内容正文:
第4节 常见的碱
目录
题型分组练 2
题型01 碱的化学性质 2
题型02 碱的通性 3
题型03 氢氧化钠和氢氧化钙对比 3
题型04 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验 4
拔高综合练 5
链接中考 8
新题速递 10
题型分组练
题型01 碱的化学性质
1、一定温度下,向 CuCl₂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 段发生反应的化学方程式为 CuCl₂+2NaOH=2NaCl+Cu (OH)₂↓
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 Cu (OH)₂的质量为 (n-c+a) g
【答案】B
【解析】向 ag CuCl₂溶液中加入 NaOH 固体,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,由题图可知,CuCl₂完全反应时消耗 NaOH 的质量为 ng;当氯化铜完全反应后,氢氧化钠固体还能继续溶解,当加入 mg 氢氧化钠固体时,溶液的质量不再增加,说明溶液中氢氧化钠已达到饱和状态。由以上分析可知,MP 段是氯化铜反应完后,氢氧化钠固体继续溶解,溶液增加的质量(c-b)g 等于氢氧化钠固体溶解的质量(m-n)g,A 不正确,B 正确。P 点对应的溶液中溶质有氢氧化钠、氯化钠两种,C 不正确。由质量守恒定律可知,当加入的氢氧化钠固体与氯化铜恰好完全反应时,氯化铜的质量与加入氢氧化钠固体的质量总和等于生成氢氧化铜沉淀的质量与氯化钠的质量总和,即 ag + ng = 生成 Cu (OH)₂沉淀质量 + bg,则生成 Cu (OH)₂的质量为(n + a - b)g,D 不正确。
2、归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用思维导图的形式总结了NaOH的四条化学性质如图甲(即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。请回答:
(1)反应①中若把酚酞溶液滴加到氢氧化钠溶液中,观察到的现象是 。
(2)写出一个符合反应②的化学方程式 ;小红同学将某稀酸溶液逐滴滴入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用温度传感器对反应过程中溶液的温度进行实时测定,得到的曲线如图乙,根据图像可以得出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应③可以选用的盐是 。
A.NaNO3 B.CuSO4
C.NH4NO3 D.KNO3
(4)二氧化碳和一氧化碳都是非金属氧化物,二氧化碳能和氢氧化钠反应,一氧化碳却不能,造成此性质差异的微观原因是 。
【答案】(1)溶液变红色
(2)(答案不唯一) 放热
(3)BC
(4)分子构成不同
【解析】(1)氢氧化钠显碱性,能使酚酞溶液变红,则若把酚酞溶液滴加到氢氧化钠溶液中,观察到的现象是溶液变红色;
(2)反应②是氢氧化钠与酸的反应,若酸是盐酸,氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O (合理即可);
由图可知,随着酸的加入,即随着反应的进行,溶液的温度升高,这说明该反应是放热反应;
(3)A、NaNO3与氢氧化钠相互交换成分后没有沉淀或水或气体生成,不能反应,不符合题意;
B、CuSO4与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,符合题意;
C、硝酸铵能与氢氧化钠反应生成硝酸钠、水和氨气,符合题意;
D、KNO3与氢氧化钠相互交换成分后没有沉淀或水或气体生成,不能反应,不符合题意;
则反应③中可以选用的盐是BC;
(4)一氧化碳与二氧化碳虽然组成元素相同,但性质不同,是因为它们的分子构成不同。
3、二氧化硫是大气的主要污染物之一,严禁直接排放,工业上常用 NaOH 溶液来吸收。
(1)写出 NaOH 溶液吸收 SO₂的化学方程式: 。
(2)图中小球分别表示 NaOH 溶液和吸收 SO₂后所得溶液中溶质的微粒,其中 “ ” 表示的微粒是 。
【答案】(1)SO2+2NaOH=Na2SO4+H2O (2)Na⁺
【解析】(1)氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO4+H2O。
(2)反应前溶液中溶质的微粒有 Na⁺和 OH⁻,反应后溶液中溶质的微粒有 Na⁺和 SO₃²⁻,故反应前后均存在的 “” 表示的微粒是 Na⁺。
题型02 碱的通性
1、NaOH 溶液和 Ca (OH)₂溶液具有许多相似化学性质的原因是( )
A. 都是溶液
B. 都含有金属离子
C. 都含有氢元素
D. 阴离子全是氢氧根离子
【答案】D
【解析】NaOH 溶液和 Ca (OH)₂溶液具有许多相似化学性质,是因为它们溶液中的阴离子全是氢氧根离子。
2、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。航天员舱外服内含有与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂 (LiOH),它不可能具有的化学性质是( )
A. 能与二氧化碳反应
B. 能与盐酸反应
C. 能与氧化铁反应
D. 能与氯化铜溶液反应
【答案】C
【解析】氢氧化锂属于碱,碱溶液不能和金属氧化物反应。
3、归纳总结是学习的一种方法,请结合小娇同学对碱的四点化学性质的归纳图完成下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液能使指示剂变色是因为含有 (填符号);
(2)氢氧化钠暴露在空气中变质的化学方程式为 ,所以氢氧化钠必须密封保存;
(3)性质3的反应实质是 。
【答案】(1)OH-
(2)
(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水(或H++OH-=H2O)
【解析】(1)碱溶液具有碱性的微观原因是溶液中有氢氧根离子,故填:OH-;
(2)氢氧化钠暴露在空气中,会发生潮解与空气中二氧化碳反应而变质,故填:;
(3)根据碱的性质,推测性质3应该是酸与碱反应,而中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水,故填:氢离子和氢氧根离子结合生成水(或)。
题型03 氢氧化钠和氢氧化钙对比
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。
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。
3、用下列对比实验探究碱的性质,下列说法不正确的是
A.实验1的现象说明氢氧化钠需密封保存
B.实验2 中软塑料瓶变瘪的程度为 A 瓶>B瓶>C瓶
C.通过对比A、C瓶的现象可以证明CO2与氢氧化钠反应
D.通过对比A、B瓶的现象可以证明检验CO2最好用氧氧化钠溶液
【答案】D
【解析】A、露置5分钟之后的氢氧化钠表面潮湿,已经有了水这个杂质,说明氢氧化钠需密封保存,故选项说法正确;
B、由于二氧化碳是酸性氧化物,所以会更容易和碱反应,氢氧化钠的溶解度比饱和石灰水的溶解度大的,所以塑料瓶变瘪的程度为 A 瓶>B瓶>C瓶,故选项说法正确;
C、因为A瓶的变瘪程度比C瓶的更明显,所以A和C对比可以说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,故选项说法正确;
D、由对B的分析可知,塑料瓶变瘪的程度为 A 瓶>B瓶,说明饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好,但是氢氧化钠与二氧化碳反应没有明显的现象,氢氧化钙与二氧化碳能反应生成氢氧化钙沉淀,因此检验CO2最好用氧氧化钙溶液,故选项说法错误。故选:D。
题型04 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验
1、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。
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。
3、氢氧化钠是一种常见的碱,在化工生产及生活中有用途广泛,化学小组同学在老师的指导下开展了以下系列学习活动。
活动一:验证氢氧化钠固体容易潮解
(1)小亮将几小片 NaOH固体放在干净的玻璃片上。5min后观察到 ,说明NaOH固体吸收了空气中的水蒸气。
(2)小涵根据NaOH 的化学性质,她认为NaOH 固体表面潮湿的原因还可能是
;
(3)小涵取在空气中静置5min后的NaOH 固体于试管中,向其中加入过量的稀盐酸,未见气泡产生,说明NaOH 固体表面的水来自于 ;
活动二: 验证氢氧化钠与二氧化碳反应
【实验1】小华把静置至不再产生气泡的碳酸饮料放入烧瓶中,如图1组装好仪器。用注射器向右侧盛CO₂的烧瓶中迅速注入约10mL 20%的NaOH 溶液,充分振荡,左侧盛碳酸饮料的烧瓶保持不动,一段时间后,打开止水夹,观察到碳酸饮料中产生大量气泡,如水“沸腾”一般。
(4)请从物理和化学两个视角分析碳酸饮料“沸腾”的原因是 。
【实验2】小刚分别使用 80mL 蒸馏水和80mL 溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,利用图2装置分别进行实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(5)向 中加入蒸馏水后, 压强的终点值94.79kPa 与初始值(94.88kPa) 比较, 几乎不变。通过实验分析,常温常压下1体积的水约能溶解 体积的二氧化碳;
(6)通过图3中数据对比分析判断CO₂与NaOH 反应的依据是 。
【答案】(1)固体表面潮湿溶解
(2)与空气中反应生成
(3)空气中的水蒸气
(4)溶液吸收气体,导致装置内压强减小,使碳酸饮料中溶解度降低
(5)1
(6)与溶液混合后装置内压强比与混合后装置内压强更小
【解析】(1)NaOH固体易吸收水分,而表面潮解,所以NaOH固体放在干净的玻璃片上,5min后观察到固体表面潮湿溶解;
(2)NaOH与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以NaOH 固体表面潮湿的原因还可能是与空气中反应生成;
(3)小涵取在空气中静置5min后的NaOH 固体于试管中,向其中加入过量的稀盐酸,未见气泡产生,说明没有碳酸钠生成,所以NaOH 固体表面的水来自于空气中的水蒸气;
(4)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,使装置内压强减小,气体的溶解度随压强减小而减小,则可观察到雪碧溶液中产生大量气泡,如水“沸腾”一般;
(5)向 中加入蒸馏水后, 压强的终点值94.79kPa 与初始值(94.88kPa) 比较, 几乎不变。通过实验分析,常温常压下1体积的水约能溶解1体积二氧化碳;
(6)由图可知,向烧瓶中加入氢氧化钠,气压减小幅度比二氧化碳溶于水导致气压减小幅度大,则可说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
拔高综合练
1、实验小组用如图所示装置进行实验,已知:
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分。
③打开K,观察乙中的现象。下列说法不正确的是
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰 B.②中,甲装置内的气压减小
C.③中,乙中的长导管口处冒气泡 D.③中,乙中的长导管内上上升一段水柱
【答案】D
【解析】A、①硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,选项A说法正确;
B、②中NaOH溶液挤入瓶中振荡,NaOH与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,二氧化硫气体减少,压强减小,小于大气压,选项B说法正确;
C、②中,甲装置内的气压减小,最终小于外界的大气压,所以打开K后空气进入乙装置内,故③中乙装置内的长导管口处冒气泡,选项C说法正确;
D、③中打开K,外界大气压大于瓶内气压,乙中的长导管口处冒气泡,随着空气进入装置内,甲装置内的气压增大,最终与大气压相等,乙中的长导管内液面不会上升,选项D说法不正确;故选D。
2、取少量久置于空气中的碱石灰(NaOH和CaO的混合物)样品M,加足量水溶解,出现白色沉淀。取上层清液,加足量稀盐酸,出现气泡。由实验得出的结论正确的是( )
A.M中一定有Na2CO3 B.N中一定有Ca(OH)2
C.M中一定有CaCO3 D.N中一定有NaOH
【答案】A
【解析】氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠,氧化钙和水反应产生氢氧化钙、氢氧化钙和二氧化碳反应产生碳酸钙,碳酸钙难溶于水,且碳酸钠能和盐酸反应反应生成氯化钠、水和二氧化碳,结合现象可知,样品中一定含有碳酸钠,故选A。
3、小科在用石灰水检验二氧化碳实验中,没有发现变浑浊现象。下列原因分析错误的是( )
A.可能与石灰水变质有关 B.可能与CO2中含有H2O 有关
C.可能与石灰水浓度有关 D.可能与CO2中含有HCl有关
【答案】B
【解析】A、二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,用石灰水检验二氧化碳实验中,没有发现变浑浊现象,可能石灰水变质了,故选项说法正确;
B、二氧化碳中含有水蒸气不会影响石灰水变浑浊,故选项说法错误;
C、石灰水浓度太低,也会导致无现象,故选项说法正确;
D、HCl会与氢氧化钙、碳酸钙反应,导致无明显现象,故选项说法正确;故选:B。
4、向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
【答案】D
【解析】A、滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色,说明氢氧化钠过量,错误;
B、滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成,只能证明不含氢氧化钠,含有硫酸时,也没有沉淀生成,错误;
C、硫酸和硫酸钠和氯化钡都能反应生成白色沉淀,错误;
D、恰好完全反应时,溶液是硫酸钠溶液,此时混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1,可以证明二者恰好完全反应,正确。故选:D。
5、兴趣小组利用手持技术证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,兴趣小组设计了“图1”的装置,加入25mL的氢氧化钠溶液,并开启pH传感器,测得的相关数据如“图2”,下面说法错误的是( )
A.pH的不断减少说明了CO2和NaOH发生了反应
B.pH的不断减少说明溶液中OH﹣也在不断的减少
C.pH的不断减少说明了CO2和NaOH的反应会放出热量
D.在实验过程中,图1中的圆底烧瓶内压强也会减小
【答案】C
【解析】A、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠减少,溶液pH开始减小,不符合题意;
B、减小溶液氢氧根离子浓度,pH会随之减小,而二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,氢氧根减少,所以pH减小,不符合题意;
C、pH的变化无法说明温度的变化,符合题意;
D、二氧化碳被吸收,气体减少,所以内部压强减少,不符合题意;故选:C。
6、认识物质是化学研究的主要任务之一,同学们对NaOH展开了如下探究活动。
活动一:探究NaOH的化学性质
【查阅资料】Mg(OH)2是难溶于水的白色固体
(1)A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显 性。向A试管中继续加入稀硫酸,观察到 ,由此证明NaOH能与H2SO4反应。
(2)B试管中无明显现象。为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的 ,观察到有气泡产生。
(3)C试管中出现白色沉淀,发生反应的化学方程式为 。
活动二:了解NaOH的制备
(4)工业上,可以通过电解饱和食盐水的方法获得NaOH,该反应的化学方程式为:2NaCl+2X2NaOH+2H2↑+Cl2↑,则X的化学式为 。
活动三:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。实验方案如下:
(5)判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法是 。
(6)称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) 碱 ;溶液由红色变为无色;
(2)稀盐酸(或稀硫酸等合理即可);
(3) 2NaOH+MgCl2=2NaCl +Mg(OH)2↓;
(4)H2O;
(5)取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生(合理即可) (2分);
(6)偏大
【解析】(1)无色酚酞遇碱性溶液变为红色,遇中性和酸性溶液不变色,A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显碱性;向A试管中继续加入稀硫酸,NaOH能与稀硫酸反应生成硫酸钠与水,硫酸钠溶液呈中性,则向A试管中继续加入稀硫酸,可以观察到溶液由红色变为无色;由此证明氢氧化钠被消耗,则证明氢氧化钠能与硫酸反应;
(2)B试管中二氧化碳氧氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应无明显现象,所以为了验证该反应的发生,即为验证生成了碳酸钠,碳酸钠与盐酸(或硫酸)反应生成氯化钠(或硫酸钠)、二氧化碳和水,故可向该试管中再加入足量的稀盐酸(或稀硫酸),观察到有气泡产生,说明B试管中已发生反应;
(3)C试管中氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,该反应的化学方程式为:2NaOH+MgCl2=2NaCl +Mg(OH)2↓;
(4)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Na、2个Cl,反应后有2个Na、2个Cl、2个O、4个H,故2X中含有2个O和4个H,X中含有1个O和2个H,X的化学式为H2O;(5)根据氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,所以判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法为:取少量滤液于试管中,加入氢氧化钠溶液,有白色沉淀产生,说明氯化镁溶液过量;(6)该实验室根据沉淀的质量计算出氢氧化钠的质量,继而得出氢氧化钠的纯度,称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致滤渣质量偏大,导致测定结果偏大。
7、某校科学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二: 发生变质,成分为 (写化学式)。猜想的依据是
。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为 。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液 ,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是 。
【猜想假设】Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH ;氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠(或氢氧化钠与二氧化碳发生了反应或CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O);(2分)
【实验活动1】有气泡产生;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
【实验活动2】变红 ;
【实验活动3】检验样品中含有NaOH
【解析】猜想假设:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应变质,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若氢氧化钠全部变质,成分为碳酸钠;若氢氧化钠部分变质,成分为氢氧化钠和碳酸钠,故猜想二: 发生变质,成分为Na2CO3 或Na2CO3 和NaOH;作出此猜想,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠;
实验活动1:结论是猜想二正确,即氢氧化钠已变质,则存在碳酸钠;故取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳气体,能观察到有气泡产生;化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;实验活动2:结论是NaOH样品发生了部分变质,即样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,故取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,滤液中含有氢氧化钠,呈碱性,则观察到无色酚酞溶液变红;总结提升:乙、丙两组同学都是通过先除去样品中的碳酸钠,再验证样品中含有氢氧化钠,从而证明NaOH样品发生部分变质。
8、某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】
怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路I:验证有 ;
思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到 ,认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7时,则能证明有氯化钠生成。
【反思与拓展】
(5)氢氧化钠在空气中易变质,为了防止该药品变质,该药品要 保存。
(6)下列物质,能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是 (填字母)。
A.铜片 B.氧化铜 C.紫色石蕊溶液
【答案】(1)新物质生成(2)试管内液面升高 水/H2O(3)仍为无色 不合理(4)= (5)密封 (6)C
【解析】(1)化学反应发生时,反应物减少,生成了新的物质,因此可以根据反应物减少物,或者新物质的生成来判断反应是否发生;
思路一:验证新物质生成;
思路二:验证反应物减少或消失;
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,根据实验结论二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,所以可观察到试管内液面升高;
氢氧化钠溶液由水和氢氧化钠组成,二氧化碳会与水和氢氧化钠都接触并且二氧化碳能溶于水、能与水反应,因此需要设计对比实验排除水的影响,还应进行CO2与水反应的对比实验才能得出这一结论;
(3)酚酞加入碱性溶液会显红色,酚酞遇酸性和中性不变色,根据实验结论氢氧化钠与稀盐酸发生了反应,反应后氢氧化钠被消耗,溶液不显碱性,所以向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色仍为无色,说明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应;
硝酸银中银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,盐酸本身含有氯离子,稀盐酸和硝酸银生成氯化银沉淀和硝酸,也会生成白色沉淀,所以向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,该结论是不合理的;
(4)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,根据结论有氯化钠生成,即得到的晶体为氯化钠,溶于水形成中性溶液,此时溶液的pH=7;
(5)氢氧化钠的变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,为了防止该药品变质,该药品要密封保存;
(6)A、在金属活动性顺序中铜排在氢的后面,与酸不反应,与氯化钠和氢氧化钠均不反应,因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反,故不符合题意;
B、氧化铜属于金属氧化物,只与盐酸反应,与氯化钠和氢氧化钠均不反应,因此不能证明NaOH溶液与稀盐酸是否恰好完全反应,故不符合题意;
C、紫色石蕊试液遇酸性变红,在中性溶液中仍为紫色,遇碱性变蓝,当滴入紫色石蕊,溶液仍为紫色,则说明NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,故符合题意。
链接中考
1、(2023温州中考真题)向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钡溶液,可能会观察到的现象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钡溶液,氯化铁和氢氧化钡反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钡,若氯化铁有剩余,会观察到产生红褐色沉淀,上层溶液呈黄色。故选 A。
2、(2022台州中考真题)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A. 滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B. 滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C. 测得反应后溶液中Na+与SO42−个数比为2:1
D. 滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
【答案】 C
【解析】A. 氯化铁和氢氧化钠反应,会生成氢氧化铁沉淀和氯化钠;滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成,只能说明其中的氢氧化钠完全反应,不能说明稀硫酸完全反应,故A错误; B. 滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色,那么溶液可能呈中性,也可能呈酸性,即有剩余的稀硫酸,故B错误; C. 氢氧化钠和稀硫酸反应,生成硫酸钠和水,而硫酸钠中中Na+与SO42−个数比为2:1,因此说明此时氢氧化钠和稀硫酸都没有剩余,即二者恰好完全反应,故C正确; D. 滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀,沉淀是硫酸钡,其中的硫酸根离子可能是稀硫酸中的,也可能是硫酸钠中的,因此无法判断是否完全反应,故D错误。 故选C。
3、(2024山东临沂中考真题)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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1、(2024宁波江北区校级期中)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NaOH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NaOH溶液的试管中滴入无色酚酞试液
溶液变红
C
向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀HCl
有NaCl生成
D
向盛有NaOH溶液的试管中滴加 CuSO4溶液
产生蓝色(絮状)沉淀
【答案】C
【解析】A、氢氧化钠具有吸水性,在空气中会发生潮解进,所以将NaOH固体放在表面皿上,放置一会儿,会看到固体受潮,逐渐溶解,故A正确;
B、氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红色,所以向盛有NaOH溶液的试管中滴入无色酚酞试液,观察到溶液变红,故B正确;
C、氢氧化钠和盐酸反应会生成氯化钠,但是不能凭感官判断有氯化钠生成,故C错误;
D、氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故D正确。故选:C。
2、(2024绍兴期中)化学变化往往会导致一些量发生改变。现向盛有一定量Na2CO3溶液的容器中不断滴入Ca(OH)2溶液至过量,下列图像能正确反映容器中相关量随滴加时间变化的是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【解析】A、溶液的pH不会减小到小于7,故A错误;
B、碳酸钠溶液中本身就含有水,水的质量不能从零开始逐渐增大,故B错误;
C、碳酸钠溶液中没有沉淀,沉淀质量应该从零开始逐渐增大,然后不变,故C错误;
D、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,钠元素的质量不变,故D正确。故选:D。
3、(2024浙江模拟)自嗨锅是一种方便操作、即时食用的自热火锅。加热时只要将发热包放入下层盒子中,加入适量的冷水,使水刚好没过发热包即可。从安全角度考虑,下列物质中适合用于制作发热包的是( )
A.浓硫酸 B.硝酸铵固体
C.氢氧化钠固体 D.生石灰
【答案】D
【解析】A.浓硫酸具有强烈的腐蚀性,不能用于制作发热包,故A错误;
B.硝酸铵固体溶于水吸热,不能用于制作发热包,故B错误;
C.氢氧化钠固体溶于水放热,但氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不能用于制作发热包,故 C错误;
D.生石灰与水反应放出大量的热,能用于制作发热包,故D正确。故选:D。
4、(2024宁波模拟)三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是( )
A.可溶于水属于物理性质
B.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
C.C2O3中碳元素的化合价为+3价
D.与氢氧化钠溶液反应不可能生成盐
【答案】D
【解析】A、可溶于水属于物理性质,故选项正确。
B、三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,三氧化二碳在空气中燃烧的产物为二氧化碳,故选项正确。
C、C2O3中氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,碳元素的化合价为+3价,故选项正确。
D、三氧化二碳化学性质与一氧化碳相似,一氧化碳不能和氢氧化钠反应,因此三氧化二碳不能和氢氧化钠反应,故选项不正确。故选:D。
5、(2024玉环市校级月考)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
【答案】B
【解析】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。
6、(2024滨江区期末)小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 (填实验操作)观察到 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 。
【答案】(1)溶液由红色变成无色;
(2)打开弹簧夹;装置甲中的液体进入装置乙,且乙装置内产生白色沉淀;
(3)不能,因为碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀。
【解析】(1)氢氧化钡溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色,滴加足量的稀盐酸,氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,恰好完全反应时溶液呈中性,观察到溶液由红色变成无色;
(2)乙装置内的二氧化碳与加入的足量氢氧化钠溶液充分反应造成装置内的压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,装置甲的液体进入装置乙,甲装置溶液中的氯化钡与装置乙溶液中的碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀;
(3)完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,水溶液显碱性,因为氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,乙装置内中的碳酸钠也能与硫酸铜反应生成蓝色的碳酸铜沉淀和硫酸钠,所以上述实验现象不能验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应。
7、(2024婺城区模拟)同学们在学习酸、碱的通性时,进行了如图1所示的实验。实验结束后,将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中,发现烧杯底部有沉淀,上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后,得出了确定反应后物质成分的思维路径(如图2):
(1)图3是小金在草稿纸上的部分痕迹,它属于上述思维路径中的第 步。
(2)小金同学根据溶液最终呈红色,得出上层清液中一定存在OH﹣。你认为此结论是否正确?请说明理由: 。
【实验探究】小华同学对溶液中可能存在的离子展开以下探究:
实验
实验内容
实验现象
Ⅰ
取D中上层清液于试管中,加入过量氢氧化钡
无沉淀生成,溶液仍为红色
(3)做完实验Ⅰ后,小金继续探究可能存在的离子,另取少量D中上层清液于试管中,加入试剂后出现了明显的现象。小金选择的试剂可能是 (填字母)。
A.氯化钙 B.硫酸钠 C.二氧化碳 D.碳酸钙
【实验结论】
(4)根据以上探究可知烧杯D的上层清液中存在的离子有 。
【答案】(1)二(2)不正确,若碳酸钠溶液过量,则最终混合后上层清液也显碱性(3)B
(4)Na+、Ba2+、Cl﹣、OH﹣
【解析】(1)根据题干信息可知D上层清液中一定存在Na+、Cl﹣,故对应上述思维路径中的第二步;故答案为:二;
(2)D上层清液中不一定有OH﹣,因为如果A实验中的碳酸钠溶液过量,最终混合后,D上层清液也会显碱性,呈现红色,故小金同学的结论不正确;故答案为:不正确,若碳酸钠溶液过量,则最终混合后上层清液也显碱性;
(3)小华同学的实验Ⅰ实验现象为无沉淀生成,溶液仍为红色,说明上层清液中不存在、、Mg2+、H+,存在OH﹣,可能存在Ba2+,而加入试剂后出现了明显的现象,说明所加入的试剂可能与Ba2+发生反应生成沉淀,故小金选择的试剂可能是硫酸钠;故答案为:B;
(4)根据以上探究可知烧杯D的上层清液中存在的离子有 Na+、Ba2+、Cl﹣、OH﹣。故答案为:Na+、Ba2+、Cl﹣、OH﹣。
8、(2024拱墅区期中)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。小滨使用图甲所示实验装置进行实验,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,其中A点表示开始滴加盐酸溶液,B点表示开始滴加氢氧化钠溶液(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)。请据图分析:BC段气球体积不变,CD段气球体积增大的原因。
【答案】稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,瓶内气压无明显变化;氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致瓶内气压减小。
【解析】BC段气球体积不变,是因为稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,瓶内气压无明显变化;CD段气球体积增大,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,导致瓶内气压减小。
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第4节 常见的碱
目录
题型分组练 2
题型01 碱的化学性质 2
题型02 碱的通性 3
题型03 氢氧化钠和氢氧化钙对比 3
题型04 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验 4
拔高综合练 5
链接中考 8
新题速递 10
题型分组练
题型01 碱的化学性质
1、一定温度下,向 CuCl₂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 段发生反应的化学方程式为 CuCl₂+2NaOH=2NaCl+Cu (OH)₂↓
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 Cu (OH)₂的质量为 (n-c+a) g
2、归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用思维导图的形式总结了NaOH的四条化学性质如图甲(即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。请回答:
(1)反应①中若把酚酞溶液滴加到氢氧化钠溶液中,观察到的现象是 。
(2)写出一个符合反应②的化学方程式 ;小红同学将某稀酸溶液逐滴滴入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用温度传感器对反应过程中溶液的温度进行实时测定,得到的曲线如图乙,根据图像可以得出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应③可以选用的盐是 。
A.NaNO3 B.CuSO4
C.NH4NO3 D.KNO3
(4)二氧化碳和一氧化碳都是非金属氧化物,二氧化碳能和氢氧化钠反应,一氧化碳却不能,造成此性质差异的微观原因是 。
3、二氧化硫是大气的主要污染物之一,严禁直接排放,工业上常用 NaOH 溶液来吸收。
(1)写出 NaOH 溶液吸收 SO₂的化学方程式: 。
(2)图中小球分别表示 NaOH 溶液和吸收 SO₂后所得溶液中溶质的微粒,其中 “ ” 表示的微粒是 。
题型02 碱的通性
1、NaOH 溶液和 Ca (OH)₂溶液具有许多相似化学性质的原因是( )
A. 都是溶液
B. 都含有金属离子
C. 都含有氢元素
D. 阴离子全是氢氧根离子
2、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。航天员舱外服内含有与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂 (LiOH),它不可能具有的化学性质是( )
A. 能与二氧化碳反应
B. 能与盐酸反应
C. 能与氧化铁反应
D. 能与氯化铜溶液反应
3、归纳总结是学习的一种方法,请结合小娇同学对碱的四点化学性质的归纳图完成下列问题(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)。
(1)碱溶液能使指示剂变色是因为含有 (填符号);
(2)氢氧化钠暴露在空气中变质的化学方程式为 ,所以氢氧化钠必须密封保存;
(3)性质3的反应实质是 。
题型03 氢氧化钠和氢氧化钙对比
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
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
3、用下列对比实验探究碱的性质,下列说法不正确的是
A.实验1的现象说明氢氧化钠需密封保存
B.实验2 中软塑料瓶变瘪的程度为 A 瓶>B瓶>C瓶
C.通过对比A、C瓶的现象可以证明CO2与氢氧化钠反应
D.通过对比A、B瓶的现象可以证明检验CO2最好用氧氧化钠溶液
题型04 氢氧化钠、氢氧化钙变质实验
1、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
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
3、氢氧化钠是一种常见的碱,在化工生产及生活中有用途广泛,化学小组同学在老师的指导下开展了以下系列学习活动。
活动一:验证氢氧化钠固体容易潮解
(1)小亮将几小片 NaOH固体放在干净的玻璃片上。5min后观察到 ,说明NaOH固体吸收了空气中的水蒸气。
(2)小涵根据NaOH 的化学性质,她认为NaOH 固体表面潮湿的原因还可能是
;
(3)小涵取在空气中静置5min后的NaOH 固体于试管中,向其中加入过量的稀盐酸,未见气泡产生,说明NaOH 固体表面的水来自于 ;
活动二: 验证氢氧化钠与二氧化碳反应
【实验1】小华把静置至不再产生气泡的碳酸饮料放入烧瓶中,如图1组装好仪器。用注射器向右侧盛CO₂的烧瓶中迅速注入约10mL 20%的NaOH 溶液,充分振荡,左侧盛碳酸饮料的烧瓶保持不动,一段时间后,打开止水夹,观察到碳酸饮料中产生大量气泡,如水“沸腾”一般。
(4)请从物理和化学两个视角分析碳酸饮料“沸腾”的原因是 。
【实验2】小刚分别使用 80mL 蒸馏水和80mL 溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,利用图2装置分别进行实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图3所示。
(5)向 中加入蒸馏水后, 压强的终点值94.79kPa 与初始值(94.88kPa) 比较, 几乎不变。通过实验分析,常温常压下1体积的水约能溶解 体积的二氧化碳;
(6)通过图3中数据对比分析判断CO₂与NaOH 反应的依据是 。
拔高综合练
1、实验小组用如图所示装置进行实验,已知:
①关闭K,打开甲的胶塞,点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温,将胶头滴管中的足量NaOH溶液挤入瓶中,振荡,使反应充分。
③打开K,观察乙中的现象。下列说法不正确的是
A.①中,硫燃烧呈淡蓝色火焰 B.②中,甲装置内的气压减小
C.③中,乙中的长导管口处冒气泡 D.③中,乙中的长导管内上上升一段水柱
2、取少量久置于空气中的碱石灰(NaOH和CaO的混合物)样品M,加足量水溶解,出现白色沉淀。取上层清液,加足量稀盐酸,出现气泡。由实验得出的结论正确的是( )
A.M中一定有Na2CO3 B.N中一定有Ca(OH)2
C.M中一定有CaCO3 D.N中一定有NaOH
3、小科在用石灰水检验二氧化碳实验中,没有发现变浑浊现象。下列原因分析错误的是( )
A.可能与石灰水变质有关 B.可能与CO2中含有H2O 有关
C.可能与石灰水浓度有关 D.可能与CO2中含有HCl有关
4、向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
5、兴趣小组利用手持技术证明二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应,兴趣小组设计了“图1”的装置,加入25mL的氢氧化钠溶液,并开启pH传感器,测得的相关数据如“图2”,下面说法错误的是( )
A.pH的不断减少说明了CO2和NaOH发生了反应
B.pH的不断减少说明溶液中OH﹣也在不断的减少
C.pH的不断减少说明了CO2和NaOH的反应会放出热量
D.在实验过程中,图1中的圆底烧瓶内压强也会减小
6、认识物质是化学研究的主要任务之一,同学们对NaOH展开了如下探究活动。
活动一:探究NaOH的化学性质
【查阅资料】Mg(OH)2是难溶于水的白色固体
(1)A试管中观察到酚酞溶液变为红色,说明氢氧化钠溶液显 性。向A试管中继续加入稀硫酸,观察到 ,由此证明NaOH能与H2SO4反应。
(2)B试管中无明显现象。为证明B试管中已发生化学反应,向该试管中再加入足量的 ,观察到有气泡产生。
(3)C试管中出现白色沉淀,发生反应的化学方程式为 。
活动二:了解NaOH的制备
(4)工业上,可以通过电解饱和食盐水的方法获得NaOH,该反应的化学方程式为:2NaCl+2X2NaOH+2H2↑+Cl2↑,则X的化学式为 。
活动三:测定NaOH样品的纯度
工业制得的NaOH中常含有一定量的NaCl。同学们采用“沉淀法”对某NaOH样品的纯度进行测定。实验方案如下:
(5)判断方案中MgCl2溶液过量的化学方法是 。
(6)称量前需将滤渣洗涤、干燥,否则会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
7、某校科学兴趣小组同学想检验实验室内一瓶久置的NaOH固体是否变质。
【查阅资料】氯化钡溶液呈中性
【提出问题】NaOH固体是否变质?
【猜想假设】
猜想一:没有变质,成分全部为NaOH。
猜想二: 发生变质,成分为 (写化学式)。猜想的依据是
。
【实验活动1】甲组同学设计并进行了如下实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量NaOH样品于试管中加水配成溶液,再向其中加入过量稀盐酸,观察。
猜想二正确
该实验中一定发生的反应,其化学方程式为 。
【实验活动2】乙组同学为了证明该NaOH样品变质程度,设计了如下实验方案并进行实验。
取少量固体样品于烧杯中加水充分溶解后,向其中滴加过量氯化钡溶液至沉淀完全,过滤,取少许滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液,观察到无色酚酞溶液 ,证明NaOH样品发生了部分变质。
【实验活动3】丙组同学设计了新的实验方案并利用乙组剩余的滤液进行以下实验。
实验操作
实验现象
(1)取少许滤液,滴加MgCl2溶液
产生白色沉淀
(2)取少许滤液,滴加CuSO4溶液
既有白色沉淀又有蓝色沉淀产生
(3)取少许滤液,通入CO2气体
产生白色沉淀
通过【实验活动3】证明该NaOH样品发生部分变质。
【总结提升】乙、丙两组同学通过实验证明NaOH样品发生部分变质的共同思路是 。
8、某学习小组的同学在整理归纳反应规律时发现,有些化学反应发生时没有伴随明显的现象,他们就此进行了以下探究。
【提出问题】
怎样证明NaOH溶液分别与CO2及稀盐酸发生了反应?
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路I:验证有 ;
思路Ⅱ:验证反应物减少或消失。
【实验探究】同学们分两组分别设计方案进行探究。
组别
第一组
第二组
实验示意图
【实验结论】
(2)第一组同学将充满CO2气体的试管倒扣在NaOH溶液中,观察到 ,认为NaOH溶液和CO2发生了反应。但有同学指出,还应进行CO2与 反应的对比实验才能得出这一结论。
(3)第二组的小明同学向丙中滴入无色酚酞溶液后,观察到溶液颜色 ,得出NaOH溶液与稀盐酸发生了反应的结论。小亮同学向丁中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,由此他认为NaOH溶液与稀盐酸反应生成了NaCl,你认为小亮的结论是 (填“合理”或“不合理”)的。
(4)第二组同学进一步讨论后认为,如果将乙中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7时,则能证明有氯化钠生成。
【反思与拓展】
(5)氢氧化钠在空气中易变质,为了防止该药品变质,该药品要 保存。
(6)下列物质,能进一步证明第二组的实验中“氢氧化钠溶液与稀盐酸是否恰好完全反应”的是 (填字母)。
A.铜片 B.氧化铜 C.紫色石蕊溶液
链接中考
1、(2023温州中考真题)向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钡溶液,可能会观察到的现象是( )
A. B. C. D.
2、(2022台州中考真题)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A. 滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B. 滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C. 测得反应后溶液中Na+与SO42−个数比为2:1
D. 滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
3、(2024山东临沂中考真题)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。
新题快递
1、(2024宁波江北区校级期中)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NaOH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NaOH溶液的试管中滴入无色酚酞试液
溶液变红
C
向盛有NaOH溶液的试管中滴加稀HCl
有NaCl生成
D
向盛有NaOH溶液的试管中滴加 CuSO4溶液
产生蓝色(絮状)沉淀
2、(2024绍兴期中)化学变化往往会导致一些量发生改变。现向盛有一定量Na2CO3溶液的容器中不断滴入Ca(OH)2溶液至过量,下列图像能正确反映容器中相关量随滴加时间变化的是( )
A.B. C. D.
3、(2024浙江模拟)自嗨锅是一种方便操作、即时食用的自热火锅。加热时只要将发热包放入下层盒子中,加入适量的冷水,使水刚好没过发热包即可。从安全角度考虑,下列物质中适合用于制作发热包的是( )
A.浓硫酸 B.硝酸铵固体
C.氢氧化钠固体 D.生石灰
4、(2024宁波模拟)三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是( )
A.可溶于水属于物理性质
B.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
C.C2O3中碳元素的化合价为+3价
D.与氢氧化钠溶液反应不可能生成盐
5、(2024玉环市校级月考)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
6、(2024滨江区期末)小滨利用图示装置和药品验证可溶性碱的性质。装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。(资料:碳酸铜遇水会出现蓝色沉淀物)。
(1)验证可溶性碱能与酸反应。打开活塞a,向锥形瓶中逐滴滴入稀盐酸。Ba(OH)2溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)验证可溶性碱能与CO2反应。完成(1)后,打开活塞b,向锥形瓶中滴入足量的NaOH溶液后,立即关闭活塞b。然后 (填实验操作)观察到 现象可证明NaOH与CO2发生反应。
(3)验证可溶性碱能与盐溶液反应。完成(2)后,装置乙中锥形瓶内的溶液呈红色,取少量该溶液于试管中,滴入足量的CuSO4溶液,观察到有蓝色沉淀生成。据上述实验现象能否验证NaOH溶液与CuSO4溶液反应,判断并说明理由 。
7、(2024婺城区模拟)同学们在学习酸、碱的通性时,进行了如图1所示的实验。实验结束后,将A、B、C三个实验的废液倒入同一个干净烧杯D中,发现烧杯底部有沉淀,上层清液呈红色。
【提出问题】烧杯D中上层清液含有哪些溶质(除指示剂外)?
【分析讨论】小组讨论后,得出了确定反应后物质成分的思维路径(如图2):
(1)图3是小金在草稿纸上的部分痕迹,它属于上述思维路径中的第 步。
(2)小金同学根据溶液最终呈红色,得出上层清液中一定存在OH﹣。你认为此结论是否正确?请说明理由: 。
【实验探究】小华同学对溶液中可能存在的离子展开以下探究:
实验
实验内容
实验现象
Ⅰ
取D中上层清液于试管中,加入过量氢氧化钡
无沉淀生成,溶液仍为红色
(3)做完实验Ⅰ后,小金继续探究可能存在的离子,另取少量D中上层清液于试管中,加入试剂后出现了明显的现象。小金选择的试剂可能是 (填字母)。
A.氯化钙 B.硫酸钠 C.二氧化碳 D.碳酸钙
【实验结论】
(4)根据以上探究可知烧杯D的上层清液中存在的离子有 。
8、(2024拱墅区期中)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。小滨使用图甲所示实验装置进行实验,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,其中A点表示开始滴加盐酸溶液,B点表示开始滴加氢氧化钠溶液(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)。请据图分析:BC段气球体积不变,CD段气球体积增大的原因。
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