鈣顯堿性，可用無(wú)色酚酞溶液檢驗(yàn)，無(wú)色酚酞溶液遇堿變藍(lán)，也可用紫色石蕊溶液鑒別，紫色石蕊溶液遇堿變紅.實(shí)驗(yàn)結(jié)論為白色固體既含有碳酸鈣又含有氫氧化鈣，碳酸鈣不溶于水，加入適量的水充分振蕩后加入1～2滴無(wú)色酚酞溶液，濁液變紅（或取少量白色固體于試管中，加入適量的水充分振蕩后加入1～2滴紫色石蕊溶液，濁液變藍(lán)）.（3）空氣中的二氧化碳會(huì)與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，因此澄清石灰水必須密封保存.

3" 氧化鈣的變質(zhì)

例3" （2023·煙臺(tái)）某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶敞口放置的氧化鈣，猜測(cè)該氧化鈣可能變質(zhì).小明為確定該瓶氧化鈣的成分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，如表3所示.

表3" 氧化鈣變質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取少量該氧化鈣樣品于燒杯中，加水?dāng)嚢瑁o置，取上層清液滴加到紅色石蕊試紙上

①燒杯壁變熱，石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色

樣品中含有氧化鈣和氫氧化鈣

②燒杯底部有白色固體

樣品中含有碳酸鈣

【交流討論】小組討論后，同學(xué)們認(rèn)為：“現(xiàn)象①”不足以證明樣品中有氫氧化鈣，原因是（用化學(xué)方程式表示）；“現(xiàn)象②”不足以證明樣品中有碳酸鈣，原因是.

興趣小組同學(xué)為準(zhǔn)確測(cè)定該瓶氧化鈣的成分，進(jìn)行了如下探究.

【提出問(wèn)題】該瓶氧化鈣中都有哪些成分，各成分的質(zhì)量比是多少？

【查閱資料】氫氧化鈣在一定溫度下能分解：

Ca（OH）2

580℃CaO+H2O↑.

堿石灰是氫氧化鈉與氧化鈣的固體混合物，能吸收水和二氧化碳.

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】興趣小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)（裝置氣密性良好）.取10.0 g該氧化鈣樣品放在裝置B的玻璃管中，先通入一會(huì)空氣，再稱量C、D裝置的質(zhì)量，然后邊通入空氣，邊用酒精噴燈加熱（能達(dá)到1 000 ℃高溫），至固體不再發(fā)生變化，繼續(xù)通一會(huì)空氣，實(shí)驗(yàn)后測(cè)得C裝置增重0.9 g，D裝置增重1.1 g.

【形成結(jié)論】該氧化鈣樣品中的成分是，它們的質(zhì)量比是.

【反思評(píng)價(jià)】E裝置的作用是.如果沒(méi)有A裝置，可能會(huì)導(dǎo)致氧化鈣樣品成分中的測(cè)定結(jié)果偏大.

【拓展應(yīng)用】為廢物利用，興趣小組打算用這瓶變質(zhì)的氧化鈣與足量的稀鹽酸反應(yīng)，再蒸發(fā)制取產(chǎn)品氯化鈣固體，與變質(zhì)前的氧化鈣相比，變質(zhì)后的氧化鈣對(duì)產(chǎn)品氯化鈣的產(chǎn)量是否會(huì)有影響，為什么？.

解析" 【交流討論】石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色不能說(shuō)明樣品中含有氫氧化鈣，因?yàn)檠趸}能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H2OCa（OH）2.燒杯底部有白色固體，也可能是不能溶解的氫氧化鈣.

【形成結(jié)論】C裝置中增加的質(zhì)量是氫氧化鈣分解生成的水的質(zhì)量，設(shè)樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量為x，

Ca（OH）2580℃CaO+H2O

7418

x0.9 g

74∶18=x∶0.9 g

解得x=3.7 g

D裝置增加的質(zhì)量是碳酸鈣分解生成的二氧化碳的質(zhì)量，設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為y，

CaCO3高溫CaO+CO2↑

10044

y1.1 g

100∶44=y∶1.1 g

解得y=2.5 g

樣品中氧化鈣的質(zhì)量=10.0 g-3.7 g-2.5 g=3.8 g，則樣品中氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣的質(zhì)量比=3.8 g∶3.7 g∶2.5 g=38∶37∶25.

【反思評(píng)價(jià)】若沒(méi)有E裝置，空氣中的水、二氧化碳會(huì)進(jìn)入D裝置中，影響樣品中碳酸鈣含量的測(cè)定；A裝置的作用是除去空氣中的水和二氧化碳，若沒(méi)有A裝置，會(huì)使水、二氧化碳的質(zhì)量增加，從而使氫氧化鈣、碳酸鈣的測(cè)定結(jié)果偏大.

【拓展應(yīng)用】樣品中氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中的鈣元素都能全部轉(zhuǎn)化為氯化鈣，根據(jù)鈣元素守恒，無(wú)論變質(zhì)與否，生成氯化鈣的質(zhì)量不會(huì)發(fā)生改變［2］.

答案：【交流討論】CaO+H2OCa（OH）2" 氫氧化鈣微溶于水，不能全部溶解時(shí)燒杯底部也會(huì)出現(xiàn)白色固體.

【形成結(jié)論】氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣" 38∶37∶25

【反思評(píng)價(jià)】防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進(jìn)入D裝置中" 氫氧化鈣、碳酸鈣

【拓展應(yīng)用】否，鈣元素守恒.

4" 結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，有關(guān)物質(zhì)變質(zhì)問(wèn)題的探究，一定要弄清常見(jiàn)物質(zhì)的變質(zhì)原因和物質(zhì)變質(zhì)的程度.

常見(jiàn)物質(zhì)的變質(zhì)原因：

（1）氧化鈣變質(zhì)原因：CaO+H2OCa（OH）2、Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O.

（2）氫氧化鈣變質(zhì)原因：Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O.

（3）氫氧化鈉變質(zhì)原因：2NaOH+CO2

NaCO3+H2O.

氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣的固體混合物中成分的檢驗(yàn)方法：

（1）白色固體溶于水放出熱量，說(shuō)明有氧化鈣.

（2）向白色固體中加入稀鹽酸，有氣泡逸出，說(shuō)明有碳酸鈣.

（3）白色固體溶于水，向溶液中加入無(wú)色酚酞試液，溶液變紅，說(shuō)明溶液中有氫氧化鈣，氫氧化鈣的來(lái)源有兩種情況：①固體中含有氫氧化鈣；②固體中的氧化鈣與水反應(yīng)生成了氫氧化鈣.

參考文獻(xiàn)：［1］

王廷虎，王安.探究物質(zhì)的變質(zhì)［J］.數(shù)理化解題研究，2012（3）：60-61.

［2］ 薛金星.中考熱點(diǎn)試題分類(lèi)全解：化學(xué)［M］.西安：陜西人民教育出版社，2012.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］