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第一部分　教材整合
第13講　堿變質的探究　無明顯現象的化學反應的探究
目錄
CONTENTS
多題歸一·過重難
1
01
多題歸一·過重難
第13講
物質變質探究的一般思路
1.檢驗是否變質
2.檢驗變質的程度
一、堿變質的探究
證明NaOH部分或完全變質時，注意Na2CO3溶液呈堿性，會對
檢驗NaOH造成干擾。因此需要先檢驗Na2CO3，再將Na2CO3除
盡，才能檢驗是否有NaOH殘留。且檢驗Na2CO3時，加入的試
劑不能對后續檢驗NaOH時造成干擾，即檢驗Na2CO3時不能加
入酸，因為加入的酸會與堿反應；也不能加入Ca(OH)2或
Ba(OH)2溶液，因為加入上述溶液時，會有NaOH產生，會對證
明原溶液中是否有NaOH造成干擾。
老師準備實驗試劑時發現一瓶氫氧化鈉固體未蓋瓶塞。對
于該固體是否變質，老師讓三位同學通過實驗來探究：
【提出問題】氫氧化鈉是否變質？變質程度如何？
【猜想與假設】猜想Ⅰ：沒有變質，全部是NaOH。猜想Ⅱ：
部分變質，固體是 。猜想Ⅲ：全部變質，
全部是Na2CO3。
NaOH和Na2CO3　
【設計實驗】取一定量的固體溶于水配制成溶液，分成三份，
三位同學按照自己的方案進行以下實驗：
－ 實驗操作 實驗現象 實驗結論
小李 向第一份溶液中加入無色 酚酞溶液 溶液變紅 猜想Ⅰ成立
小王 向第二份溶液中滴加幾滴 稀鹽酸 無明顯現象 猜想Ⅰ成立
小陳 向第三份溶液中加入過量 的CaCl2溶液
猜想Ⅲ成立
產生白色沉淀
【分析討論】
(1)小王和小陳認為小李的結論不正確，原因是
。
(2)老師認為通過小王的實驗不能得出樣品中一定不含Na2CO3，原因是

。
Na2CO3溶液也能使酚
酞溶液變紅　
NaOH和Na2CO3同時存在時，滴加少量稀鹽酸，鹽酸優先與NaOH
反應，還未開始與Na2CO3反應　
(3)加入CaCl2溶液發生反應的化學方程式為
。若要進一步證明固體中含NaOH，小陳需要進行的操作
是
。
Na2CO3＋CaCl2 CaCO3↓
＋2NaCl　
將第三份反應后的溶液過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，若變紅，
則證明含NaOH　
(4)小陳加入過量氯化鈣溶液的目的是 。
能否用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液，并說明理由：

。
【得出結論】綜合三位同學的實驗操作和現象可以得出猜想Ⅱ
成立。
【反思與拓展】大家一致認為實驗室的NaOH必須
保存。
檢驗并除去碳酸鈉　
不能，
用氫氧化鈣溶液會引入OH－，且氫氧化鈣和碳酸鈉反應會生成
氫氧化鈉，會干擾氫氧化鈉的檢驗　
密封　
【變式練1】某校化學課外活動小組的同學，對一包標有“主要成分為氧化鈣”的久置的食品干燥劑產生了研究興趣。請你和他們一起完成以下探究：
【查閱資料】在實驗室中常用作干燥劑的物質有濃硫酸、氫氧化鈉固體、氧化鈣、無水氯化鈣等，食品包裝袋中常用的干燥劑有氧化鈣、鐵粉等。
小優同學認為各種干燥劑吸收水分的原理是不一樣的，以下幾種干燥劑吸收水分的過程中發生的是物理變化的是 (填字母)。
A. 氧化鈣吸收水
B. 濃硫酸干燥氧氣
C. 氫氧化鈉固體潮解
D. 鐵粉吸收空氣中的水和氧氣而生銹
BC　
氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，是化學變化
有鐵銹生成，是化學變化
【提出問題】這包久置后的干燥劑的成分是什么？
【作出猜想】小優同學分析：考慮到久置的過程中，干燥劑可能與空氣中的水、二氧化碳等物質發生多步化學反應，現在其成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一種或幾種(雜質對實驗的影響可忽略)
【實驗探究】根據猜想，小優同學設計了以下實驗進行探究：
實驗 實驗操作 實驗現象 實驗結論
甲 取干燥劑樣品于燒杯中，加水溶解，然后過濾得到濾渣和濾液，溶解過程中，用手觸摸燒杯外壁 燒杯外
壁發熱 樣品中有

CaO
實驗 實驗操作 實驗現象 實驗結論
乙 取少量甲中的濾渣于試管乙中，向其中滴入足量稀鹽酸
樣品中有
CaCO3
丙 取少量甲中的濾液于試管丙中，向其中滴入過量Na2CO3溶液 產生白色沉淀 樣品
中有Ca(OH)2
丁 取少量甲中的濾液于試管丁中，向其中先滴入無色酚酞溶液，
再滴入過量稀鹽酸
產生氣泡
溶液由紅色變
為無色
【交流討論】經過討論后，小優同學認為通過實驗丙和丁并不能得出樣品中一定含有Ca(OH)2，理由是 。
氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣
【拓展延伸】實驗完畢后，將丙和丁兩支試管中的所有物質倒入同一個潔凈的燒杯中，靜置后，發現底部有白色沉淀，上層清液為紅色。為了探究上層清液中除酚酞以外溶質的成分，小翼同學分析：上層清液中一定有 (填化學式)，一定無HCl。為了探究可能含有的其他溶質，小翼同學取燒杯中的上層清液于試管中，通入CO2氣體，發現有白色沉淀產生，根據實驗分析，同學們得出結論：上層清液中含有的溶質成分為 (填化學式)。
NaCl　
NaCl、NaOH、CaCl2　
[解析]上層清液為紅色，說明上層清液呈堿性，說明可能含有NaOH、Na2CO3，丙溶液中含有的NaOH、Na2CO3均可與丁溶液中含有的HCl反應生成NaCl。通入CO2有白色沉淀生成，說明濾液中含有CaCl2，則一定不含Na2CO3，則含有NaOH。
二、無明顯現象的化學反應的探究
1. 初中階段3個典型無明顯現象的化學反應：CO2與水反應、
CO2與NaOH溶液反應、部分酸堿中和反應。
2. 證明無明顯現象反應實驗的發生，根據化隱性為顯性的思
路，從兩個角度出發：驗證反應物的消失或減少和驗證有新物
質生成。
(一)CO2與水反應(驗證有新物質生成)
化學興趣小組同學進行如圖1所示實驗來驗證CO2是否與水發生反應。
(1)實驗1中試管內水面上升， (選填“能”或“不能”)說明CO2與水發生反應，理由是 。
不能　
CO2可溶于水，也會導致水面上升
(2)實驗2中設計操作Ⅱ的目的是
，該實驗證明CO2與水發生反應的現象是
。
對照說明CO2不能使石蕊變
色　
Ⅰ、Ⅱ中紙花
不變色，Ⅲ中紙花變紅　
(二)CO2與NaOH溶液反應
為了證明CO2與NaOH溶液反應，某化學興趣小組做了如下
實驗：
方案一：從反應物角度探究。
(1)圖2甲實驗中觀察到試管內液面上升，請用化學方程式說明
理由： 。
2NaOH＋CO2 Na2CO3＋H2O　
(2)圖2乙實驗中分別向瓶中注入等量NaOH溶液和蒸餾水，若觀
察到U形管左端液面 (選填“升高”或“降低”)，則
證明溶液中的氫氧化鈉能與二氧化碳反應。
升高　
(3)圖2中，與甲實驗相比，同學們認為乙實驗更合理，因為它
排除了 對實驗的干擾。　
水　
(4)圖3丙實驗：用注射器分別向瓶中加入等體積的水或氫氧化
鈉溶液，通過傳感器測得瓶中氣壓變化的曲線如圖3丁所示，
通過對比曲線a和曲線b (選填“不能”或“能”)證明
NaOH與CO2發生了化學反應，理由是
。
能　
反應后，曲線b比曲線
a的氣壓更小　
方案二：從生成物角度探究。
(5)將少量二氧化碳通入氫氧化鈉溶液，滴加足量的稀鹽酸，觀
察到 的現象，證明氫氧化鈉與二氧化碳發生了反
應。產生上述現象所發生反應的化學方程式為
。
產生氣泡　
Na2CO3＋
2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑　
【變式練2】(2024·長沙模擬)為探究CO2與NaOH溶液發生的反
應，某興趣小組嘗試用不同的方式進行實驗。
【查閱資料】
①20℃時，幾種物質在水中的溶解度數據如下表。
物質 Na2CO3 NaHCO3 Ca(OH)2 Ba(OH)2
溶解度/g 21.5 9.6 0.165 3.89
②實驗條件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0
和8.5。
【實驗探究】
(1)實驗一：小立取一充滿CO2的塑料瓶，加入一定量的水，立
即擰緊瓶蓋，振蕩，發現瓶子變癟了；小立另取一相同的充滿
CO2的塑料瓶，向其中加入與水等體積的NaOH溶液，立即擰緊
瓶蓋振蕩，此時觀察到的現象是
。實驗中，小立采用兩個相同
的塑料瓶做對比實驗的目的是證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發
生反應。
倒入NaOH溶液的塑料瓶比
倒入水的塑料瓶變癟得更明顯　
(2)實驗二：為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產物，小信取實驗
一第二次所得溶液X少許，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀
產生，實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是
。
如果
NaOH有剩余，生成的Ca(OH)2微溶于水，也會有白色沉淀
(3)實驗三：小美取實驗一第二次所得溶液X少許，向其中加入
過量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞溶
液，發現溶液呈 色，證明溶液X中有NaOH剩余。實驗
中，小美沒有直接向所取溶液中滴入酚酞溶液的理由是
。
紅　
溶液
X中含有碳酸鈉，碳酸鈉溶液呈堿性，也會使酚酞溶液變紅
(4)實驗四：興趣小組將CO2持續通入一定濃度一定量的NaOH
溶液中，用數字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和溫度變
化，結果如圖4、5所示：
圖4中，BC段反應中快接近C點時所得溶液中的溶質
為 。圖5中，DE段溫度變化的原因是二氧化碳與
氫氧化鈉反應 。
NaHCO3　
放出熱量　
【反思感悟】
實驗從CO2減少、NaOH減少、Na2CO3生成等物質的變化以及
能量轉化等視角多維度探究CO2與NaOH溶液發生了反應，對于
現象不明顯的化學反應，可以通過現代技術手段進行數據測
定，實現反應過程的“可視化”。
(三)探究中和反應是否發生
化學興趣小組從不同角度設計了如下實驗方案驗證氫氧化鈉與稀鹽酸發生反應。
【實驗過程】
方案 操作 現象
方案一：證明一種反應物消失了 向40mL溶質質量分數為0.04％的氫氧化鈉溶液中滴加酚酞溶液，然后逐滴滴加稀鹽酸 證明氫氧化鈉與稀鹽酸發生反應的現象是

溶液由紅色
　
逐漸變為無色
方案 操作 現象
方案一：證明一種反應物消失了 通過pH傳感器完成以下實驗：向40mL溶質質量分數為0.04％的氫氧化鈉溶液中逐滴滴入一定濃度的稀鹽酸，測定溶液的pH 溶液的pH隨滴入稀鹽酸的體積變化情況如圖6所示
方案 操作 現象
方案二：證明有新物質生成 ① ，將所得的溶液倒入蒸發皿中進行蒸發。 ②將步驟①所得的晶體溶于水，滴加無色酚酞溶液 ①產生白色晶體；
②酚酞溶液不變色
取少量氫氧化鈉溶液加入足量稀鹽
酸，振蕩　
方案 操作 現象
方案三：利用中和反
應能放出熱量 通過如圖7所示裝置將
2mL的稀鹽酸滴加到
燒瓶內 觀察到紅色墨
水向右移動
【交流討論】
(1)如圖6所示，C點對應的溶液中溶質成分為 (填化學式)。
NaCl、HCl
(2)小娟同學提出，方案三的現象不足以證明氫氧化鈉與稀鹽酸
發生反應，請你分析原因：

。
氫氧化鈉溶于水放熱會使瓶內的
壓強增大，使紅色墨水向右移動(或稀鹽酸加入燒瓶中，瓶內氣
體被壓縮，壓強增大，紅色墨水也會向右移動，合理即可)　
【拓展延伸】
(3)若不加酚酞溶液，將稀鹽酸與10mL氫氧化鈉溶液混合后，再向其中加入硫酸銅溶液至藍色沉淀不再增加，消耗硫酸銅溶液5mL，此時還必須做一個對比實驗才能證明兩者確實反應。這個對比實驗是(簡述操作方法和結論)
。
向10mL氫氧化鈉溶液中加入硫酸銅溶液至沉淀不再產生，若消耗
硫酸銅溶液大于5mL，即可證明氫氧化鈉和稀鹽酸發生了反應　
(4)探究醋酸與氫氧化鈉反應有水生成。
資料：a.無水醋酸和氫氧化鈉固體混合后生成醋酸鈉和水；b.無水醋酸在常溫下為無色液體；c.變色硅膠吸水后由藍色變紅色。
如圖8所示，小紅首先分別往4支試管中裝入對應的試劑，然后迅速塞緊橡膠塞，觀察到只有試管D中變色硅膠由藍色變為紅色。于是得出結論：醋酸與氫氧化鈉反應有水生成。請你分析試管C中加入的試劑是 .
。
醋酸鈉和
變色硅膠　

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