第4节 常见的碱 第2课时 氢氧化钠和氢氧化钙(高效培优讲义)科学浙教版九年级上册
2025-06-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)九年级上 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 常见的碱 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.28 MB |
| 发布时间 | 2025-06-24 |
| 更新时间 | 2025-07-07 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52718898.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第4节 常见的碱
第2课时 氢氧化钠和氢氧化钙
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 氢氧化钠和氢氧化钙的性质对比 1
题型2 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验 3
【能力培优练】 8
【链接中考】 12
【重难题型讲解】
题型1 氢氧化钠和氢氧化钙的性质对比
碱
氢氧化钠NaOH
氢氧化钙Ca(OH)2
俗称
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰;水溶液俗称石灰水
物理性质
白色块状固体,易溶于水,暴露空气中易潮解,溶解时放出大量的热,水溶液有涩味、有滑腻感.具有强烈的腐蚀性,NaOH固体可作干燥剂
粉末状白色固体,微溶于水,溶解时无明显的热现象,有较强腐蚀性
化学反应
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(用于吸收空气中的有毒气体)
氢氧化钙的水溶液可以用来鉴别二氧化碳:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
密封保存的原因
①易吸收水分而潮解;②与空气中的二氧化碳反应而变质
与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙
用途
重要的化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。生活中用的炉具清洁剂中就含有氢氧化钠,用以去除油污。可做气体干燥剂
建筑业上用熟石灰和其他物质混合制成三合土,或用石灰浆粉刷墙面;工业上用它制造烧碱、纯碱;农业上用它中和酸性土壤,配制农药波尔多液
制备原理(了解
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
CaCO3 === (高温) CaO +CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
该反应放出大量热,可将鸡蛋煮熟
【典例1-1】下列关于氢氧化钠和氢氧化钙的说法中正确的是( )
A. 可以通过滴加酚酞试液鉴别二者
B. 在空气中均易变质,均需密封保存
C. 用氢氧化钠溶液检验 CO₂
D. 可以用氢氧化钠固体干燥二氧化碳
【典例1-2】(2025 浙江绍兴质检)小明在学习 Ca (OH)₂的化学性质后,归纳出了 Ca (OH)₂与其他物质间相互反应的关系如图(图中 “-” 表示相连的两种物质能发生反应)。
(1)若 X 是与其他三种物质不同类别的化合物,则 X 可能是____________(写一种即可)。
(2)反应 2 的化学方程式为____________________________________。
跟踪训练1 (2025 浙江台州质检)下列四幅图中能说明烧碱用途的是( )
A. 金属切割及焊接 B. 建筑材料 C. 制肥皂 D. 人工降雨
跟踪训练2 氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钙溶液具有相似的化学性质,其本质原因是( )
A. 都能解离出金属离子 B. 都能使指示剂变色
C. 都能解离出氢氧根离子 D. 都能与酸反应生成盐和水
跟踪训练3 (2024 浙江金华期中)实验探究是获取证据的重要途径。“扬帆” 学习小组阅读资料获知,氢氧化钡 [Ba (OH)₂] 与氢氧化钙的化学性质相似,为了验证氢氧化钡的某些化学性质,他们设计如图所示实验。其中不能达到实验目的的是( )
A. 实验①验证氢氧化钡溶液显碱性
B. 实验②验证氢氧化钡能与酸反应
C. 实验③验证氢氧化钡能与某些盐反应
D. 实验④验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应
题型2 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验
1.氢氧化钠变质的探究
某同学在实验室发现一瓶久置的氢氧化钠溶液,展开下列探究。
(1)变质原因:NaOH与空气中的CO2反应,其化学方程式为 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 。
(2)检验氢氧化钠是否变质(三法:必须使用三种“不同类别”的物质)。
①思路分析:实质是,选择的试剂能和C反应产生明显现象,但不能和 OH-产生同样的现象。
②检验是否存在C:
试剂选择
现象
化学方程式
酸
稀HCl
产生气泡
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
碱
Ca(OH)2溶液
产生白色沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
盐
CaCl2溶液
产生白色沉淀
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
【注意】不能加入大量氯化钙浓溶液,防止CaCl2与NaOH互换成分后组成大量Ca(OH)2微溶物也形成白色沉淀,从而无法判断氢氧化钠是否变质生成Na2CO3。
(3)若取液后滴加几滴稀盐酸没有看到气泡,能否说明该瓶氢氧化钠没变质并说明理由。
不能。因为盐酸过少有可能没将氢氧化钠反应掉,导致无法与碳酸钠反应产生气泡。
(4)设计实验探究氢氧化钠变质的程度
探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质的关键是检验OH-是否存在。若选择无色酚酞溶液检验OH-,应先排除C的干扰,原因是 C也能使无色酚酞溶液变为红色 ,选择的除去C的试剂不能带入OH-。
选择除去CO的试剂:①不能选择酸(如盐酸、硫酸等),因为酸中的H+会与OH-发生中和反应。②不能选择碱[如Ca(OH)2、Ba(OH)2],因为所选择的碱虽然能与CO反应,但是引入了OH-。③可以选择与CO反应而不与OH-反应的盐(如CaCl2、BaCl2等)。
实验步骤
实验分析
现象
结论
(1)取少量样品溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
(2)再向溶液中滴加酚酞溶液
加入过量的CaCl2是检验Na2CO3的存在,并除去Na2CO3
加酚酞溶液是检验NaOH的存在
(1)无沉淀生成
(2)溶液变红
没有变质(溶质只含NaOH)
(1)有白色沉淀生成
(2)溶液变红
部分变质(溶质为Na2CO3和NaOH)
(1)有白色沉淀生成
(2)溶液不变色
全部变质(溶质只含Na2CO3)
(4)若氢氧化钠已变质,则除杂的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
2.生石灰变质的探究
实验室有一瓶久置的生石灰,进行下列探究。
(1)设计实验证明此瓶生石灰已完全变质,答出实验操作、现象。
用烧杯取适量固体加入适量水,手摸烧杯外壁,不发热。
【注意】探究氧化钙时应取“适量“药品,氧化钙过少放热则少,无法感觉出是否放热,若加水过多也很难感觉到发热,导致无法准确判断出是否含有氧化钙。
(2)用化学方法设计实验探究该瓶固体的成分。
实验操作
实验现象
结论
用试管取少量固体溶解后滴加酚酞试液;再取少量加入足量稀盐酸
液体变红,产生气泡
则固体是氢氧化钙和碳酸钙
液体变红,无气泡产生
则固体是氢氧化钙
液体没变红,产生气泡
则固体是碳酸钙
3.氢氧化钙变质的探究
(1)变质的原因
氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 ===CaCO3↓+H2O。
(2)检验Ca(OH)2是否变质
①思路分析:实质为检验CaCO3的存在。由于Ca(OH)2为微溶物,故不能通过观察是否有 沉淀 析出来判断久置的Ca(OH)2溶液是否已变质。
②实验设计:加入过量盐酸,有 气泡产生 说明氢氧化钙已变质,相应的化学反应方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)探究Ca(OH)2是部分变质还是全部变质
①思路分析:CaCO3不溶于水,Ca(OH)2微溶于水,故可通过溶解、检验溶液中是否存在Ca2+或OH-。
②实验设计:
结论推广:氢氧化钙应 密封 保存。
【典例2-1】(2024 浙江杭州质检) 将如图所示的密闭装置放在天平上,使天平平衡,经过一段时间后,出现的情况是( )
A. 指针偏左,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体变质
B. 指针偏左,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体潮解
C. 指针偏右,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体潮解
D. 指针偏右,食盐水一定饱和,氢氧化钠固体潮解
【典例2-2】走进实验室,小明同学发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙,对其成分产生兴趣,进行了相关实验并绘制图像如下:
根据实验过程和图像提供的信息,请回答:
(1)完全反应后生成气体的质量为___________g;
(2)a点溶液中的溶质是___________(写化学式);
(3)通过计算:稀盐酸的质量分数中的x数值为___________,样品中氢氧化钙的质量分数为___________(不要求计算过程,计算结果精确到0.1%)。
跟踪训练1 (2025 义乌六校联考) 下列物质久置于敞口容器中,其质量可能增加且变质的是( )
A. 氢氧化钠固体 B. 浓硫酸
C. 硫酸铜晶体 D. 浓盐酸
跟踪训练2 某化学兴趣小组对实验室内一瓶氢氧化钠固体变质情况进行如下探究,下列有关说法错误的是( )
已知:
A.操作①是搅拌,操作②是过滤 B.该探究不能够说明氢氧化钠完全变质
C.固体的成分是碳酸钙 D.滤液中只有氯化钙和氯化钠
跟踪训练3 实验探究是化学研究的常用手段,同学们通过实验探究碱的性质。
【实验一】利用如图实验探究碱的化学性质:
(1)实验A中发生反应的现象为_________________________________。
(2)实验B中观察到的现象为_________________________________。
(3)实验C中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
【再探究】实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,发现废液浑浊并显红色。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【假设猜想】
(4)通过分析,同学们猜想:废液中除酚酞、碳酸钙及水以外,一定含有___________。
老师问:废液中还可能含有什么物质?引发了同学们热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲
可能含有
学生乙
可能含有
学生丙
可能含有
学生丁
可能含有
【实验验证】取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入过量氯化钡溶液,现象为产生白色沉淀,红色褪去。
【实验结论】
(5)通过实验现象确定了上述滤液中还含有______________________,不含其他成分。
【实验二】探究氢氧化钠的变质问题
(6)现有一瓶经常敞口放置的氢氧化钠溶液,为弄清其变质程度,设计如下方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,加入过量的硝酸钙溶液
______________________
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
原溶液中一定有___________
【实验结论】该氢氧化钠溶液部分变质。
【反思与评价】
(7)在上述实验步骤①中,小强提出可用氢氧化钙溶液代替硝酸钙溶液,小宇认为该方案不可行,其理由是 。
【能力培优练】
1.下列物质名称、俗称、化学式不能表示同一物质的是( )
A. 氧化铁、铁锈、FeO
B. 氢氧化钠、烧碱、NaOH
C. 氢氧化钙、消石灰、Ca (OH)₂
D. 氧化钙、生石灰、CaO
2.下列物质敞口放置时发生的变化属于化学变化的是( )
A. 浓硫酸吸水 B. 氢氧化钠潮解
C. 浓盐酸挥发 D. 澄清石灰水变浑浊
3.(2025 温州龙湾模拟) 小龙运用 “认识物质性质” 的思维模型展开如下实验,某气体 X 能与氢氧化钠溶液反应,且不产生其他气体。向充满气体 X 的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法正确的是( )
A. 从变化看,烧杯中的导管口有气泡冒出
B. 从性质看,气体 X 一定不会与 Ca (OH)₂溶液反应
C. 气体 X 有可能是二氧化碳气体
D. 从应用看,可用氢氧化钠固体干燥气体 X
4.(2025 浙江温州期中)家庭配制波尔多液的过程:①在塑料容器里加入 1g 胆矾 (CuSO₄・5H₂O),再加水约 90mL,制成硫酸铜溶液;②在相同的另一容器里加入 1g 生石灰和少量的水,恰好完全反应生成熟石灰,再加水 10mL,配成石灰乳;③将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,用棒状物不断搅拌,制成波尔多液。下列现象或变化不合理的是( )
A. ①中出现的现象是白色固体溶解,溶液变成蓝色
B. ②中加入少量水发生了化学变化,之后加入的 10mL 水发生了物理变化
C. ③中出现蓝色絮状沉淀
D. 配制的波尔多液是悬浊液
5.(2025 宁波北仑期中) 滴有酚酞的 Ca (OH)₂溶液与下列各物质恰好完全反应后的溶液仍显红色的是( )
A. 稀硫酸 B. CuCl₂溶液 C. CO₂ D. Na₂CO₃溶液
6.如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的 CO₂气体,稍后再倒入 NaOH 溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是( )
A. 通入 CO₂气体后,左端乒乓球下降
B. 整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C. 倒入浓 NaOH 溶液后,杠杆逐渐恢复原状
D. 其他条件不变,将 CO₂换成 H₂会产生同样现象
7.已知某溶液 X 是稀盐酸或 Ca (OH)₂溶液两者之一,甲、乙、丙分别是 NaNO₃溶液、K₂CO₃溶液、FeCl₃溶液中的一种。取三等份溶液 X,分别向其中滴入适量的甲、乙、丙三种溶液,产生的实验现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是(A)
所加溶液
甲
乙
丙
实验现象
产生白色沉淀
产生红褐色沉淀
无明显现象
A. 甲是 K₂CO₃溶液
B. 乙是 NaNO₃溶液
C. 丙是 FeCl₃溶液
D. 溶液 X 是稀盐酸
8. (2025 温州苍南期中) 灵灵为比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质,做了下面的实验,请回答下列问题。
(1)对比甲、乙实验,说明具有吸水性的固体是___________。
(2)取出培养皿并配制溶液,久置于空气中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是_________________。
(3)丙、丁中反应产生的气体是___________。
9.某小组在学习 “二氧化碳与氢氧化钠溶液反应” 时,进行了如下实验。
【资料】①15℃、101KPa 时,1L 水最多可溶解 1L 二氧化碳,1L 酒精最多可溶解 0.3L 二氧化碳;②15℃时,氢氧化钠易溶于酒精,碳酸钠微溶于酒精;③通常情况下,稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。
【实验】在 15℃、101KPa 时,制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。
(1)实验前,检查实验乙中装置气密性的方法是____________________________________________
___________________________。
(2)实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是__________________
___________________________。
(3)实验乙中,将稀氢氧化钠溶液完全滴入锥形瓶中,注射器活塞会向__________移动,且锥形瓶中有沉淀生成。
(4)实验乙结束后,注射器中酒精体积为 30mL,锥形瓶和胶头滴管中剩余的二氧化碳体积为 24mL,则与氢氧化钠反应的二氧化碳体积为 __________mL。
10.(2025 杭州育才中学期中) 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,广口瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示,其中 A 点表示开始滴加某种药品,B 点表示开始滴加另一种药品(不考虑由于滴入药品的体积及反应导致的温度变化对广口瓶内气压的影响)。据图回答:
(1)实验中首先加入的试剂是__________。
(2)BC 段气球体积不变的原因是______________________________(请用化学方程式表示)。
(3)CD 段气球体积增大的原因是_______________________________________________________
__________________________________________________。
11.在探究碱溶液的化学性质时,某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中,摆动试管。如图所示:
【观察现象】
(1)实验 A 中试管内液面上升,试管内出现浑浊的现象,发生反应的化学方程式为_____________
_____________________________。
(2)实验 B 中试管内液面上升,无浑浊现象。
【提出问题】氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
【讨论交流】
(1)甲同学根据实验 B 试管内液面上升的现象,认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2)乙同学认为:由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密。你认为乙同学的理由是_____________________________________________________________________________。
(3)丙同学认为:可以从化学反应有新物质生成的角度,来验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应。他发现实验台上有下列试剂:酚酞试液、石蕊试液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂,帮助丙同学设计实验,验证二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
【拓展应用】
根据以上实验现象,鉴别二氧化碳气体时我们应使用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液,理由是____________________________________________________________________________________________________________。
【链接中考】
1.(江苏镇江中考)NaOH是重要的化工原料,对其性质作如下探究。
实验①:将适量NaOH固体溶于水,搅拌、测量温度。
实验②:取适量实验①中的溶液加入如图烧杯中,闭合开关。
实验③:向试管中加入适量实验①中的溶液,滴加2~3滴酚酞试液,再加入稀盐酸,振荡。
实验④:取少量硫酸铵放在试管中,加入适量实验①中的溶液,微热。
下列说法不正确的是( )
A.实验①中温度升高,说明NaOH固体溶解放热
B.实验②中小灯泡发光,说明NaOH溶解时生成自由移动的离子
C.实验③中溶液由红色变成无色,说明溶液恰好呈中性
D.实验④中产生氨臭气味,该反应为2NaOH+(NH4)2SO4=== (△)Na2SO4+2NH3↑+2H2O
2.(甘肃兰州中考)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
3.(山东临沂中考)同学们在整理归纳碱的化学性质时,发现氢氧化钠和二氧化碳反应无明显现象,于是进行了如下实验探究。
【提出问题】如何证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应?
【进行实验】
探究实验Ⅰ:
(1)分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20mL氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡,使其充分反应,现象如图1、图2,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。设计图2实验的目的是 。
探究实验Ⅱ:
(2)取图1实验反应后的少量溶液于试管中,加入 ,现象为 ,再次证明二者发生了反应。
探究实验Ⅲ:
[查阅资料]20℃时,NaOH、在水和乙醇中的溶解性如表所示:
溶剂溶质
水
乙醇
NaOH
溶
溶
溶
不
[设计方案]20℃时,兴趣小组进行了如下实验:
(3)实验现象:装置A中出现白色沉淀,装置B中无明显现象。装置A中出现白色沉淀的原因是 。
【反思评价】
(4)①写出氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式: 。
②对于无明显现象的化学反应,一般可以从反应物的减少或新物质的生成等角度进行分析。
9 / 14
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第4节 常见的碱
第2课时 氢氧化钠和氢氧化钙
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 氢氧化钠和氢氧化钙的性质对比 1
题型2 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验 4
【能力培优练】 11
【链接中考】 17
【重难题型讲解】
题型1 氢氧化钠和氢氧化钙的性质对比
碱
氢氧化钠NaOH
氢氧化钙Ca(OH)2
俗称
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰;水溶液俗称石灰水
物理性质
白色块状固体,易溶于水,暴露空气中易潮解,溶解时放出大量的热,水溶液有涩味、有滑腻感.具有强烈的腐蚀性,NaOH固体可作干燥剂
粉末状白色固体,微溶于水,溶解时无明显的热现象,有较强腐蚀性
化学反应
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(用于吸收空气中的有毒气体)
氢氧化钙的水溶液可以用来鉴别二氧化碳:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
密封保存的原因
①易吸收水分而潮解;②与空气中的二氧化碳反应而变质
与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙
用途
重要的化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。生活中用的炉具清洁剂中就含有氢氧化钠,用以去除油污。可做气体干燥剂
建筑业上用熟石灰和其他物质混合制成三合土,或用石灰浆粉刷墙面;工业上用它制造烧碱、纯碱;农业上用它中和酸性土壤,配制农药波尔多液
制备原理(了解
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
CaCO3 === (高温) CaO +CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
该反应放出大量热,可将鸡蛋煮熟
【典例1-1】下列关于氢氧化钠和氢氧化钙的说法中正确的是( )
A. 可以通过滴加酚酞试液鉴别二者
B. 在空气中均易变质,均需密封保存
C. 用氢氧化钠溶液检验 CO₂
D. 可以用氢氧化钠固体干燥二氧化碳
【答案】B
【解析】氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液均能使酚酞试液变红,A 错误;二者都能与空气中的二氧化碳反应,因此都需密封保存,B 正确;二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,但反应无明显现象,不能用氢氧化钠溶液检验二氧化碳,也不能用氢氧化钠固体干燥二氧化碳,C、D 错误。
【典例1-2】(2025 浙江绍兴质检)小明在学习 Ca (OH)₂的化学性质后,归纳出了 Ca (OH)₂与其他物质间相互反应的关系如图(图中 “-” 表示相连的两种物质能发生反应)。
(1)若 X 是与其他三种物质不同类别的化合物,则 X 可能是____________(写一种即可)。
(2)反应 2 的化学方程式为____________________________________。
【答案】(1)CO₂ (2)Ca (OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
【解析】(1)碱能使酸碱指示剂变色,能与酸反应,能与盐反应,能与某些非金属氧化物反应,盐酸属于酸,碳酸钠属于盐,则 X 可能是酸碱指示剂或某些非金属氧化物,如紫色石蕊试剂、CO₂等。
(2)反应 2 发生的是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为 Ca (OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH。
跟踪训练1 (2025 浙江台州质检)下列四幅图中能说明烧碱用途的是( )
A. 金属切割及焊接 B. 建筑材料 C. 制肥皂 D. 人工降雨
【答案】C
【解析】烧碱可以用于制造肥皂,C正确。
跟踪训练2 氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钙溶液具有相似的化学性质,其本质原因是( )
A. 都能解离出金属离子 B. 都能使指示剂变色
C. 都能解离出氢氧根离子 D. 都能与酸反应生成盐和水
【答案】C
【解析】氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钙溶液都属于碱溶液,都能解离出氢氧根离子。
跟踪训练3 (2024 浙江金华期中)实验探究是获取证据的重要途径。“扬帆” 学习小组阅读资料获知,氢氧化钡 [Ba (OH)₂] 与氢氧化钙的化学性质相似,为了验证氢氧化钡的某些化学性质,他们设计如图所示实验。其中不能达到实验目的的是( )
A. 实验①验证氢氧化钡溶液显碱性
B. 实验②验证氢氧化钡能与酸反应
C. 实验③验证氢氧化钡能与某些盐反应
D. 实验④验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应
【答案】B
【解析】实验①中溶液变红色,可验证氢氧化钡溶液显碱性,A 不符合题意。实验②中稀盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,但该实验无明显现象,不能验证氢氧化钡能与酸反应,B 符合题意。实验③中硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和氢氧化钠,可验证氢氧化钡能与某些盐反应,C 不符合题意。实验④中会观察到有白色沉淀产生,可验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应,D 不符合题意。
题型2 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验
1.氢氧化钠变质的探究
某同学在实验室发现一瓶久置的氢氧化钠溶液,展开下列探究。
(1)变质原因:NaOH与空气中的CO2反应,其化学方程式为 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O 。
(2)检验氢氧化钠是否变质(三法:必须使用三种“不同类别”的物质)。
①思路分析:实质是,选择的试剂能和C反应产生明显现象,但不能和 OH-产生同样的现象。
②检验是否存在C:
试剂选择
现象
化学方程式
酸
稀HCl
产生气泡
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
碱
Ca(OH)2溶液
产生白色沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
盐
CaCl2溶液
产生白色沉淀
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
【注意】不能加入大量氯化钙浓溶液,防止CaCl2与NaOH互换成分后组成大量Ca(OH)2微溶物也形成白色沉淀,从而无法判断氢氧化钠是否变质生成Na2CO3。
(3)若取液后滴加几滴稀盐酸没有看到气泡,能否说明该瓶氢氧化钠没变质并说明理由。
不能。因为盐酸过少有可能没将氢氧化钠反应掉,导致无法与碳酸钠反应产生气泡。
(4)设计实验探究氢氧化钠变质的程度
探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质的关键是检验OH-是否存在。若选择无色酚酞溶液检验OH-,应先排除C的干扰,原因是 C也能使无色酚酞溶液变为红色 ,选择的除去C的试剂不能带入OH-。
选择除去CO的试剂:①不能选择酸(如盐酸、硫酸等),因为酸中的H+会与OH-发生中和反应。②不能选择碱[如Ca(OH)2、Ba(OH)2],因为所选择的碱虽然能与CO反应,但是引入了OH-。③可以选择与CO反应而不与OH-反应的盐(如CaCl2、BaCl2等)。
实验步骤
实验分析
现象
结论
(1)取少量样品溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
(2)再向溶液中滴加酚酞溶液
加入过量的CaCl2是检验Na2CO3的存在,并除去Na2CO3
加酚酞溶液是检验NaOH的存在
(1)无沉淀生成
(2)溶液变红
没有变质(溶质只含NaOH)
(1)有白色沉淀生成
(2)溶液变红
部分变质(溶质为Na2CO3和NaOH)
(1)有白色沉淀生成
(2)溶液不变色
全部变质(溶质只含Na2CO3)
(4)若氢氧化钠已变质,则除杂的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。
2.生石灰变质的探究
实验室有一瓶久置的生石灰,进行下列探究。
(1)设计实验证明此瓶生石灰已完全变质,答出实验操作、现象。
用烧杯取适量固体加入适量水,手摸烧杯外壁,不发热。
【注意】探究氧化钙时应取“适量“药品,氧化钙过少放热则少,无法感觉出是否放热,若加水过多也很难感觉到发热,导致无法准确判断出是否含有氧化钙。
(2)用化学方法设计实验探究该瓶固体的成分。
实验操作
实验现象
结论
用试管取少量固体溶解后滴加酚酞试液;再取少量加入足量稀盐酸
液体变红,产生气泡
则固体是氢氧化钙和碳酸钙
液体变红,无气泡产生
则固体是氢氧化钙
液体没变红,产生气泡
则固体是碳酸钙
3.氢氧化钙变质的探究
(1)变质的原因
氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 ===CaCO3↓+H2O。
(2)检验Ca(OH)2是否变质
①思路分析:实质为检验CaCO3的存在。由于Ca(OH)2为微溶物,故不能通过观察是否有 沉淀 析出来判断久置的Ca(OH)2溶液是否已变质。
②实验设计:加入过量盐酸,有 气泡产生 说明氢氧化钙已变质,相应的化学反应方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)探究Ca(OH)2是部分变质还是全部变质
①思路分析:CaCO3不溶于水,Ca(OH)2微溶于水,故可通过溶解、检验溶液中是否存在Ca2+或OH-。
②实验设计:
结论推广:氢氧化钙应 密封 保存。
【典例2-1】(2024 浙江杭州质检) 将如图所示的密闭装置放在天平上,使天平平衡,经过一段时间后,出现的情况是( )
A. 指针偏左,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体变质
B. 指针偏左,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体潮解
C. 指针偏右,不饱和食盐水的浓度一定变大,氢氧化钠固体潮解
D. 指针偏右,食盐水一定饱和,氢氧化钠固体潮解
【答案】C
【解析】氢氧化钠潮解吸水,使得不饱和食盐水中的水减少,浓度变大,但不一定能达到饱和状态,即天平左盘质量减少,右盘质量增加,指针偏右。故选 C。
【典例2-2】走进实验室,小明同学发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙,对其成分产生兴趣,进行了相关实验并绘制图像如下:
根据实验过程和图像提供的信息,请回答:
(1)完全反应后生成气体的质量为___________g;
(2)a点溶液中的溶质是___________(写化学式);
(3)通过计算:稀盐酸的质量分数中的x数值为___________,样品中氢氧化钙的质量分数为___________(不要求计算过程,计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)2.2 (2)CaCl2 (3) 14.6 59.7%
【解析】(1)由图可知,完全反应后生成气体的质量为2.2g;
(2)氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,滴加稀盐酸,一开始无气体生成,后生成气体的质量逐渐增大,故悬浊液中含氢氧化钙和碳酸钙,稀盐酸先与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,待氢氧化钙完全反应后,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,a点时稀盐酸与碳酸钙恰好完全反应,此时的溶质只有氯化钙,故填:CaCl2;
(3)由图可知,与碳酸钙反应用到的稀盐酸质量为75g-50g=25g;
设稀盐酸中溶质质量分数为
设样品中碳酸钙的质量为y,氢氧化钙的质量为z,
样品中氢氧化钙的质量分数为:。
跟踪训练1 (2025 义乌六校联考) 下列物质久置于敞口容器中,其质量可能增加且变质的是( )
A. 氢氧化钠固体 B. 浓硫酸
C. 硫酸铜晶体 D. 浓盐酸
【答案】A
【解析】氢氧化钠固体易吸收空气中的水分而潮解,易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,变质后质量增加,A 正确;浓硫酸具有吸水性,质量变大但不变质,B 错误;硫酸铜晶体在干燥空气中会逐渐失去结晶水,质量减少,C 错误;浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,质量减少但不变质,D 错误。
跟踪训练2 某化学兴趣小组对实验室内一瓶氢氧化钠固体变质情况进行如下探究,下列有关说法错误的是( )
已知:
A.操作①是搅拌,操作②是过滤 B.该探究不能够说明氢氧化钠完全变质
C.固体的成分是碳酸钙 D.滤液中只有氯化钙和氯化钠
【答案】D
【解析】A、根据实验步骤,操作①是变质的氢氧化钠固体加水后形成溶液,推测应为搅拌,目的是加速溶解,操作②是过滤,除去不溶于水的物质使固液分离,此选项说法正确;
B、由于实验中加入足量的氯化钙溶液后,有沉淀生成,因此能推出有碳酸钠,但是无法判断是否有氢氧化钠,所以不能说明氢氧化钠是否完全变质,此选项说法正确;
C、根据流程图,经过操作②后固液分离,说明加入足量的氯化钙溶液后,有沉淀生成,氢氧化钠不和氯化钙反应,只有碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和和氯化钠,推出固体是碳酸钙,此选项说法正确;
D、由于加入足量的氯化钙溶液后,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以滤液中一定含有氯化钠和剩余的氯化钙,由于无法判断氢氧化钠是否完全变质,所以滤液中可能含有氢氧化钠,此选项说法错误。
跟踪训练3 实验探究是化学研究的常用手段,同学们通过实验探究碱的性质。
【实验一】利用如图实验探究碱的化学性质:
(1)实验A中发生反应的现象为_________________________________。
(2)实验B中观察到的现象为_________________________________。
(3)实验C中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
【再探究】实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,发现废液浑浊并显红色。
【提出问题】废液中含有什么物质?
【假设猜想】
(4)通过分析,同学们猜想:废液中除酚酞、碳酸钙及水以外,一定含有___________。
老师问:废液中还可能含有什么物质?引发了同学们热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲
可能含有
学生乙
可能含有
学生丙
可能含有
学生丁
可能含有
【实验验证】取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入过量氯化钡溶液,现象为产生白色沉淀,红色褪去。
【实验结论】
(5)通过实验现象确定了上述滤液中还含有______________________,不含其他成分。
【实验二】探究氢氧化钠的变质问题
(6)现有一瓶经常敞口放置的氢氧化钠溶液,为弄清其变质程度,设计如下方案。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量该溶液于试管中,加入过量的硝酸钙溶液
______________________
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
原溶液中一定有___________
【实验结论】该氢氧化钠溶液部分变质。
【反思与评价】
(7)在上述实验步骤①中,小强提出可用氢氧化钙溶液代替硝酸钙溶液,小宇认为该方案不可行,其理由是 。
【答案】(1)溶液由红色变成无色
(2)软塑料瓶变瘪
(3)
(4)氯化钠/NaCl
(5)碳酸钠/
(6) 有白色沉淀生成 氢氧化钠/NaOH
(7)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,这样无法确定步骤②的实验结论
【解析】(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钠完全反应后,溶液不再显碱性,能观察到溶液由红色变为无色;
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,由于消耗了二氧化碳,瓶内气压减小,在大气压的作用下,软塑料瓶变瘪;
(3)石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(4)上述为三个反应后混合溶液,在第一个反应中盐酸与氢氧化钠反应生成了氯化钠,其溶于水,又不与碳酸钠、澄清石灰水反应,所以一直存在溶液中;废液中除酚酞、碳酸钙及水以外,一定含有氯化钠(NaCl);
(5)碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钙、氢氧化钠都显碱性,能使酚酞试液变红色,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入过量氯化钡溶液,现象为产生白色沉淀,红色褪去,说明滤液中还含有碳酸钠(Na2CO3),不含有氢氧化钙、氢氧化钠;
(6)①该实验的实验结论是原溶液中一定有碳酸钠,硝酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠,取少量该溶液于试管中,加入过量的硝酸钙溶液,产生的实验现象是有白色沉淀生成;
②氢氧化钠都显碱性,能使酚酞试液变红色,取步骤①试管中的少量上层清液,滴加酚酞溶液 ,实验现象是溶液变红,则实验结论是原溶液中一定有氢氧化钠(NaOH);
(7)在上述实验步骤①中,小强提出可用氢氧化钙溶液代替硝酸钙溶液,小宇认为该方案不可行,其理由是:氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,干扰对原溶液中是否有氢氧化钠的判断,这样无法确定步骤②的实验结论。
【能力培优练】
1.下列物质名称、俗称、化学式不能表示同一物质的是( )
A. 氧化铁、铁锈、FeO
B. 氢氧化钠、烧碱、NaOH
C. 氢氧化钙、消石灰、Ca (OH)₂
D. 氧化钙、生石灰、CaO
【答案】A
【解析】铁锈的主要成分是氧化铁,其化学式为 Fe₂O₃。
2.下列物质敞口放置时发生的变化属于化学变化的是( )
A. 浓硫酸吸水 B. 氢氧化钠潮解
C. 浓盐酸挥发 D. 澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【解析】浓硫酸具有吸水性,浓硫酸吸水过程中没有新物质产生,属于物理变化,A 不符合题意;氢氧化钠固体易潮解,氢氧化钠潮解过程中没有新物质产生,属于物理变化,B 不符合题意;浓盐酸具有挥发性,浓盐酸挥发过程中没有新物质产生,属于物理变化,C 不符合题意;澄清石灰水变浑浊是由于澄清石灰水中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,该过程中有新物质产生,属于化学变化,D 符合题意。
3.(2025 温州龙湾模拟) 小龙运用 “认识物质性质” 的思维模型展开如下实验,某气体 X 能与氢氧化钠溶液反应,且不产生其他气体。向充满气体 X 的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法正确的是( )
A. 从变化看,烧杯中的导管口有气泡冒出
B. 从性质看,气体 X 一定不会与 Ca (OH)₂溶液反应
C. 气体 X 有可能是二氧化碳气体
D. 从应用看,可用氢氧化钠固体干燥气体 X
【答案】C
【解析】气体 X 能与氢氧化钠溶液反应,且不产生其他气体,向充满气体 X 的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,装置内气体体积减少,压强减小,烧杯中的导管内液面上升,A 错误;从性质看,气体 X 可能是二氧化碳、氯化氢等气体,二氧化碳、氯化氢均能与 Ca (OH)₂溶液反应,B 错误、C 正确;气体 X 能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠固体干燥气体 X,D 错误。
4.(2025 浙江温州期中)家庭配制波尔多液的过程:①在塑料容器里加入 1g 胆矾 (CuSO₄・5H₂O),再加水约 90mL,制成硫酸铜溶液;②在相同的另一容器里加入 1g 生石灰和少量的水,恰好完全反应生成熟石灰,再加水 10mL,配成石灰乳;③将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,用棒状物不断搅拌,制成波尔多液。下列现象或变化不合理的是( )
A. ①中出现的现象是白色固体溶解,溶液变成蓝色
B. ②中加入少量水发生了化学变化,之后加入的 10mL 水发生了物理变化
C. ③中出现蓝色絮状沉淀
D. 配制的波尔多液是悬浊液
【答案】A
【解析】胆矾颜色为蓝色,①中出现的现象是蓝色固体溶解,溶液变成蓝色,A 错误。
5.(2025 宁波北仑期中) 滴有酚酞的 Ca (OH)₂溶液与下列各物质恰好完全反应后的溶液仍显红色的是( )
A. 稀硫酸 B. CuCl₂溶液 C. CO₂ D. Na₂CO₃溶液
【答案】D
【解析】稀硫酸与氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,硫酸钙溶液呈中性,不会使酚酞变红,A 错误;氯化铜与氢氧化钙反应会生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钙,氯化钙溶液呈中性,不会使酚酞变红,B 错误;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,恰好完全反应后液体呈中性,不会使酚酞变红,C 错误;碳酸钠与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红,D 正确。
6.如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的 CO₂气体,稍后再倒入 NaOH 溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是( )
A. 通入 CO₂气体后,左端乒乓球下降
B. 整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C. 倒入浓 NaOH 溶液后,杠杆逐渐恢复原状
D. 其他条件不变,将 CO₂换成 H₂会产生同样现象
【答案】C
【解析】二氧化碳的密度比空气大,通入 CO₂气体后,左端乒乓球受到的浮力增大,左端乒乓球上升,A、B 错误;倒入浓 NaOH 溶液后,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,杠杆逐渐恢复平衡,C 正确;氢气的密度比空气小,且不与 NaOH 溶液反应,其他条件不变,将 CO₂换成 H₂不会产生同样现象,D 错误。
7.已知某溶液 X 是稀盐酸或 Ca (OH)₂溶液两者之一,甲、乙、丙分别是 NaNO₃溶液、K₂CO₃溶液、FeCl₃溶液中的一种。取三等份溶液 X,分别向其中滴入适量的甲、乙、丙三种溶液,产生的实验现象如下表所示。则依据实验现象做出的下列推断中,合理的是(A)
所加溶液
甲
乙
丙
实验现象
产生白色沉淀
产生红褐色沉淀
无明显现象
A. 甲是 K₂CO₃溶液
B. 乙是 NaNO₃溶液
C. 丙是 FeCl₃溶液
D. 溶液 X 是稀盐酸
【答案】A
【解析】稀盐酸与 NaNO₃溶液、FeCl₃溶液均不反应,与 K₂CO₃溶液反应生成氯化钾、水和二氧化碳气体,因此溶液 X 不是稀盐酸;氢氧化钙溶液能与碳酸钾溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,能与 FeCl₃溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,与 NaNO₃溶液不反应,则甲是 K₂CO₃溶液,乙是 FeCl₃溶液,丙是 NaNO₃溶液。
8. (2025 温州苍南期中) 灵灵为比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质,做了下面的实验,请回答下列问题。
(1)对比甲、乙实验,说明具有吸水性的固体是___________。
(2)取出培养皿并配制溶液,久置于空气中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是_________________。
(3)丙、丁中反应产生的气体是___________。
【答案】(1)NaOH 固体 (2)氢氧化钙溶液 (3)二氧化碳
【解析】(1)对比甲、乙实验,甲中瓶内壁的水雾明显消失了,但乙中瓶内壁的水雾不消失,说明 NaOH 固体具有吸水性。(2)氢氧化钙溶液放在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊。
9.某小组在学习 “二氧化碳与氢氧化钠溶液反应” 时,进行了如下实验。
【资料】①15℃、101KPa 时,1L 水最多可溶解 1L 二氧化碳,1L 酒精最多可溶解 0.3L 二氧化碳;②15℃时,氢氧化钠易溶于酒精,碳酸钠微溶于酒精;③通常情况下,稀溶液的体积近似等于溶剂的体积。
【实验】在 15℃、101KPa 时,制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。
(1)实验前,检查实验乙中装置气密性的方法是____________________________________________
___________________________。
(2)实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是__________________
___________________________。
(3)实验乙中,将稀氢氧化钠溶液完全滴入锥形瓶中,注射器活塞会向__________移动,且锥形瓶中有沉淀生成。
(4)实验乙结束后,注射器中酒精体积为 30mL,锥形瓶和胶头滴管中剩余的二氧化碳体积为 24mL,则与氢氧化钠反应的二氧化碳体积为 __________mL。
【答案】(1)将注射器活塞往外拉出一段,松开手后,观察其是否回到原处 (2)U 形管右侧液面升高,左侧液面降低 (3)左 (4)56
【解析】(1)检查实验乙中装置气密性的方法是将注射器活塞往外拉出一段,松开手后,观察其是否回到原处。若回到原处,则气密性良好。
(2)氢氧化钠会与二氧化碳发生反应,二氧化碳也会与水反应且能溶于水,但是与氢氧化钠溶液反应的二氧化碳更多,压强变化更大,所以实验甲中,同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是 U 形管右侧液面升高,左侧液面降低。
(3)实验乙中,将稀氢氧化钠溶液完全滴入锥形瓶中,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应后,瓶内气压减小,注射器活塞会向左移动并将酒精推入锥形瓶中,15℃时碳酸钠微溶于酒精,则锥形瓶中有沉淀生成。
(4)7mL 稀氢氧化钠溶液中水的体积约为 7mL,溶解在水中的二氧化碳的体积为 7mL×1=7mL。溶解在酒精中的二氧化碳体积为 (120-30) mL×0.3=27mL,所以和氢氧化钠反应的二氧化碳的体积为 114mL-24mL-7mL-27mL=56mL。
10.(2025 杭州育才中学期中) 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,广口瓶内气球的体积变化与滴加药品体积的关系如图乙所示,其中 A 点表示开始滴加某种药品,B 点表示开始滴加另一种药品(不考虑由于滴入药品的体积及反应导致的温度变化对广口瓶内气压的影响)。据图回答:
(1)实验中首先加入的试剂是__________。
(2)BC 段气球体积不变的原因是______________________________(请用化学方程式表示)。
(3)CD 段气球体积增大的原因是_______________________________________________________
__________________________________________________。
【答案】(1)盐酸 (2)NaOH + HCl = NaCl + H₂O (3)氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,消耗了瓶中的二氧化碳气体,瓶内的压强减小,气球体积增大
【解析】(1)A 点表示开始滴加某种药品,B 点表示开始滴加另一种药品,至 B 点前,气球的体积不变,二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,不能与盐酸反应,则实验中首先加入的试剂是盐酸;若先滴加的是氢氧化钠溶液,瓶内压强会减小,气球会膨胀。(2)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,没有气体生成也没有气体参加反应,瓶内的压强基本不变,所以 BC 段气球体积不变。
11.在探究碱溶液的化学性质时,某兴趣小组将两支规格相同且充满二氧化碳的试管分别插入氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中,摆动试管。如图所示:
【观察现象】
(1)实验 A 中试管内液面上升,试管内出现浑浊的现象,发生反应的化学方程式为_____________
_____________________________。
(2)实验 B 中试管内液面上升,无浑浊现象。
【提出问题】氢氧化钠溶液与二氧化碳是否发生了反应。
【讨论交流】
(1)甲同学根据实验 B 试管内液面上升的现象,认为氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应。
(2)乙同学认为:由此实验直接得出二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应的结论还不够严密。你认为乙同学的理由是_____________________________________________________________________________。
(3)丙同学认为:可以从化学反应有新物质生成的角度,来验证二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应。他发现实验台上有下列试剂:酚酞试液、石蕊试液、稀盐酸、稀硫酸、氯化钙溶液、硝酸钡溶液。请你从中选择一种试剂,帮助丙同学设计实验,验证二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
【拓展应用】
根据以上实验现象,鉴别二氧化碳气体时我们应使用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液,理由是____________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)Ca (OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O (2)二氧化碳气体可溶于水且能与水反应,也会导致试管内气体减少,液面上升 (3)取实验 B 反应后的溶液少量于试管中,滴加足量稀盐酸 有气泡产生 (4)氢氧化钙溶液与二氧化碳反应产生白色沉淀,现象明显;氢氧化钠溶液和二氧化碳反应时无明显现象
【解析】【实验验证】要证明二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生化学反应,可以检验是否有碳酸钠生成,即检验溶液中是否含有碳酸根离子即可。滴加足量稀盐酸,若有气泡产生,说明溶液中含有碳酸钠,即二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。
【链接中考】
1.(江苏镇江中考)NaOH是重要的化工原料,对其性质作如下探究。
实验①:将适量NaOH固体溶于水,搅拌、测量温度。
实验②:取适量实验①中的溶液加入如图烧杯中,闭合开关。
实验③:向试管中加入适量实验①中的溶液,滴加2~3滴酚酞试液,再加入稀盐酸,振荡。
实验④:取少量硫酸铵放在试管中,加入适量实验①中的溶液,微热。
下列说法不正确的是( )
A.实验①中温度升高,说明NaOH固体溶解放热
B.实验②中小灯泡发光,说明NaOH溶解时生成自由移动的离子
C.实验③中溶液由红色变成无色,说明溶液恰好呈中性
D.实验④中产生氨臭气味,该反应为2NaOH+(NH4)2SO4=== (△)Na2SO4+2NH3↑+2H2O
【答案】C
【解析】A、实验①将适量NaOH固体溶于水,搅拌、测量温度,温度升高,说明NaOH固体溶解放热,A选项正确;
B、实验②取适量实验①中的溶液加入如图烧杯中,闭合开关,小灯泡发光,说明NaOH溶液能导电,则NaOH溶液中存在可自由移动的离子,说明NaOH溶解时生成自由移动的离子,B选项正确;
C、酚酞遇碱性物质变红,遇中性物质或酸性物质不变色。NaOH溶液呈碱性,能使酚酞变红;稀盐酸呈酸性,不能使酚酞变红。向试管中加入适量实验①中的溶液,滴加2~3滴酚酞试液,再加入稀盐酸,稀盐酸能与NaOH反应生成NaCl、H2O,NaCl溶液呈中性,不能使酚酞变红。振荡,溶液由红色变成无色,说明溶液中已不存在NaOH,但不确定稀盐酸是否过量,因此不能说明溶液恰好呈中性,C选项错误;
D、取少量硫酸铵放在试管中,加入适量实验①中的溶液,微热,NaOH与硫酸铵在加热条件下反应生成Na2SO4、NH3、H2O,化学方程式为2NaOH+(NH4)2SO4=== (△)Na2SO4+2NH3↑+2H2O,D选项正确。
2.(甘肃兰州中考)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-50s时段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的pH>7,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和盐酸,说法错误,符合题意。
3.(山东临沂中考)同学们在整理归纳碱的化学性质时,发现氢氧化钠和二氧化碳反应无明显现象,于是进行了如下实验探究。
【提出问题】如何证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应?
【进行实验】
探究实验Ⅰ:
(1)分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入20mL氢氧化钠溶液和蒸馏水,振荡,使其充分反应,现象如图1、图2,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。设计图2实验的目的是 。
探究实验Ⅱ:
(2)取图1实验反应后的少量溶液于试管中,加入 ,现象为 ,再次证明二者发生了反应。
探究实验Ⅲ:
[查阅资料]20℃时,NaOH、在水和乙醇中的溶解性如表所示:
溶剂溶质
水
乙醇
NaOH
溶
溶
溶
不
[设计方案]20℃时,兴趣小组进行了如下实验:
(3)实验现象:装置A中出现白色沉淀,装置B中无明显现象。装置A中出现白色沉淀的原因是 。
【反思评价】
(4)①写出氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式: 。
②对于无明显现象的化学反应,一般可以从反应物的减少或新物质的生成等角度进行分析。
【答案】(1)做对比
(2)过量的稀盐酸 有气泡产生
(3)生成的碳酸钠不溶于乙醇
(4)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
【解析】(1)二氧化碳和氢氧化钠反应,塑料瓶内气体减少,压强减小,塑料瓶变瘪;二氧化碳能溶于水,塑料瓶也会变瘪,所以为了排除是二氧化碳溶于水使塑料瓶变瘪,设计图2做对比实验,通过图1的塑料瓶比图2变瘪程度大,证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应;
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,可验证碳酸钠的生成,证明反应的发生,故取图1实验反应后的少量溶液于试管中,加入过量的稀盐酸,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,若能观察到有气泡产生,再次证明二者发生了反应;
(3)装置A中,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠不溶于乙醇,故出现白色沉淀;
(4)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。
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