内容正文:
第04讲 重要的碱
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:3大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 碱的通性
1.碱在水溶液中都能电离出自由移动的OH-,因而碱溶液具有相似的化学性质。
(1)碱溶液能使酸碱指示剂变色,例如:氢氧化钠溶液和石灰水都能使紫色石蕊变蓝色,无色酚酞变红色;
(2)碱溶液能与非金属氧化物反应生成盐和水,实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
(3)碱能酸反应生成盐和水;
(4)碱溶液能与某些盐反应生成新碱和新盐,
①CuCl2 +2NaOH=Cu(OH)2↓+ 2 NaCl现象:溶液中出现蓝色絮状沉淀。用途:可用于检验Cu2+的存在。
②FeCl3 +3NaOH=Fe(OH)3↓+ 3NaCl现象:溶液中出现红褐色沉淀。用途:可用于检验Fe3+的存在。
知识点2 氢氧化钠
1.俗称:氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。
2.吸水性:氢氧化钠是白色固体,易潮解,常用作氧气、氢气的干燥剂,用手摸有滑腻感。
3.腐蚀性:氨氧化钠具有较强的腐蚀性,能溶解有机物(如兔毛或全毛绒线),切不可接触皮肤,实验时需谨慎操作。
4.溶解性:极易溶于水,溶解时会放出大量的热,要密封保存。
5.变质:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应而变质,变质生成碳酸钠,化学反应方程式:2NaOH+CO2 =Na2CO3 + H2O
6.用途:一种重要的化工原料,广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。
知识点3 氢氧化钙
氢氧化钙[Ca(OH)2]的个性及用途
1.氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,微溶于水,其水溶液称为石灰水,具有腐蚀性。
2.氢氧化钙与碳酸钠溶液反应,化学方程式:Ca(OH)2 +Na2CO3=CaCO3↓+ 2NaOH,现象:溶液中出现白色沉淀[用Na2CO3溶液可以区分NaOH和Ca(OH)2 ]。
3.实验室可用澄清石灰水来检验CO2气体,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
4.具有广泛的用途,在建筑业制作三合土,农业上改良酸性土壤,工业上制漂白粉等。
教材习题01
盛石灰水的试剂瓶存放的时间久了,内壁常附有一层白膜,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
教材习题02
用一种试剂就能区分盐酸、食盐溶液、澄清石灰水,这种试剂是
A.酚酞
B.石蕊试液
C.氯化铁溶液
D.氢氧化钠溶液
教材习题03
氨水是一种碱,它的化学式为 NH3·H2O(NH4OH),它能与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,请写出该反应的化学方程式。有人称它为“气肥”,你知道这是为什么吗?
考向一:碱的通性
[例题1] 人们对事物的认识常常需要经历一个不断修正和完善的过程,如对碱的认识就是如此。下列各项是不同时期对碱的认识,其中与我们现在所学碱的定义最相近的是( )
A.有涩味和滑腻感的物质
B.能使无色酚酞试液变红的物质
C.含有氢元素和氧元素的物质
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质
[例题2] 碱溶液中都含有OH﹣,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
[例题3] 如图以Ca(OH)2为例的反应关系体现了碱的化学性质。下列说法正确的是( )
A.能使溶液变色的反应只有①
B.能生成盐和水的反应只有②
C.反应④的原理可以用于改善酸性土壤
D.若X溶液既能跟稀盐酸反应,又能跟Ca(OH)2反应,则X可以是BaCO3
[例题4] 下列是探究碱性质的实验,都能发生反应且反应中体现了“碱的通性”的组合是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
[例题5] 归纳总结是学习科学的一种方法。请结合小科同学对碱的四点化学性质的归纳图回答下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 (填化学符号)。
(2)性质3箭头上方的反应物质是 (选填“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)工业上常用碱液来吸收酸性气体,请写出用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式 。
考向二:氢氧化钠
[例题6] 下列各组气体可用火碱干燥的是( )
A.H2、O2、N2 B.CO、SO2、H2
C.CO2、HCl、N2 D.CO、CO2、O2
[例题7] 下列关于氢氧化钠的说法正确的是( )
A.实验室里称量氢氧化钠时一般将氢氧化钠放在纸上称量
B.溶于水放出大量热的白色固体一定是氢氧化钠
C.不小心将浓硫酸沾到皮肤上应立即用氢氧化钠进行中和,然后用大量的水冲洗
D.氢氧化钠易潮解,所以可以用于干燥氧气
[例题8] 氢氧化铯是一种可溶性碱,其分子式是CsOH,则下列叙述中正确的是( )
A.CsOH溶液能使紫色的石蕊变成红色
B.CsOH在水中的电离方程式为:CsOH═Cs2++2OH﹣
C.CsOH溶液能使无色的酚酞试液变红色
D.CsOH与硫酸反应生成的盐的分子式为CsSO4
[例题9] 向一定量硫酸铜溶液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.产生的沉淀为红褐色
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.A点到B点硫酸钠质量不变
[例题10] 化学兴趣小组同学为探究NaOH与CO2是否发生反应,设计了如下探究实验。
【方案一】从反应物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
(1)小诚同学设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升。小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应,他的理由是 。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满CO2的甲乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为 。
②该实验能证明NaOH与CO2发生反应的依据是 。
【方案二】从生成物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
【查阅资料】常温下,NaOH与Na2CO3在乙醇中的溶解度(g)如表。
NaOH
Na2CO3
17.3
<0.01
小珊同学根据上述资料设计如表所示实验证明NaOH与CO2发生反应。
实验操作
实验现象
实验结论
将CO2气体通入到 中
观察到溶液变浑浊
NaOH与CO2发生反应
考向三:氢氧化钙
[例题11] 小科为了探究氢氧化钙的性质做了以下实验。下列实验中能观察到蓝色絮状沉淀的是( )
A. B.
C. D.
[例题12] 为了比较氢氧化钠和氢氧化钙溶液吸收CO2的效果,小科分别向集满CO2的烧瓶中注入等量蒸馏水、饱和氢氧化钙溶液和10%的氢氧化钠溶液。60s后振荡烧瓶,并测得烧瓶内气体压强与时间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.注入等量蒸馏水的目的是作对照
B.振荡烧瓶可加快吸收CO2的速度
C.该实验证明氢氧化钠溶液浓度越高,吸收CO2效果越好
D.该实验中10%的氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好
[例题13] 通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
(1)甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到 ,可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应。
(2)乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl﹣,他据此认为Ca(OH)2与HCl发生了反应,且生成了CaCl2你认为乙同学的推测是否正确?请说出你的观点并阐述理由: 。
(3)如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积、温度的变化可忽略)。
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH﹣ Cl﹣(填“>”“<”或“=”)。
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与 (填“溶液温度”或“离子浓度”)有关。
[例题14] 对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如图所示),即Ca(OH)2可与图中四类物质发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质,可以除去NaOH溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式 。
[例题15] 为研究氢氧化钙的化学性质,小金进行了如下实验,其中实验现象描述正确的是( )
选项
A
B
C
D
操作
现象
溶液变红色
有气泡生成
有白色沉淀生成
有蓝色沉淀生成
知识导图记忆
知识目标复核
1.认识NaOH、Ca(OH)2的主要化学性质和个性。
2.了解碱的通性,知道使用碱的注意事项。
3.了解常见碱的用途。
1. 航天员的舱外服会放有一种药饼,药饼的主要成分是与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂(LiOH)【其它成分不参加反应】。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取部分药饼溶于水后可以和碳酸钠反应
B.药饼放在舱外服中,主要作用是减少二氧化碳气体的含量
C.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
D.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色
2. 碱石灰是NaOH与CaO的混合物,取一定量露置于空气中部分变质的碱石灰,加水充分搅拌后过滤,所得物质成分可能是( )
选项
A
B
C
D
滤液中的溶质
NaOH、Ca(OH)2
NaOH
NaOH、Na2CO3
Na2CO3
滤渣
CaCO3、Ca(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3、Ca(OH)2
CaCO3
3. 下列关于氢氧化钠的描述中错误的是( )
A.能除去油污
B.能腐蚀叶肉,可制作叶脉书签
C.易溶于水,溶解时放出大量的热
D.水溶液能使紫色石蕊试液变红
4. 下列物质在空气中,因发生化学反应,而导致溶液质量会减少的是( )
A.浓盐酸 B.NaOH溶液
C.Ca(OH)2溶液 D.浓硫酸
5. 下列物质长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而减小的是( )
A.氯化钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.石灰水
6. 向一定质量CuCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,反应过程中产生沉淀质量与加入的NaOH溶液的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点溶质是CuCl2和NaCl
B.B点对应的溶质种类比C点多
C.OA段溶液的pH不变
D.BC段参与反应的物质是CuCl2和NaOH
7. 一定温度下,向agFeCl3溶液中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.MP段发生的反应为:FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓
B.m﹣n=c﹣b
C.P点对应的溶液中溶质的种类有三种
D.生成Fe(OH)3的质量为(n﹣c+a)g
8. 中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B.环节a中物质分离的基本操作是过滤
C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质
D.高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2
9. 我国研制的航天员舱外服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证,太空中已经留下了“中国人的脚印”,航天员舱外服内含有性质与氢氧化钠相似的氢氧化锂(LiOH)。下列有关氢氧化锂的说法中,正确的是( )
A.是一种碱,其水溶液能使无色酚酞试液变蓝
B.能与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀
C.与二氧化碳反应的化学方程式为LiOH+CO2=LiCO3+H2
D.能与氧化铁发生反应
10. 在探究CO2和NaOH是否会发生化学反应的实验中。
(1)小柯同学设计了如图甲所示的实验装置。他将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶内,观察到 ,得出CO2和NaOH发生了化学反应。
(2)小妍认为上述实验存在缺陷,于是对图甲装置进行了改进,添加了胶头滴管A(如图乙所示)。滴管A中应盛放的液体是 ,操作过程中,两种液体的滴入顺序为 。
11. 化学反应过程中常常伴随产生一些现象,同学们发现将CO2通入NaOH溶液时没有明显的现象发生,为此,他们进行了如下探究:
(1)小明把一支收集满CO2的试管倒立在盛有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图1所示),观察到试管内液面上升,请简要说明液面上升的原因 。
(2)为了进一步验证CO2与NaOH溶液确实发生了反应,小红设计了如下方案:分别取上述实验后的溶液于A、B两支试管中(如图2所示),向试管A中滴加足量的稀盐酸,观察到的现象是 ;向试管B中滴加氯化钡溶液,观察到的现象是 ,发生的化学反应方程式为 虽然实验的现象不同,但都能证明CO2与NaOH溶液确实发生了化学反应。
(3)实验过程中需要吸收CO2时,大多会选择NaOH溶液,但是,检验CO2时常常选择新配制的澄清石灰水,请简要解释原因 。
12. 实验课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,依次开展了以下探究,请完成其中的三个空。
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加足量的稀盐酸,并不断振荡。
氢氧化钠溶液一定变质了。
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质。
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质。
[实验探究2]
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。
有白色沉淀生成。
说明原溶液中一定有碳酸钠。
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。
溶液变红色。
说明原溶液中一定有 。
[实验结论]该氢氧化钠溶液部分变质。猜想2正确。
[思考与讨论]有同学认为,探究1已经证明了碳酸钠的存在,所以实验探究2中的实验步骤(1)是多余,只要如实验步骤(2),样品溶于水后,直接滴入酚酞即可的。该同学的看法是否正确?为什么? 。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加足量的稀盐酸,并不断振荡。
产生气泡
氢氧化钠溶液一定变质了。
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。
有白色沉淀生成。
说明原溶液中一定有碳酸钠。
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。
溶液变红色。
说明原溶液中一定有氢氧化钠。
13. 喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 。
14. 氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体,它溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的一水合氨(NH3▪H2O)溶液。魔术表演中常用氨气做“喷泉实验”:在烧瓶内收集满氨气,按如图装置密闭后,挤压胶头滴管中的水,再打开止水夹,即可在烧瓶内看到美丽的“红色喷泉”,请你用所学的科学知识解释上述现象。
15. 在化学实验中,有时药品的滴加顺序不同会导致实验现象不同。某同学使用图甲所示实验装置进行实验,结果集气瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示。(不考虑由于滴入液体的体积及反应导致的温度变化对集气瓶内气压的影响)
(1)请结合图乙中的信息推断该同学先后开始滴加药品的点及相应的药品名称 。
(2)根据图乙,请用科学原理解释先后加入药品后气球体积变化情况及原因。
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第04讲 重要的碱
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第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:3大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 碱的通性
1.碱在水溶液中都能电离出自由移动的OH-,因而碱溶液具有相似的化学性质。
(1)碱溶液能使酸碱指示剂变色,例如:氢氧化钠溶液和石灰水都能使紫色石蕊变蓝色,无色酚酞变红色;
(2)碱溶液能与非金属氧化物反应生成盐和水,实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
(3)碱能酸反应生成盐和水;
(4)碱溶液能与某些盐反应生成新碱和新盐,
①CuCl2 +2NaOH=Cu(OH)2↓+ 2 NaCl现象:溶液中出现蓝色絮状沉淀。用途:可用于检验Cu2+的存在。
②FeCl3 +3NaOH=Fe(OH)3↓+ 3NaCl现象:溶液中出现红褐色沉淀。用途:可用于检验Fe3+的存在。
知识点2 氢氧化钠
1.俗称:氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。
2.吸水性:氢氧化钠是白色固体,易潮解,常用作氧气、氢气的干燥剂,用手摸有滑腻感。
3.腐蚀性:氨氧化钠具有较强的腐蚀性,能溶解有机物(如兔毛或全毛绒线),切不可接触皮肤,实验时需谨慎操作。
4.溶解性:极易溶于水,溶解时会放出大量的热,要密封保存。
5.变质:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应而变质,变质生成碳酸钠,化学反应方程式:2NaOH+CO2 =Na2CO3 + H2O
6.用途:一种重要的化工原料,广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。
知识点3 氢氧化钙
氢氧化钙[Ca(OH)2]的个性及用途
1.氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,微溶于水,其水溶液称为石灰水,具有腐蚀性。
2.氢氧化钙与碳酸钠溶液反应,化学方程式:Ca(OH)2 +Na2CO3=CaCO3↓+ 2NaOH,现象:溶液中出现白色沉淀[用Na2CO3溶液可以区分NaOH和Ca(OH)2 ]。
3.实验室可用澄清石灰水来检验CO2气体,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
4.具有广泛的用途,在建筑业制作三合土,农业上改良酸性土壤,工业上制漂白粉等。
教材习题01
1. 氨水是一种碱,它的化学式为 NH3·H2O(NH4OH),它能与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,请写出该反应的化学方程式。有人称它为“气肥”,你知道这是为什么吗?
【答案】略
教材习题01
盛石灰水的试剂瓶存放的时间久了,内壁常附有一层白膜,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
【答案】D
教材习题02
用一种试剂就能区分盐酸、食盐溶液、澄清石灰水,这种试剂是
A.酚酞
B.石蕊试液
C.氯化铁溶液
D.氢氧化钠溶液
【答案】A
教材习题03
氨水是一种碱,它的化学式为 NH3·H2O(NH4OH),它能与二氧化碳反应生成碳酸氢铵,请写出该反应的化学方程式。有人称它为“气肥”,你知道这是为什么吗?
【答案】NH3·H2O+CO2===NH4HCO3,可以给植物补充N元素
考向一:碱的通性
[例题1] 人们对事物的认识常常需要经历一个不断修正和完善的过程,如对碱的认识就是如此。下列各项是不同时期对碱的认识,其中与我们现在所学碱的定义最相近的是( )
A.有涩味和滑腻感的物质
B.能使无色酚酞试液变红的物质
C.含有氢元素和氧元素的物质
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质
【解答】解:A.有涩味和滑腻感的物质不一定是碱,比如某些酯类物质也可能有类似感觉,而且不是所有碱都能被人直接感知到有涩味和滑腻感,故A错误。
B.能使无色酚酞试液变红的物质不一定是碱,像碳酸钠等盐的溶液呈碱性,也能使酚酞变红,但碳酸钠不是碱,故B错误。
C.含有氢元素和氧元素的物质不一定是碱,例如水、硫酸等,它们都含有氢、氧元素,但不是碱,故C错误。
D.电离产生的阴离子都是氢氧根离子的物质,这与我们现在所学碱的定义完全相符,是对碱最准确的描述,故D正确。
故选:D。
[例题2] 碱溶液中都含有OH﹣,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
【解答】解:A、碱溶液能使石蕊试液变蓝色,该选项说法正确。
B、碱溶液中都含有OH﹣,能与氯化铜溶液反应生成蓝色沉淀,该选项说法正确。
C、氢氧化钡能和硫酸钠反应生成白色沉淀硫酸钡,但是氢氧化钠、氢氧化钾不能和硫酸钠反应,因此不属于碱的共同性质。
D、碱溶液能和二氧化碳反应生成盐和水,该选项说法正确。
故选:C。
[例题3] 如图以Ca(OH)2为例的反应关系体现了碱的化学性质。下列说法正确的是( )
A.能使溶液变色的反应只有①
B.能生成盐和水的反应只有②
C.反应④的原理可以用于改善酸性土壤
D.若X溶液既能跟稀盐酸反应,又能跟Ca(OH)2反应,则X可以是BaCO3
【解答】解:A、氢氧化钙溶液可以使紫色石蕊试液变成红色;若X是氯化铜,氢氧化钙和氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钙,溶液从蓝色变成无色,能使溶液变色的反应还有③,该选项不正确。
B、稀盐酸和氢氧化钙反应,生成氯化钙和水,能生成盐和水的反应还有④,该选项不正确。
C、反应④中,碱和酸反应生成盐和水,可以改良酸性土壤,该选项正确。
D、碳酸钡不溶于水,不能和氢氧化钙反应,该选项不正确。
故选:C。
[例题4] 下列是探究碱性质的实验,都能发生反应且反应中体现了“碱的通性”的组合是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
【解答】解:①氢氧化钡、氢氧化钙均能与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,能体现碱的通性。
②氢氧化钡、氢氧化钙溶液均显碱性,均能使酚酞溶液变红色,能体现碱的通性。
③氢氧化钡、氢氧化钙溶液均能与碳酸钾溶液反应,分别生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾、碳酸钙沉淀和氢氧化钾,能发生反应是因为碱溶液中的金属离子不同,不能体现碱的通性。
④氢氧化钡、氢氧化钙溶液均能与二氧化硫反应,分别生成亚硫酸钡沉淀和水、亚硫酸钙沉淀和水,能体现碱的通性。
故①②④是都能发生反应且反应中体现了“碱的通性”的组合。
故选:C。
[例题5] 归纳总结是学习科学的一种方法。请结合小科同学对碱的四点化学性质的归纳图回答下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 (填化学符号)。
(2)性质3箭头上方的反应物质是 (选填“酸”、“碱”或“盐”)。
(3)工业上常用碱液来吸收酸性气体,请写出用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫的化学方程式 。
【解答】解:(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有氢氧根离子,离子符号为OH﹣;
(2)性质3箭头上方的反应物质是酸,这是因为酸和碱反应生成盐和水;
(3)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O。
考向二:氢氧化钠
[例题6] 下列各组气体可用火碱干燥的是( )
A.H2、O2、N2 B.CO、SO2、H2
C.CO2、HCl、N2 D.CO、CO2、O2
【解答】解:A、H2、O2、N2三者均不能与氢氧化钠反应,所以可以用火碱干燥,故正确;
B、三种气体中二氧化硫可以和氢氧化钠反应,故错误;
C、三种气体中的二氧化碳和氯化氢气体均能与氢氧化钠反应,故错误;
D、三种气体中二氧化碳能与氢氧化钠反应,故错误;
故选:A。
[例题7] 下列关于氢氧化钠的说法正确的是( )
A.实验室里称量氢氧化钠时一般将氢氧化钠放在纸上称量
B.溶于水放出大量热的白色固体一定是氢氧化钠
C.不小心将浓硫酸沾到皮肤上应立即用氢氧化钠进行中和,然后用大量的水冲洗
D.氢氧化钠易潮解,所以可以用于干燥氧气
【解答】解:A.有腐蚀性的药品要放在玻璃器皿中进行称量,不能放在纸上称量,氢氧化钠有腐蚀性,且易潮解,不能放在纸上称量,故选项A说法错误;
B.溶于水放出大量热的白色固体不一定是氢氧化钠,如碳酸钠溶于水也会放出热量,故选项B说法错误;
C.不小心将浓硫酸沾到皮肤上应立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,故选项C说法错误;
D.氢氧化钠易潮解,可以用于干燥不与氢氧化钠反应的气体,氧气不与氢氧化钠反应,所以氢氧化钠固体可以用于干燥氧气,故选项D说法正确。
故选:D。
[例题8] 氢氧化铯是一种可溶性碱,其分子式是CsOH,则下列叙述中正确的是( )
A.CsOH溶液能使紫色的石蕊变成红色
B.CsOH在水中的电离方程式为:CsOH═Cs2++2OH﹣
C.CsOH溶液能使无色的酚酞试液变红色
D.CsOH与硫酸反应生成的盐的分子式为CsSO4
【解答】解:A、CsOH溶液显碱性,能使紫色的石蕊变成蓝色,故选项说法错误。
B、CsOH在水中的电离出铯离子和氢氧根离子,CsOH在水中的电离方程式为:CsOH═Cs++OH﹣,故选项说法错误。
C、CsOH溶液显碱性,能使无色的酚酞试液变红色,故选项说法正确。
D、CsOH中氢氧根显﹣1价,铯元素的化合价为+1价,CsOH与硫酸反应生成的盐的分子式为Cs2SO4,故选项说法错误。
故选:C。
[例题9] 向一定量硫酸铜溶液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.产生的沉淀为红褐色
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.A点到B点硫酸钠质量不变
【解答】解:A、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜是蓝色沉淀,故选项说法不正确。
B、A点时恰好完全反应,溶液中只有硫酸钠一种溶质,故选项说法不正确。
C、B点时氢氧化钠过量,溶液的pH>7,故选项说法不正确。
D、A点时恰好完全反应,A点到B点时不反应,硫酸钠质量不变,故选项说法正确。
故选:D。
[例题10] 化学兴趣小组同学为探究NaOH与CO2是否发生反应,设计了如下探究实验。
【方案一】从反应物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
(1)小诚同学设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升。小刘同学认为此现象不足以证明NaOH与CO2发生了反应,他的理由是 。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满CO2的甲乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为 。
②该实验能证明NaOH与CO2发生反应的依据是 。
【方案二】从生成物角度探究NaOH与CO2是否发生反应。
【查阅资料】常温下,NaOH与Na2CO3在乙醇中的溶解度(g)如表。
NaOH
Na2CO3
17.3
<0.01
小珊同学根据上述资料设计如表所示实验证明NaOH与CO2发生反应。
实验操作
实验现象
实验结论
将CO2气体通入到 中
观察到溶液变浑浊
NaOH与CO2发生反应
【解答】解:【方案一】
(1)因为二氧化碳可以溶于水,且二氧化碳也可以和水反应,导致压强减小,故答案为:二氧化碳会溶于水并与水反应;
(2)①为了控制变量,加入的体积应该是45mL,②因为二氧化碳既可以和溶液中的水反应,也可以和氢氧化钠反应,所以最后甲中压强减小的比乙更厉害,故答案为:①45mL蒸馏水;②最终甲烧瓶内压强比乙烧瓶更小;
【方案二】为了验证上述实验,需要将水换成其他溶剂,所以将二氧化碳通入到氢氧化钠的乙醇溶液中,故答案为:NaOH的乙醇溶液。
考向三:氢氧化钙
[例题11] 小科为了探究氢氧化钙的性质做了以下实验。下列实验中能观察到蓝色絮状沉淀的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,故选项不正确。
B、氯化铜和氢氧化钙反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钙,故选项正确。
C、稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,故选项不正确。
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,故选项不正确。
故选:B。
[例题12] 为了比较氢氧化钠和氢氧化钙溶液吸收CO2的效果,小科分别向集满CO2的烧瓶中注入等量蒸馏水、饱和氢氧化钙溶液和10%的氢氧化钠溶液。60s后振荡烧瓶,并测得烧瓶内气体压强与时间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.注入等量蒸馏水的目的是作对照
B.振荡烧瓶可加快吸收CO2的速度
C.该实验证明氢氧化钠溶液浓度越高,吸收CO2效果越好
D.该实验中10%的氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好
【解答】解:A、注入等量蒸馏水的目的是作对照,故选项正确。
B、振荡烧瓶能使反应物接触更充分,可加快吸收CO2的速度,故选项正确。
C、该实验不能证明氢氧化钠溶液浓度越高,吸收CO2效果越好,是因为没有对比实验,故选项不正确。
D、该实验中10%的氢氧化钠溶液吸收CO2的效果最好,是因为利用10%的氢氧化钠溶液吸收CO2时,压强减小幅度最大,故选项正确。
故选:C。
[例题13] 通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
(1)甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到 ,可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应。
(2)乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl﹣,他据此认为Ca(OH)2与HCl发生了反应,且生成了CaCl2你认为乙同学的推测是否正确?请说出你的观点并阐述理由: 。
(3)如图a所示,向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积、温度的变化可忽略)。
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH﹣ Cl﹣(填“>”“<”或“=”)。
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与 (填“溶液温度”或“离子浓度”)有关。
【解答】解:(1)氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,则向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,则可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应;
(2)氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子,盐酸在水中解离出氢离子和氯离子,即使氢氧化钙和盐酸不反应,混合后也会有钙离子和氯离子,所以乙同学的推测不正确,因为氢氧化钙溶液中有钙离子,盐酸溶液中由氯离子,混合后即使不反应也会存在钙离子和氯离子;
(3)①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O,溶液体积、温度的变化可忽略,则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,A→B段导电能力下降,则其他条件相同,导电能力:OH﹣>Cl﹣;
②BC段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子数目增加了,但溶液的体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度有关。
[例题14] 对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习碱的性质后,学生总结了Ca(OH)2的四条化学性质(如图所示),即Ca(OH)2可与图中四类物质发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能 (填“吸收”或“放出”)热量。
(3)用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质,可以除去NaOH溶液中少量的Ca(OH)2杂质,请写出该反应的化学方程式 。
【解答】解:(1)图中M所属的物质类别是酸;
(2)Ca(OH)2可由生石灰与水反应制得,该反应能放出热量;
(3)用图中④:Ca(OH)2与盐反应的性质,可以除去NaOH溶液中少量的Ca(OH)2杂质,该反应是碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
故答案为:(1)酸;
(2)放出;
(3)Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
[例题15] 为研究氢氧化钙的化学性质,小金进行了如下实验,其中实验现象描述正确的是( )
选项
A
B
C
D
操作
现象
溶液变红色
有气泡生成
有白色沉淀生成
有蓝色沉淀生成
【解答】解:A、氢氧化钙溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,故选项说法正确。
B、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,有白色沉淀生成,故选项说法错误。
C、稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,无明显现象,故选项说法错误。
D、氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,有红褐色沉淀生成,故选项说法错误。
故选:A。
知识导图记忆
知识目标复核
1.认识NaOH、Ca(OH)2的主要化学性质和个性。
2.了解碱的通性,知道使用碱的注意事项。
3.了解常见碱的用途。
1. 航天员的舱外服会放有一种药饼,药饼的主要成分是与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂(LiOH)【其它成分不参加反应】。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取部分药饼溶于水后可以和碳酸钠反应
B.药饼放在舱外服中,主要作用是减少二氧化碳气体的含量
C.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
D.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色
【解答】解:A、氢氧化锂不能与碳酸钠反应,故A错误;
B、药饼放在舱外服中,其中的氢氧化锂能与二氧化碳反应,故其主要作用是减少二氧化碳气体的含量,故B正确;
C、将药饼放入稀盐酸中,氢氧化锂与稀盐酸反应会放出热量,故液体温度升高,故C错误;
D、取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变蓝色,故D错误;
故选:B。
2. 碱石灰是NaOH与CaO的混合物,取一定量露置于空气中部分变质的碱石灰,加水充分搅拌后过滤,所得物质成分可能是( )
选项
A
B
C
D
滤液中的溶质
NaOH、Ca(OH)2
NaOH
NaOH、Na2CO3
Na2CO3
滤渣
CaCO3、Ca(OH)2
Ca(OH)2
CaCO3、Ca(OH)2
CaCO3
【解答】解:氢氧化钠与二氧化碳反应会变质,氧化钙与水及二氧化碳反应变质生成氢氧化钙和碳酸钙,由于是部分变质的碱石灰,加水后,氧化钙全部与水反应生成氢氧化钙;
氢氧化钙又可以与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所以①当氢氧化钙与碳酸钠恰好反应,溶液中只有NaOH,滤渣中只有CaCO3;②当碳酸钠过量,溶液中有NaOH和Na2CO3,滤渣中只有CaCO3;③当氢氧化钙过量,溶液中有NaOH和Ca(OH)2,滤渣中只有CaCO3(或CaCO3、Ca(OH)2,因为Ca(OH)2微溶);
故选:A。
3. 下列关于氢氧化钠的描述中错误的是( )
A.能除去油污
B.能腐蚀叶肉,可制作叶脉书签
C.易溶于水,溶解时放出大量的热
D.水溶液能使紫色石蕊试液变红
【解答】解:A、氢氧化钠能够与油污发生化学变化生成易溶性物质,所以氢氧化钠能够去除油污,故选项说法正确。
B、氢氧化钠具有腐蚀性,能腐蚀叶肉,可用于制作叶脉书签,故选项说法正确。
C、氢氧化钠固体易溶于水,溶解时放出大量的热,故选项说法正确。
D、氢氧化钠的水溶液错碱性,能使紫色石蕊试液变蓝,故选项说法错误。
故选:D。
4. 下列物质在空气中,因发生化学反应,而导致溶液质量会减少的是( )
A.浓盐酸 B.NaOH溶液
C.Ca(OH)2溶液 D.浓硫酸
【解答】解:A、浓盐酸具有挥发性,放在空气中,使溶液的质量减少,但发生的是物理变化,故选项错误。
B、NaOH溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳和水,溶液的质量增加,故选项错误。
C、Ca(OH)2溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,每44份质量的二氧化碳能生成100份质量的碳酸钙沉淀,发生了化学反应而导致溶液质量会减少,故选项正确。
D、浓硫酸具有吸水性,放在空气中,使溶液的质量增加,且发生的是物理变化,故选项错误。
故选:C。
5. 下列物质长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而减小的是( )
A.氯化钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.浓硫酸 D.石灰水
【解答】解:A、氯化钠溶液长期存在于空气中不发生化学变化,故此选项错误。
B、氢氧化钠溶液长期放置在空气中能与二氧化碳发生反应生成碳酸钠和水,发生变质且质量增加,故此选项错误。
C、浓硫酸具有吸水性,长期放置在空气中溶液质量增加,且未发生化学变化,故此选项错误。
D、石灰水会与二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀,溶液质量会因为产生沉淀的质量大于吸收的二氧化碳的质量而减小,故此选项正确。
故选:D。
6. 向一定质量CuCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,反应过程中产生沉淀质量与加入的NaOH溶液的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.A点溶质是CuCl2和NaCl
B.B点对应的溶质种类比C点多
C.OA段溶液的pH不变
D.BC段参与反应的物质是CuCl2和NaOH
【解答】解:A、A点氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶质是CuCl2和NaCl,该选项说法正确;
B、B点氢氧化钠和氯化铜恰好完全反应,溶质是氯化钠,C点溶质是氯化钠和氢氧化钠,该选项说法不正确;
C、OA段随着盐酸的减少,溶液的pH升高,该选项说法不正确;
D、BC段没有物质反应,该选项说法不正确。
故选:A。
7. 一定温度下,向agFeCl3溶液中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.MP段发生的反应为:FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓
B.m﹣n=c﹣b
C.P点对应的溶液中溶质的种类有三种
D.生成Fe(OH)3的质量为(n﹣c+a)g
【解答】解:一定温度下,向agFeCl3溶液中加入NaOH固体,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则开始加入的ng氢氧化钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,由图象可知,Fe(OH)3沉淀完全时消耗NaOH的质量为ng;再加入的(m﹣n) g 氢氧化钠固体溶解于水中,当加到mg时氢氧化钠固体时,溶液的质量不再增加,说明氢氧化钠溶液已达到饱和状态,即P点对应的溶液中NaOH达到饱和状态。
A、由以上分析可知,MP段是氯化铁反应完了,氢氧化钠固体继续溶解;故A说法不正确;
B、MP段是氯化铁反应完了,氢氧化钠固体继续溶解,所以溶液增加的质量c﹣b等于氢氧化钠固体溶解的质量m﹣n;故B说法正确;
C、P点对应的溶液中溶质有氢氧化钠、生成的氯化钠两种;故C说法不正确;
D、由质量守恒定律可知,当加入的氢氧化钠固体与氯化铁溶恰好反应时,氯化铁溶液的质量与加入氢氧化钠固体的质量总和等于生成氢氧化铁沉淀的质量与氯化钠溶液的质量总和,即ag+ng=生成 Fe (OH)3沉淀质量+bg,则生成Fe (OH)3的质量为(n﹣b+a)g,故D说法不正确;
故选:B。
8. 中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B.环节a中物质分离的基本操作是过滤
C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质
D.高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2
【解答】解:A、捕捉室中NaOH溶液喷成雾状,可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,故A正确;
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故环节a中物质分离的基本操作是过滤,实现了固液分离,故B正确;
C、由图可知,氧化钙和氢氧化钠既是反应物,又是生成物,可以循环利用,故C正确;
D、高温反应炉中的物质是碳酸钙,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,故D错误。
故选:D。
9. 我国研制的航天员舱外服为航天员成功进行太空行走提供了可靠的保证,太空中已经留下了“中国人的脚印”,航天员舱外服内含有性质与氢氧化钠相似的氢氧化锂(LiOH)。下列有关氢氧化锂的说法中,正确的是( )
A.是一种碱,其水溶液能使无色酚酞试液变蓝
B.能与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀
C.与二氧化碳反应的化学方程式为LiOH+CO2=LiCO3+H2
D.能与氧化铁发生反应
【解答】解:A、氢氧化锂性质与氢氧化钠相似,属于碱,显碱性,其水溶液能使无色酚酞试液变红,故选项说法错误。
B、氢氧化锂性质与氢氧化钠相似,氢氧化锂能与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸锂,故选项说法正确。
C、氢氧化锂性质与氢氧化钠相似,氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂和水,反应的化学方程式为2LiOH+CO2=Li2CO3+H2O,故选项说法错误。
D、氢氧化锂属于碱,不能与氧化铁发生反应,故选项说法错误。
故选:B。
10. 在探究CO2和NaOH是否会发生化学反应的实验中。
(1)小柯同学设计了如图甲所示的实验装置。他将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶内,观察到 ,得出CO2和NaOH发生了化学反应。
(2)小妍认为上述实验存在缺陷,于是对图甲装置进行了改进,添加了胶头滴管A(如图乙所示)。滴管A中应盛放的液体是 ,操作过程中,两种液体的滴入顺序为 。
【解答】解:(1)将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶内,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,使瓶内压强减小,观察到气球膨胀,得出CO2和NaOH发生了化学反应。
(2)小妍认为上述实验存在缺陷,是因为二氧化碳能溶于水,要排除水的影响,对图甲装置进行了改进,添加了胶头滴管A,滴管A中应盛放的液体是水,操作过程中,两种液体的滴入顺序为先滴加水,会观察到气球膨胀;再滴加氢氧化钠溶液,会观察到气球膨胀的程度更大。
故答案为:
(1)气球膨胀;
(2)水;先滴加水,再滴加氢氧化钠溶液。
11. 化学反应过程中常常伴随产生一些现象,同学们发现将CO2通入NaOH溶液时没有明显的现象发生,为此,他们进行了如下探究:
(1)小明把一支收集满CO2的试管倒立在盛有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图1所示),观察到试管内液面上升,请简要说明液面上升的原因 。
(2)为了进一步验证CO2与NaOH溶液确实发生了反应,小红设计了如下方案:分别取上述实验后的溶液于A、B两支试管中(如图2所示),向试管A中滴加足量的稀盐酸,观察到的现象是 ;向试管B中滴加氯化钡溶液,观察到的现象是 ,发生的化学反应方程式为 虽然实验的现象不同,但都能证明CO2与NaOH溶液确实发生了化学反应。
(3)实验过程中需要吸收CO2时,大多会选择NaOH溶液,但是,检验CO2时常常选择新配制的澄清石灰水,请简要解释原因 。
【解答】解:(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水导致气体减少,压强变小,所以观察到试管内液面上升;
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸钠,所以可用盐酸来检验是否有碳酸钠生成,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,会产生气泡;碳酸钠也可用氯化钡来检验,碳酸钠和氯化钡反应生成白色的碳酸钡沉淀和氯化钠,观察到的现象是有白色沉淀产生,发生的化学反应方程式为:Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl;
(3)因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳一定要用澄清石灰水;故填:氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳一定要用澄清石灰水。
12. 实验课后,化学兴趣小组的同学在整理实验桌时,发现有一瓶氢氧化钠溶液没有塞橡皮塞,征得老师同意后,依次开展了以下探究,请完成其中的三个空。
[提出问题1]该氢氧化钠溶液是否变质了呢?
[实验探究1]
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加足量的稀盐酸,并不断振荡。
氢氧化钠溶液一定变质了。
[提出问题2]该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质呢?
[猜想与假设]
猜想1:氢氧化钠溶液部分变质。
猜想2:氢氧化钠溶液全部变质。
[实验探究2]
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。
有白色沉淀生成。
说明原溶液中一定有碳酸钠。
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。
溶液变红色。
说明原溶液中一定有 。
[实验结论]该氢氧化钠溶液部分变质。猜想2正确。
[思考与讨论]有同学认为,探究1已经证明了碳酸钠的存在,所以实验探究2中的实验步骤(1)是多余,只要如实验步骤(2),样品溶于水后,直接滴入酚酞即可的。该同学的看法是否正确?为什么? 。
【解答】解:[实验探究1]
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加足量的稀盐酸,并不断振荡,产生气泡,是因为碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳气体,实验过程如下所示:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加足量的稀盐酸,并不断振荡。
产生气泡
氢氧化钠溶液一定变质了。
[实验探究2]
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡,产生白色沉淀,是因为碳酸钠和氯化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙;
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液,溶液变红色,是因为溶液中含有氢氧化钠,实验过程如下所示:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加过量的氯化钙溶液,并不断振荡。
有白色沉淀生成。
说明原溶液中一定有碳酸钠。
(2)取步骤(1)试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液。
溶液变红色。
说明原溶液中一定有氢氧化钠。
[思考与讨论]
该同学的看法不正确,这是因为碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色,如果不除去碳酸钠,加入酚酞试液变红色,不能确定溶液中有毒含有氢氧化钠。
故填:不正确,因为碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
13. 喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
【实验一】科学小组用压强传感器装置(如图1),测定二氧化碳与氢氧化钠溶液产生喷泉的实验过程中,三颈烧瓶内压强的变化(如图2)。
实验过程:室温下,将装满二氧化碳的三颈烧瓶安装在铁架台上,用单孔塞(插有装水的注射器)塞紧瓶口a,数据采集器采集起始气压。将注射器内水压入瓶内,打开止水夹b,烧杯内的NaOH溶液喷到三颈烧瓶内形成喷泉。
(1)试分析图1中形成喷泉的原因: 。
(2)图2中A、B、C、D、E哪点时喷泉现象最剧烈: 。
【实验二】科学小组利用喷泉原理设计连锁反应装置(如图3)。
实验过程:圆底烧瓶内有收集满的二氧化碳,如图3组装装置。用注射器缓缓注入3毫升NaOH溶液,轻轻振荡烧瓶,打开止水夹,玻璃导管尖嘴处很快产生喷泉,与此同时,试管C、E中发生连锁反应。
(3)实验中,试管C中的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色。最终,废液缸中一定含的溶质为 。
【解答】解:(1)将注射器内水压入瓶内,二氧化碳能溶于水且与水反应,气体体积减小,导致三颈烧瓶内压强减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入三颈烧瓶内形成喷泉;
(2)由图2可知,C点时瓶内压强最小,所以此时喷泉现象最剧烈;
(3)连锁反应后,C试管中进入稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液颜色的变化为红色消失;
(4)C试管中稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,C试管中含有物质可能为氯化钠,氯化钠和稀盐酸,氯化钠和氢氧化钠,E试管中氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,E试管中可能含有的物质为氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和硫酸铜,氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢氧化钠,试管C、E中的物质全部倒入一个洁净的废液缸中充分搅拌、静置,观察到废液缸内蓝色絮状沉淀消失溶液呈蓝色,说明C试管中有盐酸,E试管中没有氢氧化钠,蓝色絮状沉淀消失是因为稀盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水,则废液缸中一定含的溶质为NaCl、CuCl2、Na2SO4。
14. 氨气(NH3)是一种极易溶于水的气体,它溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的一水合氨(NH3▪H2O)溶液。魔术表演中常用氨气做“喷泉实验”:在烧瓶内收集满氨气,按如图装置密闭后,挤压胶头滴管中的水,再打开止水夹,即可在烧瓶内看到美丽的“红色喷泉”,请你用所学的科学知识解释上述现象。
【解答】解:氨气(NH3)是一种极易溶于水,使烧瓶内气压减小,在外界大气压的作用下,烧杯内的酚酞溶液喷入烧瓶,且溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变红,因此出现“红色喷泉”。
答案:氨气(NH3)是一种极易溶于水,使烧瓶内气压减小,在外界大气压的作用下,烧杯内的酚酞溶液喷入烧瓶,且溶于水的同时会与水发生化学反应,生成碱性的溶液,碱性溶液能使酚酞溶液变红,因此出现“红色喷泉”。
15. 在化学实验中,有时药品的滴加顺序不同会导致实验现象不同。某同学使用图甲所示实验装置进行实验,结果集气瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示。(不考虑由于滴入液体的体积及反应导致的温度变化对集气瓶内气压的影响)
(1)请结合图乙中的信息推断该同学先后开始滴加药品的点及相应的药品名称 。
(2)根据图乙,请用科学原理解释先后加入药品后气球体积变化情况及原因。
【解答】解:B点加入氢氧化钠溶液,先与盐酸反应,BC段瓶内气压不变,球的体积不变;C点后剩余的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,使瓶内气压减小,在大气压作用下,气球变大;反应结束后瓶内气压不变,气球的体积不再发生改变。
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