例談中考化學物質變質熱點試題

摘" 要：氫氧化鈉、生石灰等物質放置在空氣中，極易吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳氣體而發生變質，這部分內容已成為近年來各省市中考化學實驗探究題命題的熱點.本文對中考化學中物質變質的考查內容及其常見題型進行了分類和總結，以期為一線教師教學提供參考.

關鍵詞：題型；物質變質；中考化學

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）17-0100-03

收稿日期：2024-03-15

作者簡介：王平學（1966.9—），男，甘肅省天水人，本科，中學高級教師，從事初中化學教學研究.

物質的變質問題可以綜合考查氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣的性質以及除雜、檢驗等知識，通常以實驗探究題的形式進行考查.

1" 氫氧化鈉的變質

例1" （2023·鄂州）某化學興趣小組的同學發現，上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘了蓋上瓶蓋.對于該瓶溶液是否變質，同學們提出了如下假設：

假設一：該溶液沒有變質；

假設二：該溶液部分變質；

假設三：該溶液全部變質.

為了驗證假設，同學們共同設計了表1實驗方案并進行實驗，請你幫他們完善該探究過程.

查閱資料發現，Ba（NO3）2溶液呈中性.

表1" 氫氧化鈉變質探究實驗方案

實驗過程實驗現象實驗結論

步驟一：取少量該瓶溶液于試管中，滴加過量的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

結論：假設二成立

反思一：氫氧化鈉溶液露置于空氣中易變質，寫出反應的化學方程式.

反思二：步驟一中，滴加Ba（NO3）2溶液過量的目的是.

解析" 步驟一：根據實驗結論原溶液中一定含有碳酸鈉可反推現象，硝酸鋇與碳酸鈉反應，生成硝酸鈉、碳酸鋇沉淀；步驟二：由于硝酸鋇過量，將溶液中的碳酸鈉完全消耗，此時溶液中無碳酸鈉，因為硝酸鋇呈中性，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，生成碳酸鈉、水，反應的化學方程式為：CO2+2NaOHNa2CO3+H2O；反思二：碳酸鈉溶液也呈堿性，也能使酚酞變紅，為了排除碳酸鈉對步驟二的干擾，需加入過量硝酸鋇，檢驗和除盡碳酸鈉［1］.

2" 氫氧化鈣的變質

例2" （2023·眉山）某化學興趣小組發現上次做實驗用的澄清石灰水忘記了蓋瓶蓋，試劑瓶內壁附著一層白色固體、底部也有白色固體.

【提出問題】白色固體是什么？怎樣產生的？

【猜想與假設】

猜想一：碳酸鈣；空氣中的二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣.

猜想二：氫氧化鈣；水分蒸發，析出氫氧化鈣固體.

猜想三：氫氧化鈣和碳酸鈣的混合物.

【實驗探究】

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

甲同學得出結論：猜想一正確.

（2）乙同學提出疑問，認為甲同學實驗結論不夠嚴謹，其理由是（用化學方程式表示），并補充表2實驗如下.

表2" 氫氧化鈣變質探究實驗方案

實驗步驟實驗現象實驗結論

白色固體既含有碳酸鈣又含有氫氧化鈣

【實驗結論】綜上所述，猜想三正確.

【實驗反思】（3）澄清石灰水必須保存.

解析" （1）甲同學取少量白色固體于試管中，加入過量稀鹽酸，振蕩，固體全部溶解并有氣泡產生，說明白色固體為碳酸鈣.碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：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生成氯化鈣和水，化學方程式為：Ca（OH）2+2HClCaCl2+2H2O；碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O.取少量白色固體于試管中，加入過量稀鹽酸，振蕩，固體也會全部溶解并有氣泡產生［2］.可增加實驗檢驗是否存在氫氧化鈣.氫氧化鈣顯堿性，可用無色酚酞溶液檢驗，無色酚酞溶液遇堿變藍，也可用紫色石蕊溶液鑒別，紫色石蕊溶液遇堿變紅.實驗結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）.（3）空氣中的二氧化碳會與澄清石灰水反應生成碳酸鈣，因此澄清石灰水必須密封保存.

3" 氧化鈣的變質

例3" （2023·煙臺）某興趣小組在實驗室發現一瓶敞口放置的氧化鈣，猜測該氧化鈣可能變質.小明為確定該瓶氧化鈣的成分進行了實驗探究，如表3所示.

表3" 氧化鈣變質探究實驗方案

實驗步驟實驗現象實驗結論

取少量該氧化鈣樣品于燒杯中，加水攪拌，靜置，取上層清液滴加到紅色石蕊試紙上

①燒杯壁變熱，石蕊試紙變為藍色

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，同學們認為：“現象①”不足以證明樣品中有氫氧化鈣，原因是（用化學方程式表示）；“現象②”不足以證明樣品中有碳酸鈣，原因是.

興趣小組同學為準確測定該瓶氧化鈣的成分，進行了如下探究.

【提出問題】該瓶氧化鈣中都有哪些成分，各成分的質量比是多少？

【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.

【設計并實施實驗】興趣小組設計了如圖1所示的實驗（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，先通入一會空氣，再稱量C、D裝置的質量，然后邊通入空氣，邊用酒精噴燈加熱（能達到1 000 ℃高溫），至固體不再發生變化，繼續通一會空氣，實驗后測得C裝置增重0.9 g，D裝置增重1.1 g.

【形成結論】該氧化鈣樣品中的成分是，它們的質量比是.

【反思評價】E裝置的作用是.如果沒有A裝置，可能會導致氧化鈣樣品成分中的測定結果偏大.

【拓展應用】為廢物利用，興趣小組打算用這瓶變質的氧化鈣與足量的稀鹽酸反應，再蒸發制取產品氯化鈣固體，與變質前的氧化鈣相比，變質后的氧化鈣對產品氯化鈣的產量是否會有影響，為什么？.

解析" 【交流討論】石蕊試紙變為藍色不能說明樣品中含有氫氧化鈣，因為氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為：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.

【形成結論】C裝置中增加的質量是氫氧化鈣分解生成的水的質量，設樣品中氫氧化鈣的質量為x，

Ca（OH）2580℃CaO+H2O

7418

x0.9 g

74∶18=x∶0.9 g

解得x=3.7 g

D裝置增加的質量是碳酸鈣分解生成的二氧化碳的質量，設樣品中碳酸鈣的質量為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、碳酸鈣的質量比=3.8 g∶3.7 g∶2.5 g=38∶37∶25.

【反思評價】若沒有E裝置，空氣中的水、二氧化碳會進入D裝置中，影響樣品中碳酸鈣含量的測定；A裝置的作用是除去空氣中的水和二氧化碳，若沒有A裝置，會使水、二氧化碳的質量增加，從而使氫氧化鈣、碳酸鈣的測定結果偏大.

【拓展應用】樣品中氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣中的鈣元素都能全部轉化為氯化鈣，根據鈣元素守恒，無論變質與否，生成氯化鈣的質量不會發生改變［2］.

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

【形成結論】氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣" 38∶37∶25

【反思評價】防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入D裝置中" 氫氧化鈣、碳酸鈣

【拓展應用】否，鈣元素守恒.

4" 結束語

由此可見，有關物質變質問題的探究，一定要弄清常見物質的變質原因和物質變質的程度.

常見物質的變質原因：

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

（2）氫氧化鈣變質原因：Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O.

（3）氫氧化鈉變質原因：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方法：

（1）白色固體溶于水放出熱量，說明有氧化鈣.

（2）向白色固體中加入稀鹽酸，有氣泡逸出，說明有碳酸鈣.

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

參考文獻：［1］

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

［2］ 薛金星.中考熱點試題分類全解：化學［M］.西安：陜西人民教育出版社，2012.

［責任編輯：季春陽］