专题04 碳酸盐制备与性质探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题（浙江专用）

专题04 碳酸盐制备与性质探究

题型分析

碳酸盐的制备和性质探究主要涉及三方面的内容:碱变质问题、碳酸盐混合问题、碱和二氧化碳反应的问题。探究中往往考查实验探究的基本步骤、实验过程中的仪器及其中所装的物质的作用、实验策略等。解题过程中需要注重碳酸盐的基本性质、反应化学方程式及碳酸盐和碱的检验方法。

题型一、碱变质问题(共4题；共19分)

例题1．（2021九上·浙江月考）为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质，小柯取少量样品配制成溶液，再取少量溶液分别装入两支试管中，进行了如甲、乙两图所示实验。

（1）小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小柯的观点是否正确，并说明理由　                           　。

（2）分析乙图实验的现象，可以确定样品的变质情况为　         　。(填“没有变质”或“部分变质”或“完全变质”)

（3）进一步探究：另取少量样品溶液，加入一定质量分数的稀盐酸，直至过量。请在丙图中画出“生成 CO2 的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像.

（4）小高同学认为可以将 BaCl2 溶液换成 Ba（OH）2,小文认为不可行，原因是　        　。

例题2．（2021九上·嘉兴期末）实验室有两瓶失去标签的无色溶液，分别是澄清石灰水和氢氧化钠溶液。

（1）为了鉴别它们：先把两支试管分别贴上标签①、②，然后进行如下实验。

（2）继续探究②试管反应后溶液中溶质的成分。

【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么？

【作出猜想】猜想一：氢氧化钠

猜想二：　              　

猜想三：氢氧化钠和碳酸钠

（3）【验证猜想】若通过下列实验得出猜想三成立，请写出相应的实验过程与现象。

例题3．（2021九上·金华期中）实验室有瓶敞口放置的氢氧化钠固体样品，为探究样品中的成分，小科进行如下实验

（1）操作①是加水充分溶解，操作②的名称是　     　 。 

（2）沉淀B的化学式是　     　。

（3）小科根据实验现象认为样品中定含有氢氧化钠， 同学们都认为小科的判断是不正确，其理由是　                                     　。

例题4．（2020九上·婺城期中）某同学发现，上个月做实验用的NaOH溶液忘记了盖瓶盖．对于该溶液是否变质，同学们开始实验探究．

[猜想假设]

猜想(1)：该溶液没有变质，为NaOH溶液

猜想(2)：该溶液全部变质，为Na2CO3溶液

猜想(3)：该溶液部分变质，为NaOH和Na2CO3的混合溶液

[查阅资料]Na2CO3溶液呈碱性

[设计方案]请你完善下表几组同学探讨的设计方案

 [探究实验]综合各小组的方案后，动手实验．

[结论与反思]NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质，所以要密封保存，

[拓展延伸]同学们设计了如图两套裝置进行实验：

用胶头摘管吸取某种液体，锥形瓶中充入一种气体或放入一种固体物质，挤压胶头摘管，一段时间后，两装置中气球明显胀大。

⑴甲装置中可能发生反应的方程式是　                       　。

⑵若乙装置中胶头摘管吸取的是稀盐酸，则锥形瓶中放入的固体可能是　                   　。

题型二、碳酸盐混合问题

例题1．（2022九下·长兴开学考）小科和小敏同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红。碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH-，那Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？小科设计了右图三个实验，请你、小科和小敏一起探究并完成下列问题：

（1）实验Ⅰ的目的是为了　                            　。

（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，小敏同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为小敏的理由是　                                               　。

（3）实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液，振荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl2溶液后，振荡，反应的方程式是　                         　。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：溶液中的 可以使酚酞试液变红；

例题2．（2021九上·温州期末）小明在社团课中学习了碳酸氢钠(NaHCO3)，它俗称小苏打，水溶液呈碱性，能与氢氧化钠溶液反应：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O。于是，小明将NaOH加入到NaHCO3溶液中，却没有明显现象。为了探究两者混合后是否反应，小明提出两种方法：

方法一：判断混合后碳酸氢钠或氢氧化钠是否存在。

（1）小明往加入酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴加入足量的碳酸氢钠溶液，溶液始终呈红色，于是他得出两者没有反应的结论。小红认为他的结论不科学，因为　                   　。

（2）方法二：判断混合后是否生成了碳酸钠。

小明先做了如图甲、乙两个实验，都没有明显现象：

若要判断混合后生成碳酸钠，小明应该在上述实验的基础上再增加一个实验，其方法是　 。

（3）方法一是从反应物的角度，方法二是从生成物的角度来判断无明显现象的化学反应是否发生。请列举一个课本上用其中一种方法来判断化学反应的例子：　          　。

例题3．（2021九上·长兴期中）某班同学在做“某些酸、或、盐之间是否发生反应”的探究实验时发现．酸碱之间的反应，往往没有明显的现象。那么如何判断酸碱发生了化学反应呢？

[提出问题]如何判断酸．碱溶液发生了化学反应？

[实验药品]一定质量分数的稀盐酸，一定质量分数的氢氧化钠溶液(稀)、酚酞溶液、蒸馏水。

[实验探究]

（1）甲小组在烧杯中加入50mL，氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴人稀盐酸，发现 　                       　 (填现象)，证明 氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应。 

（2）乙小组进行了以下三个实验，并用温度传感器测定实验过程中的温度变化情况，得到了如图所示的三条曲线。

实验一．50mL稀盐酸与50mL氢氧化钠溶液混合(曲线a)；

实验二．50mL稀盐酸与50mL蒸馏水混合曲线b)；

实验三．50mL氢氧化钠溶液与50ml蒸馏水混合(曲线c)。

结合实验目的分析，增加实验二、实验三的目的是　                        　。

对比三条曲线，可以得到如下结论：

①氢氧化钠溶液和稀盐酸一定发生了化学反应。

②酸和碱之间的反应是　     　反应(填“放热"或“吸热”)。

（3）[交流与反思]

甲小组认为，通过实验探究(2)得出“酸和碱之间的反应是放热反应”的结论不严谨，应该补充　                                            　实验。

例题4．（2019·杭州模拟）为测量纯碱样品各成分的含量，小亮设计了如图左所示装置，通过称量B装置质量变化来确定样品中各成分的含量。该装置气密性良好，样品完全反应，但多次实验发现，测定结果有偏差。对此小亮在老师的指导下重新设计了如下图右的实验装置。

（1）根据改进的需要，思考D装置中应装入的药品应该是　     　，为减少实验的偏差，可以在a导管口鼓入空气。为排除原有装置内空气中的二氧化碳和生成二氧化碳残留在装置内对实验的影响，应分别在何时鼓入空气为宜　         　。  

（2）小亮按照改进后的装置和正确的步骤重新实验，发现实验结果与老师提供的标准含量相比仍然偏小，则分析在操作上导致实验结果偏小的原因可能是　                    　。  

（3）实验过程中同组的小李同学提出还可以对实验装置继续改进，可以将实验室中废弃的洗手液瓶盖改装成一个单向气体流动装置，取代原装置中的D部分，请问这一改进的优点有 　         　。（写出一条）

题型三、碱和二氧化碳反应问题

例题1．（2021九上·温州期中）某兴趣小组的同学在探究氢氧化钠的性质时，将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中，没有观察到现象，小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣，他们又做了如图所示两组实验。

（1）实验一：如图1，将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中，旋紧瓶盖振荡，观察到软塑料瓶变瘪，小组同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应，其中一位同学提出了质疑，认为根据上述实验现象足以证明二者发生了化学反应，应添加一组对照组　                                           　。

（2）实验二，小组同学将实验一做了改进，将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡，观察到软塑料瓶变瘪，再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中(如图2)，观察到　                                 　，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。

（3）实验结束后，兴趣小组的同学取少量实验二中的液体，滴加酚酞后发现不变色，甲同学认为溶质为氯化钠，乙同学认为不一定。请你进一步设计实验检验溶液中的溶质组成　            

例题2．（2021九上·绍兴期中）为探究CO2与NaOH溶液的反应，某兴趣小组的同学将CO2持续通入到NaOH溶液中，测得反应过程中溶液的pH变化如1所示，溶液中的各种离子的浓度如图2所示，请回答下列问题。

查阅资料：本实验条件下，Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5

（1）图 1 中，AB 段发生反应的化学方程式为　                     　。

（2）图 2 中，曲线 a 可以代表　     　（填离子符号）浓度变化，M 点溶液中含有的溶质主要是　             　(填化学式）。

例题3．（2018九上·杭州月考）小金同学用气体压力传感器研究二氧化碳与氢氧化钠的反应。图Ⅰ表示的是该实验的设计方案，图Ⅱ中曲线 1 和曲线 2 分别表示瓶 1 和瓶 2 内气压随时间的变化趋势。

（1）曲线 1 说明　                                          　；

（2）对比曲线 1 和曲线 2 可知，　                                     　；

（3）如果继续向瓶 2 中注入 20mL 稀盐酸，瓶内的气压　         　（填“能”或“不能”或“不一定能”）恢复到起始气压。

1．（2018九上·象山期中）实验室中有一种含有纯碱、小苏打和少量水的固体粉末样品。为了测定其中小苏打的含量，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验。

已知：①该装置气密性良好，A、C、D中所装药品足量且能完全吸收相关物质

②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物

③加热条件下，纯碱稳定不分解，小苏打易分解，反应的化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

探究过程如下：

Ⅰ．称量样品和已装入相关药品的装置C、D的质量，分别为：m、m1、m2；

Ⅱ．将质量为m的样品装入B玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹簧夹，给玻璃管加热

Ⅲ．待玻璃管中样品完全反应，打开弹簧夹通空气，再熄灭酒精灯，直到玻璃管冷却

Ⅳ．再次称量装置C、D的质量，分别为m3、m4

请回答下列问题

（1）装置C中所装药品为　     　；  

（2）装置D中发生反应的化学方程式为　                     　；  

（3）装置E的作用　                                　；  

（4）依据实验所得数据计算，该样品中小苏打的质量分数为　        　（用相关字母表示）。  

2．【发现问题】研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO2用饱和石灰水；吸收CO2用浓NaOH溶液． 

【实验探究】在体积相同盛满CO2的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液．实验装置和现象如图所示．

（1）【现象结论】甲装置中产生的实验现象　                             　，解释通常用石灰水而不用NaOH溶液检验CO2的原因　        　；乙装置中的实验现象是　             　，吸收CO2较多的装置是　     　． 

（2）【计算验证】另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca （OH）2和NaOH吸收CO2的质量相比，Ca（OH）2　     　（选填“大于”“小于”或“等于”）于NaOH．因此，他认为吸收CO2应该用　         　． 

3．（2021九上·兰溪月考）某科学兴趣小组研究混有少量氯化钠杂质的纯碱样品，按如下装曾来测定该纯碱样品的纯度。某科学兴趣小组研究混有少量氯化钠杂质的纯碱样品

实验步骤如下:①组装好仪器并检查气密性。②通入一会儿空气③用托盘天平称量干燥管D的质量为m1；④称量纯碱样品的质量为n，装入广口瓶B内；⑤打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；⑥往试管人缓缓通入空气数分钟，然后称量干燥管D的质量为m2。

（1）仪器A中装的试剂　             　。

（2）步骤⑥鼓入空气的目的是　                                     　

（3）干燥管E的作用是　                                 　

（4）根据实验数据可得该纯碱样品的纯度为　               　。

4．（2021九上·新昌期中）小柯同学用三支试管，分别取适量的稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液，进行相关实验探究．

步骤1：向三支试管中分别滴加酚酞后，Na2CO3溶液中显红色，说明Na2CO3溶液显　     　性；

步骤2：小柯把三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中，发现有气泡产生，最终有白色沉淀生成且溶液显红色；

步骤3：把烧杯中的混合物进行过滤，得到滤液，滤液中一定不含　     　。

（选填答案：A、稀盐酸  B、澄清石灰水  C、碳酸钠溶液）

【实验猜想】步骤3所得滤液中溶质可能为：

①NaCl  Na2CO3；②NaCl  CaCl2和NaOH； ③NaCl  Na2CO3和NaOH；  ④…

【实验验证】（提示：CaCl2溶液显中性）

【反思评价】有同学提出CaCl2溶液改为稀盐酸，若观察到有气泡产生且红色消失，则证明猜想③成立。小柯同学认为不正确，其理由是：　                                   　。

5．（2021九上·宁波月考）小红在探究碱的化学性质时，将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中，意外地发现有气泡产生，她认为氢氧化钠溶液已经变质。

【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么？

【猜想假设】小红对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想：

猜想一： Na2CO3     猜想二： NaOH和 Na2CO3

【实验设计】为了验证上述猜想哪个正确，小红设计了如下方案：取少量氢氧化钠溶液样品于试管中，滴加几滴无色酚酞溶液，观察溶液颜色的变化可以得出结论。小敏认为小红的实验方案不合理，理由是　                             　。

【实验与结论】小敏另外设计实验方案并进行了探究，请你帮她完成下面的实验报告：

6．（2021九上·嵊州期末）实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的Na0H固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究，假设1:只含NaOH；假设2:含NaOH和Na2CO3 假设3:只含Na2CO3

（1）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明假设　     　不成立。(选填数字)

（2）进一步探究的过程如下:

①“操怍1”中要用到玻璃棒，其作用是　     　。

②加入CaCl2溶液的作用是　           　。

③滴加酚酞检验“溶液B”的现象是　             　。

7．（2022九上·衢江期末）小科对已经变质的氢氧化钠固体是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。

[作出猜想]猜想一：有氢氧化钠    猜想二：没有氢氧化钠

（查阅资料） BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba（NO3）2溶液均呈中性。

[进行实验]取少量固体置于试管中，加水充分溶解，滴入几滴无色酚酞，观察到溶液变红，小科认为猜想一成立。

[交流与评价]小玲同学认为小科的结论不一定正确， 原因是　              　 。

于是，小玲同学继续进行探究。

 [进行实验]

[反思与拓展]

另取少量烧杯中的溶液进行以下实验，也能证明猜想一成立的是　     　。

A．先加足量稀盐酸，再滴加紫色石蕊溶液

B．先加足量BaCl2溶液，静置，取上层清液，再滴加CuCl2溶液

C．先加足量Ca（OH）2溶液，静置，取上层清液，再滴加酚酞溶液

D．先加足量Ba（NO3）2溶液，静置，取上层清液，再滴加酚酞溶液

8．（2019九上·杭州月考）某学校化学兴趣小组同学在实验中发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体，对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣，同学们作出了以下猜想，并进行如下实验探究：

【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢？

【作出猜想】猜想1：只含NaOH；

猜想2：只含有Na2CO3；

猜想3：含有NaOH和Na2CO3；

【讨论交流】NaOH可能变质的原因是　                     　（用化学方程式表示）；

【实验探究】⑴取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，有气泡产生，说明猜想　     　不成立；

⑵进一步探究过程如下：

根据上述探究过程回答：

①加入过量BaCl2溶液的作用是　                 　；

②不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量BaCl 溶液的原因是　             　；

③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是　     　；

A．CuCl2溶液   B．KNO3溶液   C．CaCl2 溶液   D．FeCl3溶液