初中化学药品是否变质的探究解答题

中国医学著作博大精深，许多化学物质很早就出现在了我国医书中。如李时珍的《本草纲目》中就有绿矾（FeSO₄•7H₂O）的相关记载。绿矾又名皂矾、青矾，性酸、凉、无毒，主要药用功能是除湿、解毒、收敛、止血。

（1）请写出铁与稀硫酸反应的方程式　　。

（2）某实验小组欲用久置的硫酸亚铁溶液制备绿矾（FeSO₄•7H₂O）晶体，小明同学提出该硫酸亚铁溶液可能变质了，于是进行了以下探究活动：

[查阅资料]

①FeSO₄易被空气中的氧气氧化成Fe₂（SO₄）₃而变质。

②Fe²⁺在溶液中呈浅绿色，Fe³⁺在溶液中呈黄色。

③Fe³⁺的检验：向含Fe³⁺的溶液中滴加无色的KSCN（硫氰化钾）溶液，溶液会变为血红色。

[猜想与假设]猜想1：该硫酸亚铁溶液没有变质。

猜想Ⅱ：该硫酸亚铁溶液已经变质。

[设计实验并验证]

实验操作步骤	实验现象	实验结论
取少量样品于试管中，加入2﹣3滴　　溶液	试管中溶液变成血红色

[实验拓展1]下列各组物质在溶液中能大量共存，且形成无色溶液的是　　。

A．CuSO₄、NH₄Cl、Ba（OH）₂

B．FeSO₄、Na₂SO₄、KCl

C．FeCl₃、NaOH、HCl

D．NaCl、MgSO₄、KNO₃

[实验拓展2]该实验小组继续查阅资料得知，单质铁能与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁。于是向上述久置的硫酸亚铁溶液中加入过量铁粉，写出其中的化学方程式　　。

实验室常用的干燥剂有浓硫酸、碱石灰（CaO 和NaOH的固体混合物）等，后者在潮湿的空气中易变质。某化学兴趣小组对实验室中一瓶久置的碱石灰展开探究。

[查阅资料]①碱石灰易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 ②氯化钙溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性 ③碳酸钠和氢氧化钙溶于水温度变化不明显 ④Ca（OH）₂分解温度为580℃，CaCO₃分解温度为825℃，Na₂CO₃的分解温度为1744℃。

[提出问题]碱石灰是否变质？其成分可能有哪些？

[进行猜想]①若没有变质，碱石灰吸水性良好，成分只有CaO和NaOH；

②若变质，该碱石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca（OH）₂、Na₂CO₃、CaCO₃中的两种或两种以上。

[实验过程]

（1）验证碱石灰是否变质：图中的B为干燥装置，常用于固体干燥剂干燥气体。现用A、B装置检验碱石灰是否变质，取适量的无水硫酸铜和碱石灰样品分别装入A、B中，连接好A、B装置，从　（填“c”或“d”）端向B中缓缓通入水蒸气，观察A装置中的现象为　　，证明碱石灰已变质。

（2）验证碱石灰是否完全变质：取适量碱石灰样品放入试管中，加入足量蒸馏水使其充分溶解，溶液变浑浊，用手触摸试管外壁，温度无明显变化，证明碱石灰已完全变质。则样品成分最多有　　种可能性（填数字）。

（3）为进一步确定碱石灰样品的成分，该小组继续实验并记录如下：

实验编号	实验操作	实验目的、现象或数据	实验结论
实验一	①取适量样品于试管中，加入足量蒸馏水使其充分溶解； ②过滤，得到滤渣A和滤液B；③向滤液B中加入足量CaCl2溶液，静置； ④　　。	操作③的主要目的是：　　 操作④的现象：	样品中一定有Ca（OH）2
实验二	①取干燥样品50g，控制在600℃内，加热至质量不再发生变化，冷却后称量； ②将①中剩余固体控制在850℃内反复加热，冷却后称量。	操作①中称得固体质量为45.5g；操作②固体质量无变化。	样品中一定没有　　（填化学式）

[探究结论]通过整个探究活动分析得知碱石灰样品的成分是　　（填化学式），其中盐的质量分数为　　。

[反思与评价]通过探究活动，大家知道该碱石灰变质的化学反应过程，其中生成盐的化学方程式为　　；明白了碱石灰要密封保存的原因。

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，宏宏邀约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
取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸	有　　产生	说明该溶液已变质。变质的原因是　　（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Na₂CO₃

猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有　　。

【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
先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液	有　　生成	猜想　　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图实验方案。

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中玻璃棒的作用为　　。

②根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体质量　　变质后样品中氢氧化钠的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（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？　　。

敞口放置于空气中的氢氧化钠溶液能够发生下列变化而变质：

NaOH溶液 $\stackrel{C{O}_2}{\underset{①}{\to }}$Na₂CO₃溶液 $\stackrel{C{O}_2}{\underset{②}{\to }}$NaHCO₃溶液

上述反应①的化学方程式为　　，NaHCO₃俗称　　。

某校化学学习小组师生对一瓶氢氧化钠溶液的变质情况进行了如下探究：

[提出问题]NaOH是否变质？

[做出猜想]

猜想1：NaOH全部变质。

猜想2：　　。

[制定计划]老师探究是否产生了NaHCO₃，学生在老师探究的基础上进一步探究。

[进行试验]

	试验操作	试验现象	试验分析
老师试验	略	略	没有产生NaHCO3
学生试验	a．取一定量的待测液于试管中，加入足量CaCl2溶液	产生白色沉淀	反应的化学方程式为
	b．充分反应后静置，取上层清液加入无色酚酞溶液	溶液变红	原待测液中含有

[表达交流]有同学认为上述实验a中的CaCl₂溶液可改为澄清石灰水，你是否同意这种看法？　　（填“同意”或“不同意”）。

[实验结论]上述猜想2成立。

[反思评价]在实验室中，氢氧化钠应密封保存。

化学实验小组的同学在实验室里发现桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，他们对溶质的成分产生了探究的欲望。

[查阅资料]Ca ²⁺和OH ^﹣在水溶液中不能大量共存

[提出问题]这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？

[提出猜想]猜想一：NaOH溶液部分变质    猜想二：NaOH溶液完全变质

[实验探究]

（1）氢氧化钠溶液变质的原因为 　　（用化学方程式表示）。

（2）小华设计了如下实验进行探究，请根据表中内容填写：

实验步骤	现象	结论
步骤一	取少量NaOH溶液样品于试管中，向其中滴加过量的CaCl 2溶液	产生白色沉淀	猜想 　   成立
步骤二	过滤，向滤液中滴加酚酞溶液。	酚酞溶液变红

如果步骤一中白色沉淀由两种物质组成，则两种物质是 　         （填化学式）；步骤二中根据酚酞溶液变红这一现象证明样品中含有 　　（填字母）。

A．CaCl ₂B．Na ₂CO ₃C．NaOH   D．Na ₂CO ₃和NaOH

[实验反思]

（1）下列物质①BaCl ₂溶液、②Ca（NO ₃） ₂溶液，③Ca（OH） ₂溶液、④Ba（OH） ₂溶液，不能替代步骤一中CaCl ₂溶液的是 　　（填序号）。

（2）步骤二中用另外一种试剂代替酚酞溶液也能得出同样的结论，发生反应的化学方程式为 　　。

某同学发现，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，同学们进行了以下探究：

[提出问题]

氢氧化钠溶液是否变质？变质程度如何？

[做出猜想]

猜想一：氢氧化钠溶液未变质

猜想二：氢氧化钠溶液完全变质

猜想三： 　　

[设计实验]请完成实验报告

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量溶液于试管中，加入 　　，充分反应。		猜想二成立
②将步骤①试管中的物质过滤，向滤液中加入 　　。	无明显现象

[反思拓展]

（1）氢氧化钠溶液变质的原因 　　（用化学方程式表示），氢氧化钠溶液应 　　保存。

（2）分别取两份完全变质的氢氧化钠溶液样品于试管中，向其中一份加入盐酸有气泡产生，另一份加入氢氧化钙溶液有白色沉淀产生，然后将两支试管中所有物质一起倒入废液缸中，得到无色澄清溶液，所得溶液中溶质一定有 　　。

甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的 NaOH 溶液变质程度进行实验探究。

（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到　　，他认为该溶液未变质。

（2）乙同学查阅资料获知，Na₂CO₃溶液遇指示剂变色与NaOH 溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到　　，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式　　。

（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是　　。 他用如下实验方案来证明自己的猜想：

①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在　　。（填化学式）

②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在　　。（填化学式）

化学老师交给某研究性学习小组一个任务：测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究：

[提出问题]

猜想Ⅰ：没变质，全部是　　；

猜想Ⅱ：部分变质，既含有NaOH又含有Na₂CO₃；

猜想Ⅲ：完全变质，全部是Na₂CO₃。

[查阅资料]

i．已知信息：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓

ⅱ．部分盐溶液在常温下的pH如下：

稀溶液	NaCl	Na2CO3	BaCl2
pH	等于7	大于7	等于7

[设计方案并进行实验]

请你与他们一起共同完成，并回答所给问题：

实验步骤	实验现象	实验结论
①称取上述氢氧化钠固体样品10.00g溶于50mL水配成溶液，向溶液中滴加氯化钡溶液至过量，充分反应，静置		说明久置固体中，一定含有Na2CO3
②用　　蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上，与　　比较，测出pH	pH＝11	说明久置固体中，还一定含有　　（填化学式）

滴加过量BaCl₂溶液的目的是　　。

[实验结论]通过实验，说明上述猜想中　　（填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。

[拓展]该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度，继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥，称得其质量为9.85g，则原试剂中NaOH的质量分数为　　（假定试剂中无其他杂质，忽略实验损耗）。

[反思]久置氢氧化钠变质的原因是　　（用化学方程式表示）。

[提升]能否通过取适量试剂溶于水，然后滴加酚酞的方法作出判断：　　（填“能”或“不能”），理由是　　。

某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究：

[猜想与假设]

猜想	Ⅰ．没有变质	Ⅱ．部分变质	Ⅲ．完全变质
溶液中溶质	NaOH	NaOH、Na2CO3	Na2CO3

[探究过程]

（1）取一定量的该NaOH溶液，加入足量的　　，有气泡产生，说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的化学方程式为　　。

（2）重新取一定量的该NaOH溶液，加入足量的CaCl₂溶液，观察到的现象为　　。接下来的实验操作及观察到的现象是：　　，则说明猜想Ⅱ成立。若将CaCl₂溶液换为Ca（OH）₂溶液是否可行，判断并简述理由：　　。

[结论与反思]

NaOH易与空气中的CO₂反应而变质，故应注意密闭保存。

化学课堂上，同学们在老师的指导下进行了分组实验。

【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钠溶液都呈中性。

（1）第I组实验：探究酸和碱的反应。向试管中加入少量的氢氧化钙溶液，并滴入几滴无色酚酞溶液，充分振荡后，再逐滴滴入稀盐酸，并用玻璃棒不断搅拌，观察到溶液由红色变为无色，测得溶液的pH＜7．该过程中发生反应的化学方程式为　　，反应后溶液中的溶质为　　。

（2）第Ⅱ组实验：为了探究一瓶忘记盖瓶塞的氢氧化钠溶液中溶质的成分，同学们进行了如下实验。

[提出猜想]

猜想1；溶质是氢氧化钠；

猜想2：溶质是　　；

猜想3：溶质是碳酸钠。

[设计实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量样品于试管中，向其中加入适量的氯化钡溶液，充分反应后，过滤，向滤液中滴加几滴无色酚酞溶液		猜想3成立 发生反应的化学方程式为　　。

[交流讨论]

老师问：“若向少量样品中，加入足量的稀盐酸，如果有气泡产生，猜想3一定成立吗？”同学们交流讨论后，一致认为猜想3不一定成立，原因是　　。

（3）实验结束后，同学们将两组实验后的废液倒入同一个废液缸中进行集中处理。若使废液中只含有一种溶质氯化钠（酚酞除外）则需向废液中加入　　。

超氧化钠（NaO₂）是一种固体供氧剂，可应用于家庭急救，其供氧的原理是4NaO₂+2H₂O＝4NaOH+3O₂↑．为探究长期存放的超氧化钠固体是否变质，进行如下实验：

I．取少量固体，加入足量稀盐酸，观察到有气泡生成。

Ⅱ．另取少量固体，用足量水溶解后，加入一定量氢氧化钙溶液。实验过程中只观察到有白色沉淀生成。

（1）I中现象能否判断超氧化钠已变质？说明理由。

（2）Ⅱ中现象可得出固体中一定含有　　，一定没有　　。若要进一步确定其成分，可取少量固体充分溶解后继续实验，需用到的试剂有　　。

（3）将I、Ⅱ中反应后的物质倒入同一烧杯中，一段时间后，得到澄清溶液。写出溶液中溶质成分可能存在的情况。

小杨在实验室做酸碱盐的性质实验时发现，一瓶标注氢氧化钠溶液的试剂瓶是敞口放置的。为了检验这瓶氢氧化钠溶液是否变质，小杨与同组的另两位同学共同探究：

（1）他们依据所学的化学知识，对这瓶溶液的成分作了如下猜想：

猜想一：可能是NaOH溶液；

猜想二：可能是Na₂CO₃溶液，作出此猜想的理由是　　。

猜想三：可能是　　。

（2）查阅资料得知：Na₂CO₃溶液能使酚酞溶液变红，CaCl₂溶液、BaCl₂溶液呈中性。为了验证溶液中是否含有Na₂CO₃，三位同学各取少量待测试剂于小试管中，分别滴加①酚酞溶液、②稀盐酸、③澄清石灰水，并依据产生的实验现象得出相同结论：溶液中一定含有Na₂CO₃．你认为他们所选试剂正确的是　　（填字母代号）。

A．①②③

B．①②

C．②③

D．①③

（3）为了验证“猜想二”正确还是“猜想三”正确，他们又做了以下实验：①取少量待测试剂于试管中，滴加足量　　溶液，溶液变浑浊；②过滤；③在滤液中滴加酚酞溶液，变红，所以　　（填“猜想二”或“猜想三”）正确。如果在已经变红的溶液中逐滴加入稀盐酸，观察到的实验现象是　　。

某兴趣小组发现，上周做实验用的氢氧化钠固体忘记了盖瓶盖，他们欲对该固体的变质情况进行探究。

[提出问题]该瓶氢氧化钠固体是否变质，变质情况如何？

[查阅资料]①碳酸钠溶液的pH最大约为10.6，饱和的碳酸氢钠溶液pH约为8.0，氯化钙溶液呈中性。

②NaOH、Na ₂CO ₃分别在水和酒精中的溶解度如下表所示：

物质种类	NaOH	Na 2CO 3
温度	20℃	40℃	20℃	40℃
溶剂	水	109g	129g	21.8g	49g
	酒精	17.3g	40g	不溶	不溶

[作出猜想]猜想Ⅰ：固体未变质；猜想Ⅱ：固体部分变质；猜想Ⅲ：固体全部变质。

[实验探究]（1）兴趣小组同学取少量样品于烧杯中，加适量水溶解，测得溶液的pH约为12．由此他们得出猜想Ⅰ正确，但其他同学很快予以否定，否定的理由是 　　。

（2）组内其他同学取步骤（1）烧杯中少量溶液于试管中，加入过量的 　　溶液，振荡，有白色沉淀生成；不再产生沉淀时，取上层清液于另一支试管中，滴加 　　，溶液变红。

[实验结论]通过实验，兴趣小组证明猜想 　　正确。

[反思评价]根据查阅资料，有同学提出可以通过氢氧化钠和碳酸钠在酒精中溶解度不同来验证猜想Ⅲ正确。请你帮助他设计实验方案： 　　。

[实验拓展]实验室使用pH传感器来测定Na ₂CO ₃和NaHCO ₃混合物中NaHCO ₃的含量。称取一定量样品，溶于水配成250.0mL溶液。将pH＝1的稀盐酸逐滴加入体积为25.0mL的该溶液中，所得曲线如图所示：

a．上一个计量点前发生反应的化学方程式为 　　。

b．下一个计量点时溶液中大量存在的阴离子是 　　。

小娟同学发现，上个月做化学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，小娟和同学们进行了如下探究活动。

[提出问题]该瓶氢氧化钠溶液是否变质及变质的程度？

[查阅资料]氯化钡溶液呈中性。

[猜    想]①该溶液没有变质；

②该溶液全部变质；

③该溶液部分变质。

[进行实验]小娟和同学们按如下方案进行了实验。

[问题讨论]

（1）操作Ⅰ的名称是　　。

（2）写出产生白色沉淀的化学反应方程式　　。由此现象可得出：猜想　①　（填序号）错误。

（3）结合操作Ⅰ和Ⅱ，若“现象X”是溶液不变色，则猜想　②　（填序号）正确；若“现象X”是　　，则猜想③正确。

[拓展应用]

（1）小娟和同学们通过以上实验探究得出，实验室保存氢氧化钠溶液的方法是　　。

（2）如果氢氧化钠溶液中混有少量碳酸钠杂质，常加入适量　　（填“BaCl₂”或“Ba（OH）₂”）除去。

某化学学习小组的同学对一瓶敞口放置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】该瓶药品的化学成分是什么？

【查阅资料】（1）氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应而变质。

（2）氢氧化钙的溶解度曲线如图。

【猜想假设】猜想一：Ca（OH） ₂

猜想二： 　　

猜想三：CaCO ₃

【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CaCO 3
（2）取实验（1）中上层淸液少许于试管中，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】

（1）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 　　。

（2）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）中未溶解固体于试管中，向试管中滴加适量稀盐酸，如有 　　，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，还应考虑反应物是否 　　。