内容正文:
九上 第6讲:碱的性质
1.概述氢氧化钠、氢氧化钙的主要性质。
2.说出氢氧化钠、氢氧化钙的用途与对人类的影响。
3.说出碱使用的注意事项
任何事情都有对立的一面,与酸对立的物质是碱。初中阶段酸都是可以溶解在水中的(高中也就硅酸H2SiO3难溶),但碱有可溶和难溶之分,只有可溶性碱才能在水中电离出OH-,使溶液显碱性,表现出一些碱的共性;但不同的碱的阳离子不同,所以它们又表现出各自独特的个性。难溶性的碱一般不表现碱的通性,但依然可以被酸溶解并反应掉,酸与碱的对立可见一斑。
知识点一、碱的通性
[情景展示1]生活中的碱有哪些?
“碱”一词在阿拉伯语中表示灰。人们将草木灰放到水中,利用灰汁洗浴、印染等。
生活中的碱有:石灰水中有氢氧化钙,炉具清洁剂中含有氢氧化钠,它们都是碱。吃的皮蛋中也有碱。
[概念回顾] 碱:在水溶液中解离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
互动讨论:写出常见的一些碱?
[问题探究1]
在两支盛有氢氧化钠溶液的试管中分别滴入紫色石蕊试液和无色酚酞试液,观察溶液颜色的变化。再取两片PH试纸,分别放入两支试管中,再分别在试管中滴入氢氧化钠溶液、澄清的石灰水,观察颜色变化,现象填入下表中。
用澄清的石灰水溶液重复上述实验
[归纳]碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色,无色酚酞变红色.
[思考]这里为什么要说成“碱溶液”,而不直接说成“碱”?
因为有些碱不能溶于水,如氢氧化铜、氢氧化铁,由于不溶于水,它们不能使紫色石蕊试液、无色酚酞试液变色。
提醒:可溶性的碱才具有这样的性质
[问题探究2]
(1)向一支盛有澄清石灰水的试管中通入二氧化碳,观察发生了什么现象:
化学反应方程式: 这一反应常用来检验二氧化碳的存在。
(2)若要吸收或除去二氧化碳可以用氢氧化钠溶液,可是它的反应方程式该如何写?
工业上常用碱溶液来吸收有毒的酸性气体,如:H2S、SO2、HCl.
[继续探究] 生产硫酸的工厂排放的废气中含有污染环境的二氧化硫,如果将废气通过氢氧化钠溶液,可大大减少二氧化硫的含量,你能写出该反应的化学方程式吗? 上述几个反应可说明氢氧化钠具有的性质是什么?
[归纳] 二氧化碳与二氧化硫都是非金属氧化物,说明氢氧化钠能与某些非金属氧化物反应。
[思考交流]上述两个反应有什么共同之处?
互动讨论:1.试写出三氧化硫、二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式
2.写出CO2、SO2分别与氢氧化钡、氢氧化钙反应的化学方程式
3.所有的碱和非金属氧化物都反应吗?
互动讨论:你知道碱具有哪些共性?
[补充]难溶性碱:受热易分解,生成金属氧化物和水
现象:蓝色固体消失,产生黑色固体,
试管口产生小水珠
Cu(OH)2
Fe(OH)3
知识点二、氢氧化钠
[情景展示1] 氢氧化钠的性质
氢氧化钠俗称烧碱、火碱或苛性钠,化学式为NaOH。
(1)用药匙取少许氢氧化钠固体,放在表面皿上,观察它的颜色、状态等,几分钟后再观察这些氢氧化钠,记录观察到的现象:白色片状固体、逐渐潮湿并且溶解。
(2)把少量氢氧化钠放入盛有3 mL水的试管里,振荡试管,并用手摸一摸试管壁,记录观察到的现象:试管壁比较的烫,说明氢氧化钠溶解时放出大量的热。
(3)把一小撮兔毛或羊毛放入该试管中,用玻璃棒搅拌并加热煮沸2~3分钟,记录试管中发生的变化:兔毛溶解,羊毛在碱性条件下易发生水解即不耐碱。
互动讨论:1.将适量的头发(主要成分是蛋白质)放入浓氢氧化钠溶液中加热。
2.将鸡蛋清放入浓氢氧化钠溶液中,振荡混匀。
3.在氢氧化钠溶液中滴加1-2滴食用油,充分振荡。
以上,会出现什么现象?
补充:羊毛在碱性条件下易发生水解即不耐碱。
(4)把氢氧化钠溶液稀释(加水约半试管),用玻璃棒沾取此溶液抹在手指上捻一捻有什么感觉,然后立即用水冲洗手指。碱的水溶液有滑腻感。
[问题探究] 实验中的现象说明氢氧化钠具有什么性质?
[归纳] ①氢氧化钠是白色片状固体,②暴露在空气中易吸收水分而潮解,③易溶于水,溶于水时会放出大量的热。其水溶液有滑腻感④兔毛或全毛绒线被严重腐蚀或溶解消失,说明氢氧化钠具有腐蚀性,故使用时不可接触皮肤,使用时需谨慎操作,如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
解释:物质暴露在空气中因吸收空气中的水分,表面潮湿并逐渐溶解的现象叫潮解
★注意:潮解属于物理性质;氢氧化钠、粗盐、氯化镁等物质都有潮解性,应注意密闭保存在干燥的地方
[继续探究] 根据氢氧化钠固体易潮解的性质,你认为氢氧化钠在实验室中可用作什么?我们又该如何保存氢氧化钠固体? ___________________________________________________________
干燥剂的种类及可干燥气体
干燥剂种类
可干燥的气体
不能干燥的气体
酸性
浓H2SO4
中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2
酸性气体:HCl、CO2、SO2
NH3
中性
无水氯化钙
除NH3外的其他气体
NH3
碱性
固体NaOH、碱石灰、生石灰
中性气体:H2、O2、CO、CH4、N2
碱性气体:NH3
SO2、CO2、HCl
请画出氢氧化钠干燥并收集氢气的装置图
[归纳]
①在实验室中氢氧化钠可作某些气体(如氢气、氧气等)的干燥剂,不能干燥酸性类气体,如:CO2、SO2、H2S、HCl.
②氢氧化钠的保存:因为氢氧化钠暴露在空气中,不仅易吸收空气中的水分而潮解,而且还易跟空气中的二氧化碳反应而变质。故氢氧化钠应该密封保存。
互动讨论:盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞?而是用橡皮塞或木塞。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O , Na2SiO3是一种粘合剂
[继续探究] 实验室中氢氧化钠敞口放置后,会出现什么情况?
①变质原理:2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O
②成分分析:不变质: NaOH 部分变质:NaOH Na2CO3 全部变质:Na2CO3
③各成分性质分析
NaOH 易溶于水,溶液显碱性,与盐酸反应无现象,不与Ca(OH)2、CaCl2反应
Na2CO3 易溶于水,溶液显碱性,与盐酸反应冒气泡,与Ca(OH)2、CaCl2反应产生沉淀。
探究1.直接验证氢氧化钠是否变质
互动讨论:能否用酚酞去验证氢氧化钠是否变质?为什么?
①取少量样品于试管中,向试管中加入足量的稀盐酸,若无气泡产生,说明氢氧化钠没有变质;若有气泡产生,说明氢氧化钠变质了
互动讨论:稀盐酸的量过少可以吗?换成稀硫酸呢?
②取少量样品于试管中,向试管中加入氢氧化钙溶液,若有白色沉淀产生,说明氢氧化钠变质了;若无白色沉淀产生,说明氢氧化钠没有变质
互动讨论:除了氢氧化钙,还有哪些物质也可以?(氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氢氧化钡、硝酸钡)
探究2.验证氢氧化钠的变质程度
验证步骤:
(1)取样,加水溶解
(2)向步骤A中所得的溶液中加入过量的CaCl2溶液,看是否有沉淀生成。
CaCl2不与NaOH反应。 CaCl2+ Na2CO3= CaCO3↓ +2NaCl
(该步骤检验Na2CO3是否存在,并加过量的CaCl2除去Na2CO3)
(3)取步骤B中上层清液,滴加酚酞,看是否变红。
(4)现象和结论
实验现象
结论
无白色沉淀,酚酞变红
不变质
产生白色沉淀,酚酞变红
部分变质
产生白色沉淀,酚酞不变色
全部变质
(5)注意:
步骤B中不可以加稀盐酸,因为盐酸和Na2CO3反应的同时也和NaOH反应,会影响步骤C中氢氧化钠的检验。
步骤B中不可以加Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2和Na2CO3反应后,过量的Ca(OH)2会显碱性,影响步骤C中氢氧化钠的检验。
[情景展示2] 观察实验:在盛有少量氢氧化钠溶液的试管中通入二氧化碳气体。
[问题探究] 在氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,没有明显现象,二者反应了吗?怎样设计实验证明?
[归纳] 氢氧化钠能与二氧化碳反应,化学方程式为:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,设计实验时,可通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳使装置内外产生压强差,产生明显现象来证明,下面一些装置可以帮助我们判断:
观察到的现象分别为:A.试管内液面上升;B.烧杯中的水进入导管;C.锥形瓶中气球胀大;D.烧杯中的水进入烧瓶,形成喷泉;E.U形管中的水左液面高于右液面;F.软塑料瓶变瘪。
☆为排除可能是二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生了反应,还需把上述实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水,做对比实验。
[情景展示3] 在2支试管中分别注入2~3 mL氯化铜溶液和氯化铁溶液,然后各滴入1~2 mL氢氧化钠溶液,记录现象,并完成下表:
盐溶液
颜色
加入氢氧化钠溶液后的现象
有关化学方程式
氯化铜溶液
蓝色
蓝色絮状沉淀
CuCl2 +2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
氯化铁溶液
黄色
红褐色絮状沉淀
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
[问题探究] 上述实验说明氢氧化钠具有什么性质?
[思考交流] _________________________________(提示:氯化铜可能是蓝绿色、绿色和浓度、温度有关)
[归纳] 碱能与氯化铜、氯化铁等盐溶液发生反应。
[课堂速记] _____________________________________(总结:碱和盐发生反应的一些条件)
[思考] 请你模仿上述化学反应,写出下列化学方程式:硫酸镁、硫酸锌等盐都能跟氢氧化钠溶液反应,生成白色的氢氧化镁和氢氧化锌白色絮状沉淀。
[情景展示4]
[问题探究] 根据氢氧化钠的性质推测氢氧化钠在生产、生活中主要有哪些用途?
[归纳] 氢氧化钠是一种重要的化工原料,广泛应用于肥皂、精炼石油、造纸、纺织、印染等工业;在实验室中,氢氧化钠固体可用作干燥剂。
[拓展]叶脉书签的制法
取少量氢氧化钠溶液与碳酸钠混合,放入叶片,煮沸6-10分钟。当叶肉呈现黄色后取出叶片,用清水漂洗除去碱液。然后把叶片平放在玻璃板上,用毛刷轻轻刷去叶肉。如要上色,可将叶片漂洗后晾至半干,着上你喜欢的颜色,再晾干压平。(注意:使用的药品有腐蚀性,不要溅入眼睛或沾在皮肤上)。
知识点三、氢氧化钙
[情景展示1]
[问题探究]
取出一小匙熟石灰,观察它的颜色后,放入一试管,再在试管中倒入水并振荡,熟石灰是否全部溶解?是白色的固体粉末,并非全部溶解于水.
[归纳] ①氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,石灰浆、石灰乳的主要成分也是氢氧化钙,其水溶液俗称石灰水
②Ca(OH)2的物理性质:一种白色粉末状固体;微溶于水;溶解度随温度升高而降低
③Ca(OH)2是强碱。也具有一定的腐蚀性.
[继续探究] 氢氧化钙是怎样制取出来的?它有哪些用途? 有一首古诗词可以形象的描述
[归纳] (1)氢氧化钙可由生石灰(CaO)与水反应得到,化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2。该反应会放出大量的热量;生石灰和氢氧化钠固体的混合物被称为碱石灰,也是实验中最常用的干燥剂。
互动讨论:如果往饱和的石灰水中加入生石灰,怎么溶液的质量、溶质的质量、溶液温度、溶质质量分数如何变化?
(2)氢氧化钙的用途有:
①建筑业上,制成三合土(熟石灰、粘土、沙子),来砌砖.
②石灰砂浆经吸收空气中的二氧化碳变成碳酸钙来抹墙
③制造漂白粉:2Ca(OH)2 +2Cl2 = CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O
④在树木上涂抹石硫合剂(含有硫黄粉等的石灰浆),可保护树木;
⑤农业上,用石灰乳与硫酸铜[Ca(OH)2和CuSO4]配制农药,改良酸性土壤
Ca(OH)2 + CuSO4 == CaSO4 + Cu(OH)2↓
不能用铁桶来盛放波尔多液:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
[情景展示2] 实验:在2支试管中各加入3 mL氢氧化钙溶液,然后分别滴加盐酸和硫酸;在另2支试管中各加入3 mL氢氧化钙溶液,然后分别滴加数滴碳酸钠溶液和氯化铁溶液。
与氢氧化钙溶
液反应的现象
有关化学方程式
盐酸
无明显现象
Ca(OH )2 +2HCl=CaCl2+2H2O
硫酸
无明显现象
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
碳酸钠溶液
产生白色沉淀
Ca(OH)2 +Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
氯化铁溶液
红褐色沉淀
3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
[问题探究] 实验中的现象说明氢氧化钙具有什么性质?
[思考交流]
1.你能用什么方法来区别NaOH溶液与Ca(OH)2溶液(石灰水) 呢?
2.为什么检验CO2是用Ca(OH)2溶液,而吸收CO2是用NaOH溶液?
由于NaOH易溶,Ca(OH)2微溶,常温下,NaOH溶液浓度比Ca(OH)2溶液浓度大得多,故实验室用NaOH吸收CO2,并且CO2与Ca(OH)2反应有明显现象所以用Ca(OH)2溶液检验CO2
3.有人用石灰乳刷墙,并在室内烧一个炭盆,开始墙面变得潮湿,过几天墙壁就变得又硬又白了。在这个过程发生了哪些化学变化?写出有关的化学方程式。
化学反应方程式:
4.改良酸性土壤用Ca(OH)2,为何不用NaOH呢?
① NaOH较贵,而Ca(OH)2较便宜,成本低。
② NaOH易溶于水,碱性太强,中和酸性土壤时,很难控制其加入的量;
而Ca(OH)2微溶于水,可以改良酸性土壤。
[重点强调]
①熟石灰、生石灰、石灰石这三种物质的名称易混:熟石灰(或消石灰)是氢氧化钙,生石灰是氧化钙,石灰石的主要成分是碳酸钙,它们都含有钙元素,但熟石灰是碱──Ca(OH)2,生石灰是碱性氧化物──CaO,而石灰石可以说是混合物,其主要成分是碳酸钙──CaCO3,属于碳酸盐。
②熟石灰和石灰水易混:熟石灰就是指氢氧化钙,它是一种白色粉末,微溶于水。
熟石灰的水溶液俗称石灰水,也就是说氢氧化钙的水溶液俗称为石灰水,并不是氢氧化钙俗称石灰水。
③“石灰水中的溶质是什么”这个问题容易搞错,由②的解释可以知道石灰水中的溶质是熟石灰,而不是生石灰。即使直接用少量氧化钙粉末溶于水得到石灰水,其溶质也不能认为是氧化钙。因为氧化钙遇到水就发生反应变成了氢氧化钙:氧化钙本身不能直接扩散溶解到水中。
[继续探究]在某些食品的包装袋内,有一个装有白色颗粒状固体的小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分为生石灰”。为什么生石灰能做干燥剂?如果将小纸袋拿出来放在空气中,经过一段时间后,会发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状。这是为什么?
因为生石灰能与水发生化合反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水
CaO + H2O =Ca(OH)2 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】这包干燥剂中可能有 。
【实验探究】
(1)如何检验这包干燥剂中是否有CaO? 取部分该干燥剂于烧杯中,加水,观察烧杯温度变化
(2)进一步确定这包干燥剂中是否有Ca(OH)2?静置后过滤取滤液于试管中
(3)进一步确定这包干燥剂中是否有CaCO3?静置后过滤取烧杯中下层沉淀物, 滴加过量稀盐酸
[情景展示3]
氨水为无色透明或微带黄色的液体,溶解度很大,是一种弱碱(pH值10左右),易挥发,有腐蚀性,对人有刺激性。
氨气极易溶于水,与水反应生成氨水,化学方程式为:_________。由于氨水中含有氮元素,因此,它也是一种化学肥料,属于氮肥。
例1·现有下列4种物质:①浓盐酸、②石灰水、③浓硫酸、④氢氧化钠溶液,把它们长期露置在空气中,其中因发生化学变化而使溶液质量增加的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.④
例2·在①二氧化碳,②稀硫酸,③碳酸钠溶液,④氯化铜溶液四种物质中,跟氢氧化钠溶液,澄清石灰水都能发生反应且反应中体现了“碱的通性”的组合是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
例3·酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛,使用时必须十分小心,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成干列问题:
(1)要检验该氢氧化钠溶液已变质,选择下列试剂不能达到目的是 。
A.稀HCl B.酚酞试液 C.CaCl2 D.Ca(OH)2
(2)依据反应②,KOH能与下列物质反应的是 。
A.H2SO4 B.BaCl2 C.CuSO4 D.Na2CO3
例4·小科在研究碱的化学性质时,设计了如图所示的五组实验,下列叙述正确的是( )
A.甲组实验能观察到无色变成红色,可推出氢氧化铜也能使指示剂变色
B.乙组实验无明显现象,说明两者不能发生反应
C.丙组和戊组实验能观察到相同现象
D.丁组实验产生蓝色絮状沉淀,说明凡是碱都能和含铜离子的溶液发生反应
例5·化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,进行了如图所示的实验。
(1)实验B中发生反应的化学方程式为__________ 实验结束后,小组同学 对 B 试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有 NaOH;猜想二:含有 NaOH、Na2CO3;猜想三:含NaOH、Ca(OH)2
同学们取少量 B 试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液
不产生白色沉淀
猜想三错误
在试管乙中滴加足量稀盐酸
__________
猜想二正确
(2)A.B.C.D 四个实验中能体现碱化学通性的是__________(填字母)。小组同学经过讨论认为 A.B.C.D 四个实验并没有探究出碱所有的化学通性,从这四个实验中选择一个,继续加入相关试剂,能得出碱的其它化 学通性,实验的方案是__________(写出操作和现象)。
例6·如图所示,一只较灵敏的弹簧秤下悬挂着一实心的铜球,铜球浸没在盛有氢氧化钡溶液的烧杯中,此时弹簧秤的读数为2牛,问烧杯敞开放置在空气中数天后,弹簧秤的读数将为( )
A.大于2牛 B.小于2牛 C.等于2牛 D.不能判断
例7·兴趣小组做了如下实验:向盛有50g稀硫酸的小烧杯中,慢慢滴加Ba(OH)2溶液至过量,并测得反应过程中溶液的温度、电导率(表示溶液的导电能力)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.稀硫酸能导电,是因为其溶液中有自由移动的H+、SO42-
C.当加入质量为m1g的Ba(OH)2溶液时,溶液电导率最大
D.最终溶液电导率小于开始时稀硫酸的电导率
例8·Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,为了能较长时间观察到Fe(OH)2白色絮状沉淀,设计了如图所示实验。下列叙述错误的是( )
A.打开止水夹,能将装置中的空气排出
B.关闭止水夹,不能将B中的溶液压入A中
C.装置A,B中的液体接触后不会产生白色絮状沉淀
D.如果实验中观察到红褐色沉淀,可能是止水夹关闭过早
例9·豪豪在做电解水实验时,现在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠溶液呈中性),在通直流电一段时间,现象如图所示,下列说法正确的是( )
A.气体a为氧气,该电极与电源负极相连
B.与电源正极相连的电极附近溶液中存在大量的H+
C.通过该实验可得出水的化学式为H2O
D.可用带火星的木条检验气体b,发现木条复燃
例10·小乐在完成了如图甲所示两个实验后,将两次实验的废液倒入同一洁净的废液缸,发现混合废液浑浊并显红色。为确定混合废液中碱性物质的成分,她取了一定量的混合废液过滤,并向滤液中逐滴滴入稀盐酸。根据反应现象得到如图乙所示的图像,则混合废液中的碱性物质是( C )
A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.氢氧化钠、碳酸钠 D.氢氧化钙、碳酸钠
例11·同学们在验证氢氧化钙的化学性质时,分别取少量氢氧化钙溶液于四支试管中,做了以下实验:
请根据实验回答下列问题:
(1)A中观察到的现象是____ ____。
(2)写出D中发生反应的化学方程式是___ _____。
(3)C中无明显现象。为证明氢氧化钙与盐酸能发生反应,他们向B中滴加稀盐酸,当观察到________时,说明两者发生了反应。
(4)实验结束后,同学们将上述四支试管中的物质倒入同一烧杯内,烧杯底部有白色固体,上层为有色溶液。为处理废液,过滤后,向有色滤液中加入稀盐酸,有气泡产生,继续加稀盐酸至溶液颜色恰好消失,此时溶液中的溶质为________(除酚酞外),写出有气泡产生的化学方程式________。
(5)根据氢氧化钙的化学性质,写出它的一种用途__ ______。
例12·小明研究氢氧化钙化学性质,进行了如下两个实验。
(1)实验过程中能观察到有白色沉淀生成的是实验 。(填写图中的序号)
(2)图乙表示实验③过程中溶液中离子种类在反应前后的变化,★表示的离子是 。
(3)实验结束后,将实验②和③试管中的废液倒入同一个烧杯中,发现沉淀消失,其原因是 。
例13·某溶液可能含CuSO4、HCl、MgCl2、Na2CO3中的几种,向其中加入一定溶质质量分数的Ba(OH)2溶液,反应中加入Ba(OH)2溶液质量与产生沉淀的质量关系如图,回答下列问题。
(1)ab段生成的沉淀是: (填化学式)。
(2)某同学说该溶液中一定没有CuSO4 , 他的理由是 。
(3)a中溶液含有 种溶质。
(4)原溶液中含有的溶质是 。(填化学式)
氢氧化钠的性质
1.下列有关氢氧化钠性质的说法错误的是( )
A.氢氧化钠有腐蚀性
B.固体氢氧化钠有挥发性
C.氢氧化钠能吸收二氧化碳而变质
D.固体氢氧化钠能吸收水蒸气而潮解
2.(2020九上·杭州期中)下列有关氢氧化钠性质探究实验的叙述中,错误的是( )
A.甲:向接近沸腾的水中加入适量NaOH固体,液体迅速沸腾
B.乙:将少量头发加入到热的浓NaOH溶液中,头发逐渐溶解消失
C.丙:向久置于空气里的氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞试液,检验其是否变质
D.丁:向盛满CO2气体的集气瓶中加入适量浓烧碱溶液,鸡蛋被“吞”入瓶中
3.研究氢氧化钠性质实验中的部分实验及现象记录如下,其中现象不合理的是( )
序号
实 验
现 象
A
将氢氧化钠固体放在表面皿上,放置一会儿
固体受潮,逐渐溶解
B
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入无色酚酞试液
溶液变红
C
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有氯化钠生成
D
向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴加硫酸铜溶液
产生蓝色沉淀
4.如图所示,依次进行下列实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中;②打K1,发现D中的部分溶液 被吸入试管B中,充分反应后,试管B留下的溶液显红色;③打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的 部分溶液被吸入B和D 中,反应后B、D中溶液都变为无色。请根据实验回答下列问题:
(1)步骤②中,充分反应后B中的CO2最终转化为 (填化学式)和水。
(2)解释步骤③中“风哨振动鸣叫”的原因 。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为:a% b%(选填“>”、“=”、“<”)。
5.已知 CO2 通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,继续通 CO2 气体由浑CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2, 由此某化学兴趣小组欲探究 CO2 与 NaOH 溶液反应后的溶质组成。
【提出问题】CO2 与 NaOH 溶液反应后的溶质组成
【查阅资料】①NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
②盐酸滴入碳酸钠溶液中,实际反应分两步进行
第一步反应:NaCO3+HCl=NaCl+NaHCO3
第二步反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(1)【提出猜想】猜想 1:溶质为 Na2CO3
猜想 2:溶质为____ ____(填化学式,以下同);
猜想 3:溶质为___ _____;
猜想 4:溶质为____ ____;
(2)【实验方案】Ⅰ:甲组同学为确定 CO2 与 NaOH 溶液反应后所得溶液中溶质组成,设计如下实验方案。
①向所得溶液中加入足量的 CaCl2 溶液,若有白色沉淀生成,过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸无气泡产生,则溶质为________。
②向所得溶液中加入足量的 CaCl2 溶液,若无白色沉淀生成,溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生,则溶质为________。
③向所得溶液中加入足量的 CaCl2 溶液,若有白色沉淀生成,过滤后向溶液中加入足量的稀盐酸有气泡产生,则溶质为________。
(3)乙组同学根据甲组同学的猜想,通过定量分析绘制出向所得溶液中逐滴加入稀盐酸的质量与生成二氧化碳的质量关系示意图,请根据图象确定溶质成分。
6.有下列四种实验设计及操作,实验过程中其现象不足以说明CO2与NaOH溶液发生了反应的是( )
A. B. C. D.
7.为探究CO2与NaOH溶液发生的反应,某兴趣小组将CO2持续通入一定浓度-定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化,结果如图1、图2所示(实验条件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5)。下列说法不正确的是( )
A.二氧化碳与氢氧化钠反应放热
B.图1中,BC段发生的反应是CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3
C.图1中,pH=12时对应溶液中的溶质只含Na2CO3和NaHCO3
D.对于现象不明显的反应,可通过现代技术手段实现反应过程的“可视化”
8.小金通过图示装置验证能与发生化学反应.推注射器活塞向充满的集气瓶中注入过量的溶液,振荡集气瓶后打开止水夹.
(1)打开止水夹后观察到的现象是________.
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得溶液中除外,还存在的溶质有________.
9.某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时,进行了如下探究。
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应,还是溶解在水中?
【查阅资料】
①15℃、101kPa时,二氧化碳的溶解度如下;
溶剂
水
酒精
溶解度
1.0
0.5
②15℃时,在酒精中氢氧化钠易溶、碳酸钠微溶。
③通常情况下,稀溶液的体积约等于溶剂的体积。
【实验设计】在15℃、101kPa时,制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。
【分析与表达】
(1)如果二氧化碳与氢氧化钠反应,化学方程式是____________________________,那么氢氧化钠应_________保存。
(2)实验前,两套装置都进行气密性检查,实验甲装置气密性检查的方法是__________________。
(3)实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是______________________________。
(4)实验乙中,将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中,注射器会自动向内移动并将酒精推入锥形瓶,活塞的移动速度是___________。
A.先慢后快 B.先快后慢 C.先慢后快,再变慢
实验乙中,还可能观察到的现象是________________________________________。
(5)实验乙中,120mL酒精____________(填“能”或“不能”)换成水,原因是_________。
(6)由以上探究可知,二氧化碳能溶于水,也能与氢氧化钠反应,但实验乙的数据还不够准确,造成实验乙误差的原因可能有____________________________________________________。(写一条)
10.下列是分析久置空气中的NaOH固体的相关实验(不考虑水分),其中合理的是( )
序号
实验目的
实验方案
A
证明变质
取少量固体,加水溶解,滴加少量稀盐酸,观察是否有气泡产生
B
确定成分
取少量固体,加入石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞试液
C
测定纯度
取ag样品与足量氯化钡溶液充分反应,将沉淀过滤、洗涤、干燥,得到mg固体
D
除去杂质
取固体,加水溶解,滴加氯化钙溶液至恰好完全反应,过滤
11.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小明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。(注:溶液呈中性)
(1)小明认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小明的观点是否正确,并说明理由 ;
(2)分析乙图实验,若样品部分变质,请你预测A、B试管中出现的实验现象 ;
(3)为使实验分析更准确,小明认为在滴加酚酞之前,需判断所加溶液是否过量,请你设计一个合理实验操作: 。
12.在实验室里,某同学看到氢氧化钠试剂瓶的瓶口有白色粉末,如图1-6-3所示。他对白色粉末的成分作出了一些猜测。
猜测一:可能是氢氧化钠
猜测二:可能是碳酸钠
猜测三:可能是氢氧化钠和碳酸钠
为探究白色粉末的成分,他将该粉末溶于水,得到无色溶液,再进行了如下实验:
(1)根据实验现象推测,无色气体是_______________________________。
(2)在溶液2中滴加过量氯化钡溶液的目的是___________________________________。
(3)由实验现象可知,猜测_____________是正确的。
13.某化学实验活动小组的同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验。请你参与他们进行的探究活动:
【提出问题】久置氢氧化钠固体的成分是什么?[来@源:%*中教^网~]
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;p.c@om]猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;[中国^教&育猜想Ⅲ: 。
【实验与探究】
(1)实验如下:
实验操作步骤
实验现象
结论及解释
步骤一:取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后加入足量的稀盐酸。
实验过程中始终没有气泡产生。
则证明猜想 成立。
步骤二:另取少量固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加氯化钡溶液。
实验过程中产生 。
则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)为了进一步的验证猜想结果,小明同学提出如下实验方案:继续步骤二的实验,过滤,然后向滤液中滴加无色酚酞试液,若酚酞变红,则猜想Ⅲ成立;若酚酞不变红,则猜想Ⅱ成立。
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑,通过查阅资料知道,氯化钡溶液呈中性,不能使无色酚酞试液变红,但碳酸钠溶液呈 性(填“酸”或“碱”),能使酚酞变红,因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是 。
(3) 实验小组的同学展开讨论,又提出了一个定量实验方案,通过测定产生沉淀的质量来证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。实验如下:准确称取m克固体样品于试管中,加蒸馏水完全溶解,然后滴加足量氯化钡溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥称得沉淀的质量为n克,若猜想Ⅱ成立,则m与n的关系式为(用含m和n的等式或不等式表示,下同) ;若猜想Ⅲ成立,则m与n的关系式又为 。
14.为测定一瓶久置的氢氧化钠溶液中碳酸钠的质量分数,小金进行了如下探究:取该溶液50g于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加一定浓度的稀盐酸。实验测得锥形瓶中溶液的总质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.m1的值无法确定
B.理论上稀盐酸的质量分数可以求解
C.加入m1g稀盐酸后,才开始产生气泡
D.该方法测得的碳酸钠质量分数可能偏小
15.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质及变质程度,进行了有关实验。请你与他们一起完成以下探究活动。
【对氢氧化钠固体猜想】猜想Ⅰ:该氢氧化钠固体没有变质;
猜想Ⅱ:该氢氧化钠固体部分变质;
猜想Ⅲ:该氢氧化钠固体全部变质。
【实验和推断】①小华同学取一定量该氢氧化钠固体样品加入适量水配成2mL溶液,然后向其中投入0.2g的熟石灰粉末,振荡,观察到有白色不溶物,于是小华就得出猜想Ⅰ不成立的结论。小明认为小华的实验不严密,其理由是__ ______ 。
②经过同学们讨论,大家一致认为只要取一定量该氢氧化钠固体样品加入适量水配成溶液,然后向溶液中加入两种试剂就能验证三种猜想。其实验过程:取少量该溶液于试管中加入足量氯化钙溶液,静置后,在上层清液中,滴加2~3滴酚酞试液,观察现象,若实验证明猜想Ⅱ成立,则实验中观察到的实验现象是____ ____
【Na2CO3含量的测定】同学们经过实验发现该氢氧化钠固体已部分变质,该化学兴趣小组欲探究该氢氧化钠固体中Na2CO3的质量分数。
⑴该兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。取10.0g氢氧化钠固体样品,进行实验。
⑵操作步骤:
①连接好装置,检查气密性;②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;③称量G的质量;④关闭弹簧夹C,慢慢滴加浓盐酸至过量,直至D中无气泡冒出;⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;⑥再次称量G的质量,得前后两次质量差为4.4g
⑶数据计算:该氢氧化钠样品中Na2CO3的质量分数为 ________ 。
⑷反思与评价:请你仔细分析此次实验并结合所求出的该氢氧化钠样品中Na2CO3的质量分数,对此次实验进行评价,并提出改进的方法 ________ 。(选填“合理”或者“不合理”,如果此次实验合理,改进方法不填)
氢氧化钙的性质
16.一瓶存放较长时间的石灰水,瓶内壁附有一层白膜,要洗去这层白膜最好的方法是( )
A.用水洗 B.用氢氧化钠溶液洗
C.用盐酸洗 D.先用盐酸,再用水洗
17.将足量的二氧化碳气体持续不断地通入澄清石灰水中时,通入的二氧化碳体积与产生沉淀质量变化符合下列图像(横轴为通入二氧化碳的体积,纵轴为沉淀质量)中的( )
A.B.C.D.
18.科学兴趣小组用图1装置进行实验时发现,烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。
(1)为探究饱和石灰水浑浊后变澄清的原因,该小组同学开展了如下活动:
【查阅文献】碳酸钙与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙。
【提出假设】假设1:挥发出的HCl使浑浊变澄清:
假设2:过量的CO2使浑浊变澄清。
【设计实验】为除去CO2中的HCl,小科在图1中甲、乙装置之间增加图2装置,装置甲应该连导管________(填“a”或“b”);图2中存放的试剂合理是________。
A.浓硫酸 B.NaOH 溶液
C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
(2)【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2 , 沉淀部分溶解但并未完全澄清。
【得出结论】二氧化碳不能使浑浊全部变澄清。
小组同学又在老师指导下,用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH,并画出pH值随通入气体时间的变化曲线(如图3)。
①AB段pH值几乎不变的原因可能是___ _____;
②D点处溶液的溶质有____ ____。
19.从用石灰浆抹的墙壁上掉下的一块白色固体,为探究其成分,进行如下实验,由此所得出的结论中正确的是( )
实验步骤
实验现象
①将固体研磨成粉末状,加水搅拌
固体没有全部溶解
②取上层清液,滴加酚酞试液
溶液呈红色
③取不溶物,滴加稀盐酸
有气泡产生
A.一定含有CaCO3和Ca(OH)2
B.一定含有Ca(OH)2,可能含有CaCO3
C.一定没有CaCO3和Ca(OH)2
D.一定含有CaCO3,可能含有Ca(OH)2
20.某实验小组取用生石灰时,发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂,小科认为生石灰已变质,试剂瓶中可能含有CaO、Ca(OH)2、CaCO3等三种物质,并开展如下探究:称取10.6g样品,并设计实验方案及实验装置( 如图所示)。
①检查装置气密性,在锥形瓶内加入样品10.6g和适量的水并放出热量,并连接好仪器;
②打开分液漏斗活塞,将稀盐酸缓缓注入锥形瓶中,使样品恰好完全反应,准确测得量筒内共收集到1100mL的水(装有水的广口瓶的水面上方铺有一层油);
③拆下装置后,往锥形瓶内的溶液中注入足量硝酸银溶液,至沉淀完全,经过滤、洗涤和干燥后,称量沉淀质量。
注:本实验条件下,二氧化碳的密度2g/L。
(1)试写出样品溶于水放热的化学方程式________。
(2)碳酸钙与盐酸反应属于化学四大基本反应中的________ 。
(3)若不在水面上铺层油,则实验测得的样品中CaCO3质量________(填“大于”、“小于”或“等于”)实际质量。
(4)在步骤③中,当沉淀质量小于________g时,说明样品中还含有Ca(OH)2。
1.向盛有稀H2SO4和ZnSO4溶液的烧杯中加入一定量的NaOH溶液,为判断反应后溶液a的成分,分别取少量反应后的溶液a于试管中进行3组实验,得到的实验现象和结论如表所示,其中合理的有( )
编号
试剂
现象和结论
①
Fe2O3粉末
溶液变为黄色,则溶液a一定含有ZnSO4
②
Fe粉
无明显现象,则溶液a可能只含有―种溶质
③
CuSO4溶液
产生蓝色沉淀,则溶液a一定含有两种溶质
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.(2023秋•乐清市月考)已知反应CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl.向一定量盐酸和氯化铜溶液的混合物中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.M点表示的溶液中含有二种溶质
B.P点表示的溶液pH=7
C.从M点到N点溶液质量增加20 g
D.P点表示的溶液比N点表示的溶液中氯化钠的质量分数大
课外阅读
最初,人们简单地认为凡有酸味的物质都是酸。1663年,英国化学家波义耳首先提出识别酸的方法:酸是有酸味的,能使石蕊试液由蓝色变为红色,并能溶解其他物质的液体。18世纪,人们发现酸能跟碱作用生成中性物质。1787年,法国化学家拉瓦锡在分析了硝酸、硫酸、磷酸等酸的成分后,提出酸是“含氧的化合物”。1811年,英国化学家戴维根据盐酸是不含氧的酸,并结合其他含氧酸都含有氢,提出“氢才是酸不可缺少的元素”。1887年,瑞典化学家阿伦尼乌斯认为凡在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的物质就是酸,凡在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的物质就是碱。酸碱中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水,同时生成盐。近代酸碱理论由此而诞生。
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