摘要:
**基本信息**
以“具体物质性质-特殊问题探究-通性规律总结”为逻辑主线,构建碱的知识体系,提炼变质检验、除杂等方法,培养科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|氢氧化钠与氢氧化钙|8题|对比俗名、性质及用途,强化特性(如潮解、微溶)应用|从物质特性到性质应用,建立具体物质认知模型|
|氢氧化钠变质探究|8题|变质原因分析、CO₃²⁻检验(酸/盐溶液)、除杂(Ca(OH)₂)及程度判断方法|基于变质原理,构建“检验-除杂-程度分析”问题解决模型|
|碱的通性|8题|归纳指示剂作用、与非金属氧化物/酸/盐反应规律及示例|从具体物质性质抽象出碱的通性,形成类别认知框架|
内容正文:
1.3 常见的碱
题型01 氢氧化钠与氢氧化钙
题型02 氢氧化钠变质探究
题型03 碱的通性
▌题型01 氢氧化钠与氢氧化钙
(一)氢氧化钠( NaOH )
(1)俗名:烧碱、火碱、苛性钠。
(2)物理性质:常态下为白色固体,易潮解(暴露在空气中容易吸收空气中的水分,表面潮湿而逐步溶解),极易溶于水且放出大量的热,水溶液有滑腻感、有涩味。
(3)化学性质:具有较强的腐蚀性,能腐蚀兔毛或全毛绒线;具有碱的通性。
(4)用途:重要的化工原料,应用于造纸制铝、制皂精炼石油等工业;生活中可用来除油污等。
(二)氢氧化钙[ Ca(OH)2 ]
(1)俗名:熟石灰、消石灰。
(2)物理性质:常态下为白色粉末状固体,微溶于水(溶解度随温度的升高而减小)。
(3)化学性质
①具有较强的腐蚀性。
②能与CO2、SO2等反应,如CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O,这一反应常用于检验CO2
③能与酸反应,反应过程无明显现象
④能与部分盐反应,生成沉淀
(4)用途:重要的建筑材料,也是一种工业原料。如用来制取漂白粉,农业上用于改良酸性土壤等。
(5)氢氧化钙的制取:将生石灰( CaO )溶于水(剧烈反应、放出大量的热),发生反应的化学方程式为CaO+H2O = Ca(OH)2
1.向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液,可观察到的现象是( )
A.B. C. D.
2.家庭可用石灰水保存鲜蛋,这是一种化学保鲜法。下列对石灰水能保存鲜蛋叙述正确的是( )
①石灰水具有碱性,杀菌能力较强
②石灰水能渗入蛋内中和酸性物质
③Ca(OH)2能与鲜蛋呼出的CO2反应生成CaCO3薄膜
④石灰水能渗入蛋内使鸡蛋味道更鲜美
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
3.氢氧化钙俗称熟石灰,在生产和生活中有广泛的用途。
(1)氢氧化钙溶液中能使酚酞试液变红的离子是 。
(2)熟石灰可由生石灰溶于水制得,反应的化学方程式是 。
(3)用石灰浆(氢氧化钙)粉刷墙壁,其吸收二氧化碳后会变成坚固的 (填化学式)。
4.学习了碱的化学性质之后,小新构建了如图所示的氢氧化钙部分知识网络,其中“—表示相连物质能发生化学反应,X图中所给物质的类别不同,请回答:
(1)请写出氢氧化钙与稀盐酸发生反应的化学方程式是 ;
(2)列举熟石灰[Ca(OH)2]的一种用途 ;
(3)X溶液能与Ca(OH)2,溶液反应产生蓝色絮状沉淀,写出X的化学式 。
5.对知识的归纳和总结是学好科学的重要方法。在学习了碱的性质后,小红同学总结了氢氧化钙的四条化学性质(如图),即氢氧化钙与图中四类物质能够发生化学反应。
(1)为了验证氢氧化钙与酸碱指示剂反应,小红将无色酚酞试液滴入氢氧化钙溶液中,溶液由无色变成 色。
(2)利用氢氧化钙与盐反应的性质,可以除去氢氧化钠溶液中少量的氢氧化钙杂质,请写出该化学反应的方程式 。
(3)利用氢氧化钙与某些非金属氧化物反应的性质,可以用澄清石灰水来检测出人的呼吸作用会使呼出来的空气二氧化碳浓度变高,现象是 。
6.请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题。
(1)通过甲图中AB两个实验,能证明NaOH与CO2发生反应的证据是 。
(2)为了验证NaOH能与某些盐反应,可选择的物质是 (填字母)。
A.CaCO3
B.FeCl3
C.Ba(NO3)2
D.CuSO4
7.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)小明发现将盐酸加入氢氧化钙溶液中,没有观察到有明显现象,在氢氧化钙溶液中滴入酚酞试液,然后再滴入盐酸,若观察到 则证明二者发生反应。
(3)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 。
(4)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 。(用化学方程式解释)
8.为了证明中和反应是否发生,小文同学做了如图四个实验,不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,溶液仍为无色
B.乙实验,溶液由无色变为红色
C.丙实验中,溶液由红色变为无色
D.丁实验中,溶液由红色变为无色
▌题型02 氢氧化钠变质问题
变质原因:固体同时吸水、吸二氧化碳
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
检验是否变质,检验CO32-
方案 1:加稀盐酸,产生气泡;
方案 2:加CaCl2/BaCl2溶液,产生白色沉淀。
除去杂质Na2CO3
只能加适量Ca(OH)2,过滤;
禁止加盐酸(盐酸同时消耗 NaOH)、不可加CaCl2(引入新杂质 NaCl)。
密封保存双重原因:易潮解;易与CO2反应变质。
9.构建合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维能力。某小组同学构建了如图所示的A物质变质分析模型,并利用此模型探究实验室一瓶久置氢氧化钠固体的变质情况。
【初步建模】
【应用模型】
(1)该小组同学分析氢氧化钠变质原因是与空气中的 发生反应生成碳酸钠,检验是否有新物质时加入 ,出现沉淀说明有碳酸钠,则证明该样品已变质。
【完善模型】
(2)请补充该小组构建的模型,分析变质程度应该检测是否有 。
【迁移应用】
(3)小科同学用该模型法探究久置氢氧化钙固体的变质情况:他取少量样品于试管中,滴加稀盐酸后出现气泡,此时可判断该样品已变质。又向反应后液体中滴加无色酚酞试液,发现溶液未变红,由此得出该样品已经完全变质的结论,请分析小科这样得出结论是否合理,并说明理由 。
10.氢氧化钠是重要的化工原料,在保存的过程中如果密封不严容易变质。近年以来,化工原料市场供不应求,各种化工原料价格持续上扬。某化工厂为了增加效益,计划将一批库存的氢氧化钠投入市场。如果你是质检员,请你按以下方案抽取样品对该批氢氧化钠进行检验,看是否变质。
【实验方案】
【推断和结论】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是 ,说明氢氧化钠已经变质。
(2)为了进一步探究该产品变质的程度,再取少量样品,加入的A是过量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀,现象b为 ,则证明该批产品部分变质。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。
11.在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
实验一:氢氧化钠变质的探究。
实验室现有一瓶敞口放置一段时间、溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液(室温),学习小组为探究其是否变质并进行处理及回收,开展了以下项目式活动。
[理论分析]该氢氧化钠溶液可能已经变质。
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)[活动一]利用物质与盐反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
[查阅资料]BaCl2溶液呈中性。
进行如下实验:
实验步骤及现象
实验结论
步骤1:取少许样品,滴加过量BaCl2溶液,观察到 (填现象)
氢氧化钠溶液已变质
步骤2:静置,取少量上层清液,滴加2滴无色酚酞试液,观察到溶液为红色
氢氧化钠溶液部分变质
(3)[活动二]利用物质与酸反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度利用如图甲所示装置向样品溶液中滴加稀盐酸,图乙中的曲线 (填“a””或“b”)能证明该氢氧化钠溶液部分变质。
实验二:呼吸过程中二氧化碳含量的变化的探究。
小科和小康为了研究呼吸过程中二氧化碳含量的变化,小科用一根吸管不断向澄清石灰水中吹气,结果石灰水变浑浊了,说明呼吸过程产生二氧化碳。
(4)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时,肺内气压变化情况为( )
A.先减小后变大
B.先变大后减小
(5)小康认为不严谨,他用大号注射器吸取空气注入澄清石灰水中,不断重复,结果也变浑了,但所用时间和气体体积是小科的好多倍,小康的对照实验就可以排除 的干扰,所以能说明呼吸过程产生二氧化碳。
(6)他们讨论后对实验方案进行改进,用了如图所示的装置,AB瓶中都装有澄清石灰水,管ab可以用止水夹关闭,吸气时 (填管a、管b的开闭情况),呼气时相反。
12.某化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了下列实验探究活动:
【提出问题1】
瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质,是否完全变质?
【实验与结论】
小组的同学们设计并进行了如下实验:
取少量溶液A(瓶中溶液)于试管中;
步骤一:向溶液A中滴加过量的 (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质。
过滤,得到滤渣和滤液B;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到溶液中 (填实验现象),进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题2】
探究氢氧化钠的变质程度(氢氧化钠的变质程度=已变质的NaOH质量/变质前纯NaOH质量)。
【深入探究】
两位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步骤及相关数据记录如下:
甲同学
乙同学
实验步骤及相关数据
将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为4.26g
向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量为1.97g
【分析与结论】
通过分析发现,根据两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度为 (用百分比表示)。
13.探究氢氧化钠变质。
某校科学兴趣小组对一定量的氢氧化钠固体放置一周后探究久置的氢氧化钠固体的成分是什么进行了探究。
【提出猜想】猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:_____;猜想Ⅲ:NaOH和Na2CO3的混合物。
(1)请将猜想Ⅱ补充完整 。
(2)请推测:敞口放置的氢氧化钠固体变质的原因是 。
如何验证氢氧化钠溶液是否已经变质?科学兴趣小组4位同学分别选择不同类别的试剂,进行实验操作,根据实验现象得出实验结论.其实验方案如下:
实验方案
试剂实验
现象
实验结论
同学甲
稀盐酸
?
氢氧化钠固体已经变质
同学乙
氢氧化钙溶
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丙
氯化钙溶液
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丁
酚酞试液
溶液出现红色
氢氧化钠固体已经变质
(3)经科学兴趣小组讨论分析同学丁实验方案不可行,其理由是 。
(4)科学兴趣小组讨论后完善了甲、乙、丙丁四位同学的实验方案并验证了猜想Ⅲ是正确的,请写出能证明样品中同时存在NaOH和Na2CO3的实验方案及对应的实验现象: 。
14.一次用餐中、小丽同学对“固体酒精”产生好奇,于是她决定买回一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质:酒精的化学式为C2H6OH:氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
①、酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
②、固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
(1)实验一:她取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (填“显”或“不显”)碱性。
(2)实验二:①她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(3)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
15.一次用餐中,小嘉同学对“固体酒精”产生好奇,于是他决定对其进行相关研究。
【收集资料】
通过阅读标签及查阅资料,他获得如下信息:
a.该“固体酒精”中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质;
b.酒精的化学式为C2H5OH;
c.氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
①酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
②“固体酒精”中的氢氧化钠是否变质?若变质,则变质的程度如何?
【实验探究】
(1)实验一:他取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (选填“显”或“不显”)碱性。
(2)实验二:他先取少量“固体酒精”于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取白色沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明原“固体酒精”中氢氧化钠已变质。
(3)他取实验二反应后烧杯中的上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞试液,液体呈红色,他认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示他由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水改为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】若要除去一瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,可加入适量的什么物质? 。
16.一次用餐中,小丽同学对“固体酒精”产生好奇,于是她决定买回一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:
该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质:
酒精的化学式为C2H5OH;
氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
(1)酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
实验一:她取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (填“显”或“不显”)碱性。
实验二:(1)她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(2)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是 (用化学方程式表示)。
▌题型03 碱的通性
碱的通性
碱的通性
反应情况
示例
能使指示剂变色
能使紫色石蕊试液变蓝,能使无色酚酞试液变红
NaOH、Ca(OH)2 等可溶性碱均能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红
能与某些非金属氧化物反应
生成盐和水
2NaOH+SO2 = Na2 SO3+H2 O
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓+H2 O
能与酸反应
生成盐和水
NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
能与某些盐反应
生成新盐和新碱
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
17.酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛,使用时必须十分小心,氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,实验时最好戴防护眼镜,为了便于理解和记忆,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(1)小丽同学发现,以前取用氢氧化钠溶液时试剂瓶忘记盖瓶塞,依据反应③说明NaOH必须密封保存,请写出NaOH变质的化学方程式 。
(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
18.构建知识网络能帮助我们理解知识间的内在联系,请分析如图所示的酸碱化学性质的知识网络图(“—”表示物质之间能发生反应),回答下列有关问题。
(1)实验过程中使用到的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成。浓硫酸能使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸具有 性。
(2)若酸碱指示剂为酚酞溶液,将其滴入酸性溶液后,可观察到 现象。
(3)X所属的物质类别是 。
19.小科学习了常用碱的性质后对相关知识有了一定的了解。小科同学用图甲总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学变化)。
(1)为了验证反应①,小科将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,溶液变成 色。
(2)依据反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中会变质,其化学方程式为 。
(3)小科用微观示意图(如图乙) 来说明反应③的发生,在反应过程中,没有发生变化的离子是 。
(4)为了验证反应③能够发生,你选择的物质是 (填序号)。
A.Na2CO3
B.HCl
C.CuSO4
D.NaCl
20.小金通过如图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推动注射器活塞向充满CO2 的集气瓶A中注入过量的20% NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)写出CO2与NaOH反应的化学方程式 。
(2)打开止水夹后观察到的现象是 。
21.酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛,使用时必须十分小心,小马同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(1)依据反应①,其反应的实质是 。
(2)依据反应②,小马将过量氢氧化钠溶液加入到氯化铁溶液中,观察到的现象是 。
(3)依据反应④,小马将无色酚酞试液分别滴入氢氧化镁固体表面,发现酚酞试液不变色,其原因是 。
22.根据碱的四条化学性质回答下列问题:
(1)碱溶液能使酚酞溶液变 色;
(2)图中的X代表一类物质,则X为 (填物质类别),请写出符合性质③的一个化学反应方程式 ;
(3)碱溶液有相似化学性质的原因是都含有 .
23.如图表示碱与不同类别物质之间性质关系(“—”表示相连物质能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),以下说法正确的是( )
A.X是盐类物质
B.Y是盐类物质
C.所有Y类物质都能发生反应①
D.X与碱发生的反应②属于化合反应
24.酸、碱、盐在生产、生活中应用广泛,使用时必须十分小心。为了便于记忆和理解,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(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
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1.3 常见的碱
题型01 氢氧化钠与氢氧化钙
题型02 氢氧化钠变质探究
题型03 碱的通性
▌题型01 氢氧化钠与氢氧化钙
(一)氢氧化钠( NaOH )
(1)俗名:烧碱、火碱、苛性钠。
(2)物理性质:常态下为白色固体,易潮解(暴露在空气中容易吸收空气中的水分,表面潮湿而逐步溶解),极易溶于水且放出大量的热,水溶液有滑腻感、有涩味。
(3)化学性质:具有较强的腐蚀性,能腐蚀兔毛或全毛绒线;具有碱的通性。
(4)用途:重要的化工原料,应用于造纸制铝、制皂精炼石油等工业;生活中可用来除油污等。
(二)氢氧化钙[ Ca(OH)2 ]
(1)俗名:熟石灰、消石灰。
(2)物理性质:常态下为白色粉末状固体,微溶于水(溶解度随温度的升高而减小)。
(3)化学性质
①具有较强的腐蚀性。
②能与CO2、SO2等反应,如CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O,这一反应常用于检验CO2
③能与酸反应,反应过程无明显现象
④能与部分盐反应,生成沉淀
(4)用途:重要的建筑材料,也是一种工业原料。如用来制取漂白粉,农业上用于改良酸性土壤等。
(5)氢氧化钙的制取:将生石灰( CaO )溶于水(剧烈反应、放出大量的热),发生反应的化学方程式为CaO+H2O = Ca(OH)2
1.向氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液,可观察到的现象是( )
A.B. C. D.
【答案】A
【解答】解:氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,由于氯化铁过量,所以现象为:上层为黄色溶液,下层为红褐色沉淀。
故选:A。
2.家庭可用石灰水保存鲜蛋,这是一种化学保鲜法。下列对石灰水能保存鲜蛋叙述正确的是( )
①石灰水具有碱性,杀菌能力较强
②石灰水能渗入蛋内中和酸性物质
③Ca(OH)2能与鲜蛋呼出的CO2反应生成CaCO3薄膜
④石灰水能渗入蛋内使鸡蛋味道更鲜美
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【答案】C
【解答】解:石灰水是氢氧化钙的水溶液,石灰水具有碱性,杀菌能力较强;氢氧化钙能与鲜鸡蛋呼吸产生的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,能在蛋壳表面形成难溶性固态保护膜,将鸡蛋壳上的孔隙堵上,抑制鸡蛋的呼吸作用,从而达到保鲜的目的。故①③说法正确。
故选:C。
3.氢氧化钙俗称熟石灰,在生产和生活中有广泛的用途。
(1)氢氧化钙溶液中能使酚酞试液变红的离子是 。
(2)熟石灰可由生石灰溶于水制得,反应的化学方程式是 。
(3)用石灰浆(氢氧化钙)粉刷墙壁,其吸收二氧化碳后会变成坚固的 (填化学式)。
【答案】(1)OH﹣或氢氧根;
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)CaCO3。
【解答】解:(1)碱溶液能使酚酞试液变化的离子是溶液中的氢氧根离子(OH﹣),这也是碱的通性;
(2)氧化钙与水反应可以生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)石灰浆中的主要成分是氢氧化钙,能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以吸收二氧化碳后变成的坚固物体的化学式为CaCO3。
故答案为:(1)OH﹣或氢氧根;
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(3)CaCO3。
4.学习了碱的化学性质之后,小新构建了如图所示的氢氧化钙部分知识网络,其中“—表示相连物质能发生化学反应,X图中所给物质的类别不同,请回答:
(1)请写出氢氧化钙与稀盐酸发生反应的化学方程式是 ;
(2)列举熟石灰[Ca(OH)2]的一种用途 ;
(3)X溶液能与Ca(OH)2,溶液反应产生蓝色絮状沉淀,写出X的化学式 。
【答案】(1)Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O;
(2)改良酸性土壤(答案不唯一);
(3)CuSO4(答案不唯一)。
【解答】解:(1)氢氧化钙Ca(OH)2与稀盐酸HCl发生中和反应,生成氯化钙CaCl2和水H2O,化学方程式为:Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O;
(2)熟石灰具有碱性,能与土壤中酸性物质反应,可以用于改良酸性土壤;
(3)X溶液能与Ca(OH)2溶液反应并产生蓝色絮状沉淀,发生的反应可以是氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,X的化学式可以是:CuSO4。
故答案为:(1)Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O;
(2)改良酸性土壤(答案不唯一);
(3)CuSO4(答案不唯一)。
5.对知识的归纳和总结是学好科学的重要方法。在学习了碱的性质后,小红同学总结了氢氧化钙的四条化学性质(如图),即氢氧化钙与图中四类物质能够发生化学反应。
(1)为了验证氢氧化钙与酸碱指示剂反应,小红将无色酚酞试液滴入氢氧化钙溶液中,溶液由无色变成 色。
(2)利用氢氧化钙与盐反应的性质,可以除去氢氧化钠溶液中少量的氢氧化钙杂质,请写出该化学反应的方程式 。
(3)利用氢氧化钙与某些非金属氧化物反应的性质,可以用澄清石灰水来检测出人的呼吸作用会使呼出来的空气二氧化碳浓度变高,现象是 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)酚酞遇酸不变色,遇碱变红,氢氧化钙属于碱,所以将无色酚酞试液滴入氢氧化钙溶液中,溶液由无色变成红色;
(2)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,用观察法配平,碳酸钙后面标上沉淀符号,故该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。
(3)氢氧化钙和二氧化碳反应生成了水和碳酸钙,所以澄清石灰水变浑浊。
故答案为:(1)红;
(2)Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(3)澄清石灰水变浑浊。
6.请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题。
(1)通过甲图中AB两个实验,能证明NaOH与CO2发生反应的证据是 。
(2)为了验证NaOH能与某些盐反应,可选择的物质是 (填字母)。
A.CaCO3
B.FeCl3
C.Ba(NO3)2
D.CuSO4
【答案】(1)A中气球膨胀程度比B大;
(2)BD。
【解答】解:(1)通过甲图中AB两个实验,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,能证明NaOH与CO2发生反应的证据是:A中气球膨胀程度比B大;故答案为:A中气球膨胀程度比B大;
(2)氢氧根离子和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,和铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,所以为了验证NaOH能与某些盐反应,故选:BD。
7.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)小明发现将盐酸加入氢氧化钙溶液中,没有观察到有明显现象,在氢氧化钙溶液中滴入酚酞试液,然后再滴入盐酸,若观察到 则证明二者发生反应。
(3)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 。
(4)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 。(用化学方程式解释)
【答案】(1)①;
(2)溶液由红色变为无色;
(3)钙离子或Ca2+;
(4)Fe(OH)3+3HCl = FeCl3+3H2O。
【解答】解:(1)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,和稀盐酸反应生成氯化钙和水,和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,则实验过程中能观察到有白色沉淀生成的是实验①;故答案为:①;
(2)在氢氧化钙溶液中滴入酚酞试液,溶液呈红色。在氢氧化钙溶液中滴入酚酞试液,二者发生反应,碱性消耗,溶液呈中性或酸性,那么观察到溶液由红色变成无色;故答案为:溶液由红色变为无色;
(3)反应前溶液中的溶质为Ca(OH)2,和氯化铁反应后生成Fe(OH)3沉淀和CaCl2,反应过程中氢氧根离子被消耗,保持不变的离子是 Ca2+,那么★表示的离子是Ca2+;故答案为:钙离子或Ca2+;
(4)③试管中生成的沉淀是氢氧化铁,氢氧化铁能与酸反应,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,是因为氢氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁和水。反应的方程式为:Fe(OH)3+3HCl = FeCl3+3H2O。故答案为:Fe(OH)3+3HCl = FeCl3+3H2O。
8.为了证明中和反应是否发生,小文同学做了如图四个实验,不能达到实验目的的是( )
A.甲实验中,溶液仍为无色
B.乙实验,溶液由无色变为红色
C.丙实验中,溶液由红色变为无色
D.丁实验中,溶液由红色变为无色
【答案】B
【解答】解:A、氢氧化钠溶液为碱性,能使酚酞变红,加入氢氧化钠溶液后溶液仍为无色,说明氢氧化钠消失了,可说明氢氧化钠稀盐酸发生了反应,故正确;
B、氢氧化钠溶液为碱性,能使酚酞变红,加入氢氧化钠溶液后溶液由无色变为红色,无法说明有反应物消失,也无法证明有新物质生成,故不正确;
C、氢氧化钠溶液使酚酞变红,滴入稀盐酸,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,红色溶液变为无色,说明氢氧化钠不存在了,和盐酸反应了,故正确;
D、氢氧化钠溶液使酚酞变红,向烧杯中倒入稀盐酸,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,红色溶液变为无色,酚酞在酸性和中性溶液中都是无色,即使盐酸过量,溶液是无色的,证明了氢氧化钠消失了,和盐酸反应了,故正确。
故选:B。
▌题型02 氢氧化钠变质问题
变质原因:固体同时吸水、吸二氧化碳
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
检验是否变质,检验CO32-
方案 1:加稀盐酸,产生气泡;
方案 2:加CaCl2/BaCl2溶液,产生白色沉淀。
除去杂质Na2CO3
只能加适量Ca(OH)2,过滤;
禁止加盐酸(盐酸同时消耗 NaOH)、不可加CaCl2(引入新杂质 NaCl)。
密封保存双重原因:易潮解;易与CO2反应变质。
9.构建合理的思维模型,既能促进深度学习,又能提高思维能力。某小组同学构建了如图所示的A物质变质分析模型,并利用此模型探究实验室一瓶久置氢氧化钠固体的变质情况。
【初步建模】
【应用模型】
(1)该小组同学分析氢氧化钠变质原因是与空气中的 发生反应生成碳酸钠,检验是否有新物质时加入 ,出现沉淀说明有碳酸钠,则证明该样品已变质。
【完善模型】
(2)请补充该小组构建的模型,分析变质程度应该检测是否有 。
【迁移应用】
(3)小科同学用该模型法探究久置氢氧化钙固体的变质情况:他取少量样品于试管中,滴加稀盐酸后出现气泡,此时可判断该样品已变质。又向反应后液体中滴加无色酚酞试液,发现溶液未变红,由此得出该样品已经完全变质的结论,请分析小科这样得出结论是否合理,并说明理由 。
【答案】(1)二氧化碳;CaCl2溶液(答案不唯一);
(2)NaOH;
(3)不合理,滴加稀盐酸时,稀盐酸会与氢氧化钙反应,且过量的稀盐酸使溶液呈酸性,导致滴加酚酞后无法检验原样品中是否含有氢氧化钙。
【解答】解:(1)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙溶液(或氯化钡溶液)反应生成碳酸钙(或碳酸钡)白色沉淀,则检验是否有新物质时加入CaCl2溶液或氯化钡溶液,出现白色沉淀,说明有碳酸钠;
(2)变质时,碳酸钠是生成物一定有,则分析变质程度时,需要检测是否有NaOH,完全变质时只有Na2CO3,部分变质时既有Na2CO3,又有NaOH;
(3)小科的结论不合理,氢氧化钙变质是氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,滴加稀盐酸出现气泡,说明有碳酸钙,证明样品已变质。但向反应后液体中滴加酚酞未变红,不能说明样品完全变质。稀盐酸先与氢氧化钙反应,且若稀盐酸过量,溶液呈酸性使酚酞不变红,无法判断原样品中是否含氢氧化钙,不能得出完全变质的结论。
故答案为:(1)二氧化碳;CaCl2溶液(答案不唯一);
(2)NaOH;
(3)不合理,滴加稀盐酸时,稀盐酸会与氢氧化钙反应,且过量的稀盐酸使溶液呈酸性,导致滴加酚酞后无法检验原样品中是否含有氢氧化钙。
10.氢氧化钠是重要的化工原料,在保存的过程中如果密封不严容易变质。近年以来,化工原料市场供不应求,各种化工原料价格持续上扬。某化工厂为了增加效益,计划将一批库存的氢氧化钠投入市场。如果你是质检员,请你按以下方案抽取样品对该批氢氧化钠进行检验,看是否变质。
【实验方案】
【推断和结论】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是 ,说明氢氧化钠已经变质。
(2)为了进一步探究该产品变质的程度,再取少量样品,加入的A是过量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀,现象b为 ,则证明该批产品部分变质。
【反思】久置的氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示)。
【答案】(1)稀盐酸。
(2)溶液变红色;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【解答】解:(1)氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,由于碳酸根遇到酸能产生气体二氧化碳,所以加入的物质可能是盐酸;
(2)为了进一步探究该产品变质的程度,再取少量样品,加入的A是过量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀(碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠),现象b为溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,则证明该批产品部分变质。久置的氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
故答案为:(1)稀盐酸。
(2)溶液变红色;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
11.在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
实验一:氢氧化钠变质的探究。
实验室现有一瓶敞口放置一段时间、溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液(室温),学习小组为探究其是否变质并进行处理及回收,开展了以下项目式活动。
[理论分析]该氢氧化钠溶液可能已经变质。
(1)氢氧化钠溶液变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)[活动一]利用物质与盐反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度
[查阅资料]BaCl2溶液呈中性。
进行如下实验:
实验步骤及现象
实验结论
步骤1:取少许样品,滴加过量BaCl2溶液,观察到 (填现象)
氢氧化钠溶液已变质
步骤2:静置,取少量上层清液,滴加2滴无色酚酞试液,观察到溶液为红色
氢氧化钠溶液部分变质
(3)[活动二]利用物质与酸反应探究氢氧化钠溶液是否变质及变质程度利用如图甲所示装置向样品溶液中滴加稀盐酸,图乙中的曲线 (填“a””或“b”)能证明该氢氧化钠溶液部分变质。
实验二:呼吸过程中二氧化碳含量的变化的探究。
小科和小康为了研究呼吸过程中二氧化碳含量的变化,小科用一根吸管不断向澄清石灰水中吹气,结果石灰水变浑浊了,说明呼吸过程产生二氧化碳。
(4)膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时,肺内气压变化情况为( )
A.先减小后变大
B.先变大后减小
(5)小康认为不严谨,他用大号注射器吸取空气注入澄清石灰水中,不断重复,结果也变浑了,但所用时间和气体体积是小科的好多倍,小康的对照实验就可以排除 的干扰,所以能说明呼吸过程产生二氧化碳。
(6)他们讨论后对实验方案进行改进,用了如图所示的装置,AB瓶中都装有澄清石灰水,管ab可以用止水夹关闭,吸气时 (填管a、管b的开闭情况),呼气时相反。
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(2)出现白色沉淀。
(3)b。
(4)A。
(5)空气中二氧化碳。
(6)关闭b,打开a。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液变质的原因是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)氢氧化钠溶液已变质,生成了碳酸钠,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠。所以实验现象为:出现白色沉淀;
(3)利用图甲装置向样品溶液中滴加稀盐酸,图乙中的曲线b能证明氢氧化钠溶液部分变质,是因为如果氢氧化钠没有变质,则加入稀盐酸立即产生气体,如果氢氧化钠部分变质,加入稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应,因此开始一段时间不产生气体;
(4)吸气时,膈肌和肋间肌收缩,膈顶部下降,肋骨向上向外运动,胸廓扩大,则肺内气压变化情况为先减小后变大;
(5)小康认为不严谨,他用大号注射器吸取空气注入澄清石灰水中,不断重复,结果也变浑了,但所用时间和气体体积是小科的好多倍,小康的对照实验就可以排除空气中二氧化碳的干扰,所以能说明呼吸过程产生二氧化碳;
(6)在实验中,关闭弹簧夹b,打开弹簧夹a吸气,A瓶内试剂是除去或吸收吸入气体中的二氧化碳;打开弹簧夹b,关闭弹簧夹a呼气,B瓶内的试剂是检验呼出气体中的二氧化碳。
故答案为:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(2)出现白色沉淀。
(3)b。
(4)A。
(5)空气中二氧化碳。
(6)关闭b,打开a。
12.某化学兴趣小组的同学们利用所学的知识和一些实验用品,围绕着实验室中的一瓶氢氧化钠溶液,展开了下列实验探究活动:
【提出问题1】
瓶中氢氧化钠溶液是否变质?若变质,是否完全变质?
【实验与结论】
小组的同学们设计并进行了如下实验:
取少量溶液A(瓶中溶液)于试管中;
步骤一:向溶液A中滴加过量的 (填化学式)溶液,溶液中产生白色沉淀,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质。
过滤,得到滤渣和滤液B;
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到溶液中 (填实验现象),进而得出这瓶氢氧化钠溶液部分变质。
【提出问题2】
探究氢氧化钠的变质程度(氢氧化钠的变质程度=已变质的NaOH质量/变质前纯NaOH质量)。
【深入探究】
两位同学分别从瓶中取等质量的溶液进行了相应的实验(实验过程中不考虑氢氧化钠再与空气中的任何成分发生反应),并将实验步骤及相关数据记录如下:
甲同学
乙同学
实验步骤及相关数据
将所取溶液蒸干,称量所得固体,质量为4.26g
向所取溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量为1.97g
【分析与结论】
通过分析发现,根据两位同学的数据,就可以计算出氢氧化钠的变质程度为 (用百分比表示)。
【答案】【实验与结论】
步骤一:CaCl2。
步骤二:产生白色沉淀。
【分析与结论】
20%。
【解答】解:【实验与结论】
步骤一:向溶液A中滴加过量的氯化钙溶液,溶液中产生白色沉淀,是因为氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,得出这瓶氢氧化钠溶液已变质。
故答案为:CaCl2。
步骤二:向过滤后得到的滤液B中通入CO2气体,观察到液面下导管口有气泡冒出,溶液中产生白色沉淀,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和过量的氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
故答案为:产生白色沉淀。
【分析与结论】
设碳酸钠质量是x。
Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH
106 197
x 1.97g
x=1.06g
氢氧化钠质量是4.26g﹣1.06g=3.2g
设变质生成的1.06g碳酸钠需要氢氧化钠质量是y。
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
80 106
y 1.06g
y=0.8g
变质前氢氧化钠质量是0.8g+3.2g=4g,
氢氧化钠的变质程度为100%=20%。
故答案为:20%。
13.探究氢氧化钠变质。
某校科学兴趣小组对一定量的氢氧化钠固体放置一周后探究久置的氢氧化钠固体的成分是什么进行了探究。
【提出猜想】猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:_____;猜想Ⅲ:NaOH和Na2CO3的混合物。
(1)请将猜想Ⅱ补充完整 。
(2)请推测:敞口放置的氢氧化钠固体变质的原因是 。
如何验证氢氧化钠溶液是否已经变质?科学兴趣小组4位同学分别选择不同类别的试剂,进行实验操作,根据实验现象得出实验结论.其实验方案如下:
实验方案
试剂实验
现象
实验结论
同学甲
稀盐酸
?
氢氧化钠固体已经变质
同学乙
氢氧化钙溶
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丙
氯化钙溶液
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丁
酚酞试液
溶液出现红色
氢氧化钠固体已经变质
(3)经科学兴趣小组讨论分析同学丁实验方案不可行,其理由是 。
(4)科学兴趣小组讨论后完善了甲、乙、丙丁四位同学的实验方案并验证了猜想Ⅲ是正确的,请写出能证明样品中同时存在NaOH和Na2CO3的实验方案及对应的实验现象: 。
【答案】(1)全部是Na2CO3;
(2)易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠;
(3)碳酸钠与氢氧化钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞试液变红色;
(4)取少量样品于洁净的试管中,向试管中加入足量的氯化钙溶液,可观察到产生白色沉淀,取上层清液滴加酚酞试液,则可观察到溶液变红。
【解答】解:(1)氢氧化钠变质是与二氧化碳反应生成碳酸钠,可能全部变质,也可能部分变质,所以猜想Ⅱ为全部变质,全部是Na2CO3。
(2)敞口放置的氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质;
(3)碳酸钠与氢氧化钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞试液变红色,则同学丁实验方案不可行;
(4)取少量样品于洁净的试管中,向试管中加入足量的氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可观察到产生白色沉淀,取上层清液滴加酚酞试液,氢氧化钠溶液显碱性,则可观察到溶液变红,说明样品中有氢氧化钠和碳酸钠。
故答案为:(1)全部是Na2CO3;
(2)易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠;
(3)碳酸钠与氢氧化钠的溶液都呈碱性,都能使无色酚酞试液变红色;
(4)取少量样品于洁净的试管中,向试管中加入足量的氯化钙溶液,可观察到产生白色沉淀,取上层清液滴加酚酞试液,则可观察到溶液变红。
14.一次用餐中、小丽同学对“固体酒精”产生好奇,于是她决定买回一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质:酒精的化学式为C2H6OH:氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
①、酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
②、固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
(1)实验一:她取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (填“显”或“不显”)碱性。
(2)实验二:①她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(3)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【答案】(1)不显;
(2)有气泡产生;
(3)CaCl2或BaCl2或Ba(NO3)2 或Ca(NO3)2。
【解答】解:(1)取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液不显碱性。
(2)取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,烧杯底部有白色沉淀,取沉淀加稀盐酸,观察到有气泡产生,说明沉淀是碳酸钙,进而说明氢氧化钠已变质(与二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀)。
(3)要得到氢氧化钠部分变质的结论,需将澄清石灰水变为CaCl2或BaCl2或Ba(NO3)2 或
Ca(NO3)2,因为这些溶液能与碳酸钠反应生成沉淀,且溶液呈中性,不会干扰氢氧化钠的检验,若滴加酚酞后溶液变红,可证明氢氧化钠部分变质。
故答案为:(1)不显;
(2)有气泡产生;
(3)CaCl2或BaCl2或Ba(NO3)2 或Ca(NO3)2。
15.一次用餐中,小嘉同学对“固体酒精”产生好奇,于是他决定对其进行相关研究。
【收集资料】
通过阅读标签及查阅资料,他获得如下信息:
a.该“固体酒精”中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质;
b.酒精的化学式为C2H5OH;
c.氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
①酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
②“固体酒精”中的氢氧化钠是否变质?若变质,则变质的程度如何?
【实验探究】
(1)实验一:他取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (选填“显”或“不显”)碱性。
(2)实验二:他先取少量“固体酒精”于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取白色沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明原“固体酒精”中氢氧化钠已变质。
(3)他取实验二反应后烧杯中的上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞试液,液体呈红色,他认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示他由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水改为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】若要除去一瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,可加入适量的什么物质? 。
【答案】(1)不显;
(2)有气泡产生;
(3)CaCl2(答案不唯一);
【拓展应用】氢氧化钙溶液(答案不唯一)。
【解答】解:(1)硫酸铜溶液遇到碱性溶液会生成蓝色氢氧化铜沉淀,实验一没有蓝色沉淀产生,说明没有氢氧根离子,所以溶液不显碱性;
(2)氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成了碳酸钙沉淀,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到有气泡产生,说明氢氧化钠已变质;
(3)足量澄清石灰水显碱性,石灰水和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,无法证明氢氧化钠部分变质,应先滴加足量CaCl2溶液等能与碳酸钠反应而又不会影响氢氧化钠检验的试剂除去碳酸钠,然后再滴加酚酞检验氢氧化钠,若滴加氯化钙时能观察到产生白色沉淀,滴加酚酞时能观察到溶液变红,可得氢氧化钠部分变质;
【拓展应用】如果氢氧化钠变质了,那么溶液中存在着碳酸钠,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,则可以向溶液中加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠除去,并且不带入新杂质。
故答案为:(1)不显;
(2)有气泡产生;
(3)CaCl2(答案不唯一);
【拓展应用】氢氧化钙溶液(答案不唯一)。
16.一次用餐中,小丽同学对“固体酒精”产生好奇,于是她决定买回一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:
该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质:
酒精的化学式为C2H5OH;
氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
(1)酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
实验一:她取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液 (填“显”或“不显”)碱性。
实验二:(1)她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(2)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是 (用化学方程式表示)。
【答案】实验一:不显;
实验二:(1)有气泡生成;
(2)CaCl2(答案不唯一);
【拓展应用】Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(答案不唯一)。
【解答】解:实验一:硫酸铜溶液遇到碱性溶液会生成蓝色氢氧化铜沉淀;取少量酒精溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,未观察到蓝色沉淀,说明酒精溶液不显碱性;故答案为:不显;
实验二:(1)由于氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成了碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到有气泡生成,说明氢氧化钠已变质;故答案为:有气泡生成;
(2)足量澄清石灰水显碱性,同时生成氢氧化钠,无法证明氢氧化钠部分变质,应先滴加足量氯化钙(CaCl2)等能与碳酸钠反应而又不会影响氢氧化钠检验的试剂除去碳酸钠,然后再滴加酚酞检验氢氧化钠;若滴加氯化钙时能观察到产生白色沉淀,滴加酚酞时能观察到溶液变红,可得氢氧化钠部分变质;故答案为:CaCl2(答案不唯一);
【拓展应用】如果氢氧化钠变质了,那么溶液中存在着碳酸钠,可以向溶液中加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠除去,并且不带入新杂质,碳酸钠和氢氧化钙反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH。故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(答案不唯一)。
▌题型03 碱的通性
碱的通性
碱的通性
反应情况
示例
能使指示剂变色
能使紫色石蕊试液变蓝,能使无色酚酞试液变红
NaOH、Ca(OH)2 等可溶性碱均能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红
能与某些非金属氧化物反应
生成盐和水
2NaOH+SO2 = Na2 SO3+H2 O
Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓+H2 O
能与酸反应
生成盐和水
NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
能与某些盐反应
生成新盐和新碱
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
17.酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛,使用时必须十分小心,氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,实验时最好戴防护眼镜,为了便于理解和记忆,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(1)小丽同学发现,以前取用氢氧化钠溶液时试剂瓶忘记盖瓶塞,依据反应③说明NaOH必须密封保存,请写出NaOH变质的化学方程式 。
(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
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)C。
【解答】解:(1)小丽同学发现,以前取用氢氧化钠溶液时试剂瓶忘记盖瓶塞,依据反应③说明NaOH必须密封保存,NaOH变质的反应是和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)硫酸属于酸,氯化钡不会与氢氧化钾反应,硫酸铜和氢氧化钾反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钾,碳酸钠不会与氢氧化钾反应,故选:C。
故答案为:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)C。
18.构建知识网络能帮助我们理解知识间的内在联系,请分析如图所示的酸碱化学性质的知识网络图(“—”表示物质之间能发生反应),回答下列有关问题。
(1)实验过程中使用到的稀硫酸是用浓硫酸稀释而成。浓硫酸能使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸具有 性。
(2)若酸碱指示剂为酚酞溶液,将其滴入酸性溶液后,可观察到 现象。
(3)X所属的物质类别是 。
【答案】(1)脱水;
(2)无色酚酞溶液变红色;
(3)非金属氧化物。
【解答】解:(1)浓硫酸能使木棒或棉花变黑,是因为浓硫酸具有脱水性,能把木棒或棉花等中的氢元素和氧元素按水的组成脱去生成水。
(2)若酸碱指示剂为酚酞溶液,将其滴入碱溶液后,可观察到的现象为无色酚酞溶液变红色。
(3)碱能与酸碱指示剂、非金属氧化物、酸、盐等反应,则X所属的物质类别是非金属氧化物。
故答案为:
(1)脱水;
(2)无色酚酞溶液变红色;
(3)非金属氧化物。
19.小科学习了常用碱的性质后对相关知识有了一定的了解。小科同学用图甲总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学变化)。
(1)为了验证反应①,小科将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,溶液变成 色。
(2)依据反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中会变质,其化学方程式为 。
(3)小科用微观示意图(如图乙) 来说明反应③的发生,在反应过程中,没有发生变化的离子是 。
(4)为了验证反应③能够发生,你选择的物质是 (填序号)。
A.Na2CO3
B.HCl
C.CuSO4
D.NaCl
【答案】(1)蓝;
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)Na+、;
(4)C。
【解答】解:(1)氢氧化钠是一种常见的碱,它能使紫色石蕊试液变蓝色;
(2)氢氧化钠在空气中能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应实质是氢离子和氢氧化根离子结合成水,硫酸根离子和钠离子没有参与反应,符号为Na+、;
(4)Na2CO3、HCl、CuSO4、NaCl这四种物质中,HCl属于酸,Na2CO3、CuSO4、NaCl都是盐,这三种盐中只有硫酸铜能和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故选:C。
故答案为:
(1)蓝;
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)Na+、;
(4)C。
20.小金通过如图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推动注射器活塞向充满CO2 的集气瓶A中注入过量的20% NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
(1)写出CO2与NaOH反应的化学方程式 。
(2)打开止水夹后观察到的现象是 。
【答案】(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
(2)氯化钙溶液流入A集气瓶中,并且产生白色沉淀。
【解答】解:(1)CO2与NaOH反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
故答案为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。
(2)打开止水夹后观察到的现象是氯化钙溶液流入A集气瓶中(二氧化碳和氢氧化钠反应导致A中气压减小),并且产生白色沉淀(氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠)。
故答案为:氯化钙溶液流入A集气瓶中,并且产生白色沉淀。
21.酸、碱、盐在生活、生产中应用广泛,使用时必须十分小心,小马同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(1)依据反应①,其反应的实质是 。
(2)依据反应②,小马将过量氢氧化钠溶液加入到氯化铁溶液中,观察到的现象是 。
(3)依据反应④,小马将无色酚酞试液分别滴入氢氧化镁固体表面,发现酚酞试液不变色,其原因是 。
【答案】(1)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(2)产生红褐色沉淀,溶液由黄色变为无色;
(3)氢氧化镁难溶于水,水中无OH﹣,不能使酚酞变色。
【解答】解:(1)反应①是酸和碱反应生成盐和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(2)过量氢氧化钠溶液加入到氯化铁溶液,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,观察到的现象是产生红褐色沉淀,溶液由黄色变为无色。
(3)小马将无色酚酞试液分别滴入氢氧化镁固体表面,发现酚酞试液不变色,是因为氢氧化镁难溶于水,氢氧化镁难溶于水,水中无OH﹣,不能使酚酞变色。
故答案为:
(1)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(2)产生红褐色沉淀,溶液由黄色变为无色;
(3)氢氧化镁难溶于水,水中无OH﹣,不能使酚酞变色。
22.根据碱的四条化学性质回答下列问题:
(1)碱溶液能使酚酞溶液变 色;
(2)图中的X代表一类物质,则X为 (填物质类别),请写出符合性质③的一个化学反应方程式 ;
(3)碱溶液有相似化学性质的原因是都含有 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)碱能使无色酚酞变红色;
(2)氢氧化钠是一种碱,能与酸碱指示剂、某些非金属氧化物、酸和某些盐反应,所以X应是酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)碱溶液有相似化学性质的原因是都含有氢氧根离子.
故答案为:(1)红;
(2)酸,NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(3)氢氧根离子.
23.如图表示碱与不同类别物质之间性质关系(“—”表示相连物质能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),以下说法正确的是( )
A.X是盐类物质
B.Y是盐类物质
C.所有Y类物质都能发生反应①
D.X与碱发生的反应②属于化合反应
【答案】A
【解答】解:A、X是盐类物质,该选项正确。
B、Y是非金属氧化物,该选项不正确。
C、某些非金属氧化物,例如一氧化碳,不能和碱反应,该选项不正确。
D、某些盐和碱反应生成盐和碱,是复分解反应,该选项不正确。
故选:A。
24.酸、碱、盐在生产、生活中应用广泛,使用时必须十分小心。为了便于记忆和理解,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请你根据要求完成下列问题:
(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
【答案】B;C
【解答】解:(1)A、滴加盐酸,有气泡生成,说明溶液中含有碳酸钠,因此盐酸能验证氢氧化钠溶液已变质,故选项不符合题意;
B、氢氧化钠变质,氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,碳酸钠也显碱性,也能使酚酞试液变红色,因此无色酚酞不能验证氢氧化钠溶液已变质,故选项符合题意;
C、滴加氯化钙溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有碳酸钠,因此氯化钙溶液能验证氢氧化钠溶液已变质,故选项不符合题意;
D、滴加氢氧化钙溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有碳酸钠,因此氢氧化钙溶液能验证氢氧化钠溶液已变质,故选项不符合题意。
(2)依据反应②,碱可以和盐反应;
A、H2SO4是酸;
B、BaCl2是盐,和KOH相互交换成分没有气体、沉淀和水生成,不反应;
C、CuSO4是盐,和KOH相互交换成分有氢氧化铜蓝色沉淀生成,反应;
D、Na2CO3是盐,和KOH相互交换成分没有气体、沉淀和水生成,不反应;
故答案为:(1)B;(2)C。
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