1.3 碱的性质及其变化2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-09-05
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精品
摘要:
本讲义聚焦“碱的性质及其变化”核心知识点,系统梳理氢氧化钠与氢氧化钙的物理性质(俗名、溶解性等)和化学性质(与指示剂、非金属氧化物等反应),通过对比表格构建知识支架,进而延伸至碱的通性(基于OH⁻的共性)、中和反应的生产生活应用(如改良土壤、处理废水)、土壤酸碱度测定及碱的变质实验探究,形成从具体物质到通性规律再到实际应用的完整知识脉络。
该资料以科学观念为统领,通过对比实验(如氢氧化钠与氢氧化钙性质比较)和变质探究实验(如氢氧化钠部分变质的验证),培养学生模型建构与推理论证的科学思维,结合生活实例(如制作叶脉书签、处理胃酸过多)体现探究实践能力。课中辅助教师开展实验教学与知识梳理,课后通过分层题型(基础强化与素养提升)帮助学生巩固知识、查漏补缺,提升解决实际问题的能力。
内容正文:
1.3碱的性质及其变化
知识点一:氢氧化钠和氢氧化钙
1.氢氧化钠与氢氧化钙物理性质的比较
氢氧化钠 NaOH
氢氧化钙 Ca(OH)2
俗名
苛性钠、火碱、烧碱
熟石灰、消石灰
颜色、状态
白色块状固体
白色粉末状固体
溶解性
易潮解、极易溶于水,且溶解时放出大量的热
微溶,溶解度随温度的升高而减小
腐蚀性
强腐蚀性
较强腐蚀性
用途
重要化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业;生活中可用来除油污
重要的建筑材料,也是一种工业原料.如漂白粉,农业上用于改良酸性土壤
注:
(1)实验室可用作某些气体的干燥剂,如H2、O2等。(只能干燥不与它反应的气体,即干燥非酸性气体)----氢氧化钠干燥作用是利用其固体潮解吸水的性质,氢氧化钠溶液不能作干燥剂。
(2)氢氧化钙的用途
①建筑上:用熟石灰和沙子混合来砌砖,用石灰浆粉刷墙壁。
②林业上:将熟石灰与硫黄粉混合后为石灰浆,刷在树木上,可防止虫害。
③农业上:熟石灰与硫酸铜溶液配制成波尔多液,可作为农药用来杀菌;熟石灰还可用来改良酸性土壤。
④实验室:用澄清石灰水检验。
2.氢氧化钠和氢氧化钙化学性质、用途、制取的比较
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙[Ca(OH)2]
电离方程式
NaOH= Na++OH-
Ca(OH)2= Ca2++2OH-
与酸碱指示剂反应
使紫色石蕊试液变蓝色,无色酚酞试液变红色
与非金属氧化物反应
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
与酸反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
与盐反应
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
用途
化工原料,用于肥皂,石油,造纸,纺织,印染等工业
建筑业,抹墙,农业上改良酸性土壤,配置波尔多液,石硫合剂,工业上制取NaOH,漂白粉
制取
Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O= Ca(OH)2反应放热
【注】
①生石灰可作干燥剂 CaO+H2O===Ca(OH)2
②干燥剂限制:[CaO和NaOH固体]均不能干燥CO2、SO2等酸性气体,会发生化学反应。
③称量操作:氢氧化钠易潮解、强腐蚀,称量必须放在烧杯等玻璃器皿,不可直接放称量纸上。
知识点二:碱的通性
1. 碱的化学通性的本质
可溶性碱溶于水,电离产生的阴离子全部是氢氧根离子(OH-),因此所有可溶性碱化学性质相似
常见碱还有氢氧化钾、氨水。
注: 氨水的电离是NH3·H2O=NH4++ OH-,所以氨水也是碱。
钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如:CaO+H2O=Ca(OH)2
2. 碱的化学通性
(1)可溶碱溶液与酸碱指示剂作用
碱溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红。
(2)某些非金属氧化物+可溶碱 === 盐+水
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O(氢氧化钠吸收二氧化碳,敞口变质原理)
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O(澄清石灰水检验二氧化碳,出现白色浑浊)
注:氢氧化钠易溶于水,适合大量吸收废气中CO2、SO2
氢氧化钙微溶,仅用于检验酸性气体,例如CO2。
(3)酸+碱 === 盐+水
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2H2O
(4)可溶盐+可溶碱 === 新盐+新碱。(反应前提:反应物均可溶,产物有沉淀或气体)
①碱 + 氯化铁:生成红褐色氢氧化铁沉淀
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
②碱 + 硫酸铜:生成蓝色氢氧化铜絮状沉淀
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
③氢氧化钙的特性:与碳酸钠生成白色碳酸钙沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
注:1.氢氧化钠密封保存原因:①吸收空气中水分潮解;②和二氧化碳反应变质生成碳酸钠。
2.工业除废气二氧化硫:将废气通入足量氢氧化钠溶液吸收处理。
知识点三:中和反应的生产生活应用
1.胃酸过多, 溃疡或胃疼等通常需要服用含有氢氧化铝等抗酸剂的药物来缓解疼。
化学方程式: Al(OH)3+ 3HCl= AlCl3 +3H2O
2.材料:一辆盛有浓硫酸的罐车在环湾大道瑞昌路上桥口处泄露,两辆消防车迅速赶到现场先用熟石灰Ca(OH)2进行处理,又耗水20吨稀释处理。这次事故因处理得当、及时,所以没有对路面和花草造成太大影响。也不会造成环境污染。
化学方程式:Ca(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
3.蜜蜂和马蜂都是蜂,被同样属于蜂的两种蜂蜇,一种用碱液处理,一种用酸液处理。
原因:蜜蜂毒液显(酸 )性,可用肥皂水,马蜂毒液显(碱)性,可用食醋。
4.为什么被蚊虫叮咬过之后会觉得痛痒?有什么办法可消除肿痛?
[查阅资料]蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;
可涂抹一些含有碱性物质(如氨水NH3·H2O)的药水
可以用NaOH来中和胃酸、蚁酸吗?为什么?
不可以,因为NaOH的碱性太强,具有强的腐蚀性
5.改良土壤酸性(氢氧化钙与硫酸反应) Ca(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
6.处理酸性工业废水(氢氧化钠与硫酸反应) 2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
7.趣味实践:利用氢氧化钠、碳酸钠混合热碱液腐蚀叶片叶肉,制作叶脉书签。
8.生活小常识
讨论
回答
1.皮蛋味涩,如何除去涩味
1.味涩显 碱 性,蘸醋或醋淹。
2.说明除去水垢Mg(OH)2 的原理
2.水垢中的Mg(OH)2 是碱性物质,可以用食醋浸泡使醋酸与水垢中的Mg(OH)2 发生反应,生成溶于水的 醋酸镁 而除去水垢
3.早晨空腹时,为什么要少吃苹果等酸性食物较好
3.空腹时胃液显一定的 酸 性,这是再吃像苹果等酸性食物会使胃液酸性过强,影响健康
4.凉胃后医生建议吃的药物的化学性质是酸性还是碱性?
4.吃的药物是碱性,因为碱溶于水会产生 热量 。
5.用洁厕灵清洗厕所里污垢的原理。
6.厕所里的污垢显碱性,而洁厕灵主要含有盐酸,因此可以除去污垢中的 碳酸钙等 物质。
知识点四:土壤酸碱度测定与改良
1. 土壤酸碱度的测定与改良
(1)取样:选取山坡、农田、菜地等代表性地块,每块地设 5~6 个取样点,避开路边、肥料堆;清除表层杂物,取地下 20cm 土壤,多点土样混合、编号记录;阴凉通风处晾干,碾碎过筛备用。
(2)pH 检测:取 1g 土样加 5mL 蒸馏水振荡静置,取上层清液滴在精密 pH 试纸上,对比标准比色卡读取 pH。
2. 土壤酸碱分级标准
pH 区间
<4.5
4.5~5.5
5.5~6.5
6.5~7.5
7.5~8.5
8.5~9.5
>9.5
土壤等级
强酸性
酸性
弱酸性
中性
弱碱性
碱性
强碱性
3. 实践应用
水稻、大豆适宜 pH6~7;马铃薯适宜弱酸性土壤 pH5.5~6.0;酸性土壤可施加熟石灰改良。
知识点五:变质实验探究
1.氢氧化钙的变质探究(变质原因:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O )
① 是否变质的实验探究:取样,加入过量稀盐酸,有 气泡产生 ,说明氢氧化钙已变质
② 变质程度的探究(已知变质):取少量样品,加水溶解后过滤,向所得滤液中滴加酚酞试液,若滤液 变红色 ,说明氢氧化钙部分变质,若滤液不变色,则氢氧化钙已全部变质
2.氢氧化钠变质探究(变质原因:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O )
(1)氢氧化钠变质的三种情况(猜想)
① 没有变质:成分只有 NaOH
② 部分变质:成分是 NaOH和 Na2CO3
③ 完全变质:成分只有 Na2CO3
(2)证明变质的方法
①加酸(稀盐酸/稀硫酸)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸)。
现象:若产生气泡,说明已变质。
原理:碳酸钠与酸反应生成 CO₂,而 NaOH 与酸反应无明显现象。
反应方程式:Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑(或 Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑)
NaOH + HCl = NaCl + H₂O(NaOH 与酸反应无气泡)
②加碱(氢氧化钡/氢氧化钙溶液)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加 Ba(OH)₂(或 Ca(OH)₂)溶液。
现象:若产生白色沉淀,说明已变质。
原理:碳酸钠与碱反应生成白色沉淀,而 NaOH 与碱不反应。
反应方程式:Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ = BaCO₃↓ + 2NaOH
Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH(NaOH 与 Ba(OH)₂ / Ca(OH)₂ 不反应,无现象)
③加盐(氯化钡/氯化钙/硝酸钡/硝酸钙溶液)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加 BaCl₂(或 CaCl₂ / Ba(NO₃)₂ / Ca(NO₃)₂)溶液。
现象:若产生白色沉淀,说明已变质。
原理:碳酸钠与盐反应生成白色沉淀,而 NaOH 与盐不反应。
反应方程式:Na₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl(NaOH 与这些盐不反应,无现象)
注意:不能加指示剂判断,因为 NaOH 和 Na₂CO₃ 的溶液都呈碱性,指示剂无法区分。
(3)确定成分
①未变质(成分 NaOH)
操作:取少许固体溶于水,滴加 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),无明显现象;再滴加无色酚酞试液,溶液变红。
结论:只有 NaOH,未变质。
②部分变质(成分 NaOH 和 Na₂CO₃)
操作:取少许固体溶于水,滴加足量 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),产生白色沉淀(除尽 Na₂CO₃,防止干扰 NaOH 的检验);再滴加无色酚酞试液,溶液变红。
结论:既有 Na₂CO₃(沉淀证明),又有 NaOH(酚酞变红证明),部分变质。
反应方程式:Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl(除尽 Na₂CO₃)
NaOH 使酚酞变红(证明 NaOH 存在)
③完全变质(成分 Na₂CO₃)
操作:取少许固体溶于水,滴加足量 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),产生白色沉淀;再滴加无色酚酞试液,溶液不变色。
结论:只有 Na₂CO₃,完全变质。
【注意事项】:
① 不能用稀盐酸/稀硫酸:因为酸会与 NaOH 反应,且与 Na₂CO₃ 反应生成 CO₂ 的同时,无法检验 NaOH。
② 不能用 Ba(OH)₂ / Ca(OH)₂ 代替 CaCl₂ 等:因为会引入 OH⁻,干扰 NaOH 的检验(如 Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH,生成的 NaOH 会使酚酞变红,误判为部分变质)。
③ 试剂替换:CaCl₂ 溶液可换为 BaCl₂ / Ca(NO₃)₂ / Ba(NO₃)₂ 溶液;无色酚酞可换为可溶性镁盐(如 MgCl₂)、铜盐(如 CuSO₄)、铁盐(如 FeCl₃)、铵盐(如 NH₄Cl)(利用 OH⁻ 的特征反应)。
【经典题型讲解】
题型一:氢氧化钠与氢氧化钙
1. 氢氧化钠是一种重要的化工原料,下列有关氢氧化钠性质中属于物理性质的是( )
A.氢氧化钠溶液久置会变质 B.氢氧化钠溶液能溶解兔毛
C.氢氧化钠固体吸水易潮解 D.氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫
【答案】C
【解析】物理性质是指物质不需要发生化学变化就表现出来的性质,如颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、吸水性、潮解性等;化学性质是指物质在化学变化中表现出来的性质,如可燃性、氧化性、还原性、稳定性、酸碱性、腐蚀性等。
A.氢氧化钠溶液久置会变质,是因为氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,属于化学性质,故A不符合题意。
B.氢氧化钠溶液能溶解兔毛,是因为氢氧化钠具有腐蚀性,发生了化学变化,属于化学性质,故B不符合题意。
C.氢氧化钠固体吸水易潮解,此过程没有新物质生成,属于物理性质,故C符合题意。
D.氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫,是因为氢氧化钠与二氧化硫发生了化学反应,属于化学性质,故D不符合题意。故选C。
2. 小新发现放置在空气中的氢氧化钠颗粒会很快变成了如图的“浆糊”状态,其主要原因是氢氧化钠固体( )
A.吸热熔化 B.受热分解 C.吸水潮解 D.与水反应
【答案】C
【解析】新发现放置在空气中的氢氧化钠颗粒会很快变成了如图的“浆糊”状态,其主要原因是氢氧化钠固体易潮解,吸收了空气中的水蒸气的原因。
3. 氢氧化钠固体具有吸水性,可用于干燥某些气体。下列气体中能用氢氧化钠固体干燥的是( )
A.O2 B.CO2 C.SO2 D.HCl
【答案】A
【解析】A.O2不与固体氢氧化钠反应,可以用NaOH固体干燥,A符合题意;
B.CO2能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,不能用NaOH固体干燥,B不符合题意;
C.SO2能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,不能用NaOH固体干燥,C不符合题意;
D.HCl能与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,不能用NaOH固体干燥,D不符合题意。
4. 天平的左盘和右盘分别放着盛有等质量的浓盐酸和氢氧化钠固体敞口烧杯,此时天平平衡,如图所示。一段时间后,天平会( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍处于平衡 D.无法判断
【答案】B
【解析】浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,导致溶液质量减小。随着时间推移,左盘质量会逐渐减轻。氢氧化钠固体不仅易潮解,会吸收空气中的水蒸气,而且还能与空气中的二氧化碳反应,这会使氢氧化钠固体质量增加,右盘质量逐渐增大。由于左盘质量减小,右盘质量增大,所以一段时间后,天平右端下沉。故选B。
5. 自嗨锅是一种方便操作、即时食用的自热火锅。如图,加热时只要将发热包放入下层盒子中,加入适量的冷水,下列物质中适合用于制作发热包的是( )
A.熟石灰 B.生石灰 C.氢氧化钠固体 D.浓硫酸
【答案】B
【解析】A、熟石灰与水不反应,微溶于水,溶于水温度几乎不变,不合题意;
B、生石灰与水反应放出大量的热,能用于制作发热包,符合题意;
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,不合题意;
D、浓硫酸具有强烈的腐蚀性,不能用于制作发热包,不合题意。故选B。
6. 温州人过小年有吃芋头的习俗,但是处理芋头外皮时,汁液沾到皮肤上奇痒难忍,是因为芋头皮里有一种名为皂角素的物质。有人提供了有效的小妙招:用醋浸泡、用火炉烤手或者用热水浸泡等方法止痒。根据以上信息,不能推测皂角素具有( )
A.能溶于水 B.碱性
C.挥发性 D.热不稳定性
【答案】A
【解答】解:用醋浸泡,说明皂角素显碱性,能和酸反应;用火炉烤手,说明皂角素受热易挥发;用热水浸泡,说明皂角素热稳定性差。
不能推测皂角素的溶解性。
故选:A。
7. 某同学总结的Ca(OH)2的化学性质如图。下列说法错误的是( )
A.甲一定是碳酸钠
B.反应②为放热反应
C.反应③可用于检验CO2气体
D.向澄清石灰水中加入紫色石蕊试液,溶液变为蓝色
【答案】A
【解答】解:A、甲不一定是碳酸钠,也可能是碳酸钾、氯化铁、硫酸铜等,故选项说法错误。
B、反应②是酸和氢氧化钙发生中和反应,属于放热反应,故选项说法正确。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,反应③可用于检验CO2气体,故选项说法正确。
D、澄清石灰水显碱性,向澄清石灰水中加入紫色石蕊试液,试液由紫色变为蓝色,故选项说法正确。
故选:A。
8. 进行如图实验,研究氢氧化钙的性质,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液颜色变为无色,说明稀盐酸已过量
B.②中生成白色沉淀,实验室可以采用该反应制取NaOH
C.③中试管底部有白色固体残留,说明氢氧化钙在水中的溶解度比较小
D.④中反应后溶液温度升高,说明氢氧化钙与稀盐酸反应放热
【答案】A
【解答】解:A、石灰水显碱性,滴有酚酞溶液的石灰水显红色;①中溶液颜色变为无色,说明溶液呈中性或酸性,若为酸性,说明稀盐酸过量;若溶液呈中性,说明稀盐酸恰好完全反应,不能确定稀盐酸是否过量,故选项说法错误。
B、碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀与氢氧化钠,通过过滤可将碳酸钙与氢氧化钠分离,实验室可以采用该反应制取NaOH,故选项说法正确。
C、③中加入10mL水,试管底部有白色固体残留,说明氢氧化钙在水中的溶解度比较小,故选项说法正确。
D、④中加入稀盐酸,反应后溶液温度升高,说明氢氧化钙与稀盐酸反应放热,故选项说法正确。
故选:A。
9. 向盛有CO2的密闭烧瓶中注入足量的烧碱浓溶液,振荡使二者充分反应,打开止水夹,瓶内汽水立即“沸腾”,下列说法不正确的是( )
A.注入烧碱浓溶液后烧瓶内的气压会减小
B.汽水“沸腾”是由于发生化学变化生成了CO2
C.用氢氧化钾浓溶液代替烧碱进行实验,汽水也会“沸腾”
D.若烧瓶内气体换成CO,不会观察到汽水“沸腾”现象
【答案】B
【解答】解:A、二氧化碳和烧碱溶液反应生成碳酸钠和水,使瓶内压强减小,则注入烧碱浓溶液后烧瓶内的气压会减小,故选项说法正确。
B、打开止水夹,瓶内汽水立即“沸腾”,是因为烧瓶内压强减小,故选项说法错误。
C、用氢氧化钾浓溶液代替烧碱进行实验,二氧化碳和氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和水,使瓶内压强减小,汽水也会“沸腾”,故选项说法正确。
D、若烧瓶内气体换成CO,一氧化碳不能与烧碱溶液反应,不会观察到汽水“沸腾”现象,故选项说法正确。
故选:B。
10. Ca(OH)2具有杀灭牙根感染的细菌、中和牙根炎症所产生的酸性物质等作用,其制剂常用于牙髓病的治疗。下列有关 Ca(OH)2的说法中,错误的是( )
A.水溶液显碱性 B.可露置于空气中保存
C.具有杀菌消毒功效 D.不慎沾到皮肤上,应用水冲洗
【答案】B
【解析】A、氢氧化钙属于碱,其水溶液呈碱性,故说法正确;
B、氢氧化钙暴露在空气中会吸收二氧化碳而变质,所以要密封保存,故说法错误;
C、由“ Ca(OH)2具有杀灭牙根感染的细菌 ”可知,氢氧化钙具有杀菌消毒的功效,故说法正确;
D、氢氧化钙具有腐蚀性,沾到皮肤上应立即用大量清水冲洗,以减少对皮肤的伤害,故说法正确。故选B。
11. 现有四瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是稀硫酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和氯化钠溶液,现利用物质检索表将它们一一区分开来,其中表示氢氧化钠溶液的是( )
1a 加入无色酚酞试液,变红的是……2
1b 加入无色酚酞试液,不变色的是……3
2a 加入盐酸,有气泡产生的是……甲
2b 加入盐酸,无气泡产生的是……乙
3a 加入氯化钡溶液,有沉淀产生的是……丙
3b 加入氯化钡溶液,无现象的是……丁
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红。氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、水,无气泡产生。故选B。
12. 如下图所示,广口瓶中盛有少量饱和石灰水,小试管和U形管中均有适量水,请回答。
(1)向小试管中放入氢氧化钠固体,可观察到饱和澄清石灰水 ;
(2)向小试管中加入下列物质,能使U形管中a液面上升,b液面下降的是 。
A.浓硫酸 B.硝酸铵 C.氯化钠 D.烧碱
【答案】(1)变浑浊(2)B
【解析】(1)氢氧化钠溶于水放出大量的热,溶液温度升高;结合氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,则观察到饱和澄清石灰水变浑浊。
(2)U形管中a液面上升,b液面下降,说明装置内压强减小,说明加入的物质溶于水吸热,温度降低;
A.浓硫酸溶于水放热,温度升高,故A不符合题意;
B.硝酸铵溶于水吸热,温度降低,故B符合题意;
C.氯化钠溶于水温度基本不变,故C不符合题意;
D.烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠溶于水放热,温度升高,故D不符合题意。故选B。
13. 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。
14. 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。
15. 2025年12月31日,中国空间站建成三周年。空间站中的环境控制和生命保障系统有多种类型,如开式系统中,航天员的代谢产物不作回收再生,而是抛出舱外或封闭起来带回地面,航天员呼出的二氧化碳则由氢氧化锂(LiOH)吸收;而半闭式系统如图1所示,将航天员排出的二氧化碳、水汽和尿液等废弃物回收,利用太阳能电池板发电,转化为航天员所需要的氧气、水等。3名航天员在空间站密封舱内驻留24小时,舱内氧气分压随时间的变化如图2所示。
(1)LiOH的化学性质与NaOH相似,是因为其在水中都能解离出 。
(2)相较于开式系统,半闭式系统的优点是 (写一条即可)。
(3)航天员中度活动时氧气分压迅速下降的原因是 。
【答案】(1)氢氧根离子;
(2)可循环利用二氧化碳、水等物质,节约资源,降低太空补给成本(答案不唯一);
(3)呼吸作用加快,消耗氧气速率增大。
【解答】解:(1)碱类物质化学性质相似的本质是溶于水时均可解离出氢氧根离子。
(2)由题干信息可知,开式系统直接丢弃代谢产物,半闭式系统回收废物再生氧气、水,实现物质循环。
(3)航天员在中度活动时,呼吸作用加快,消耗氧气的速率增大,导致密封舱内氧气分压迅速下降。
故答案为:(1)氢氧根离子;
(2)可循环利用二氧化碳、水等物质,节约资源,降低太空补给成本(答案不唯一);
(3)呼吸作用加快,消耗氧气速率增大。
16. 小宁用图1装置进行实验,先后将溶液快速全部推入三颈烧瓶,测得一段时间内烧瓶中的压强变化如图2所示。
(1)先推入的溶液是 。
(2)当b点时,三颈烧瓶内溶液的溶质可能为 。
【答案】(1)NaOH溶液;
(2)NaOH、Na2CO3或Na2CO3。
【解答】解:(1)由一段时间内压强变化图,压强先减小,先推入的溶液是氢氧化钠溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使瓶内压强减小。
(2)至b点,压强降至最小,bc段压强不变,原因是氢氧化钠溶液与二氧化碳充分反应,反应停止,氢氧化钠溶液可能有剩余,也可能是二氧化碳和氢氧化钠恰好完全反应,则当b点时,三颈烧瓶内溶液的溶质可能为NaOH、Na2CO3,也可能是Na2CO3。
故答案为:
(1)NaOH溶液;
(2)NaOH、Na2CO3或Na2CO3。
17. 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 。
【答案】(1)二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了,试管内气压减小(合理即可);
(2)有气泡产生;产生白色沉淀;Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl;
(3)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,而检验二氧化碳要用澄清石灰水(合理即可)。
【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。
故答案为:(1)二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了,试管内气压减小(合理即可);
(2)有气泡产生;产生白色沉淀;Na2CO3+BaCl2═BaCO3↓+2NaCl;
(3)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,而检验二氧化碳要用澄清石灰水(合理即可)。
题型二:碱的通性
1. 如图所示四个实验中,不能体现碱的通性的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:A、氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,其它碱溶液也能与硫酸铜溶液反应,能体现碱的通性,故选项错误;
B、碳酸钠溶液能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钠溶液不能与氢氧化钠等碱溶液反应,不能体现碱的通性,故选项正确;
C、石灰水能使酚酞溶液变红色,其它碱溶液也能使酚酞溶液变红色,能体现碱的通性,故选项错误;
D、氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其它碱溶液也能与二氧化碳反应,能体现碱的通性,故选项错误。
故选:B。
2. 下列四个实验中,不是OH﹣参与反应即不能体现碱的通性的是( )
【答案】A
【解析】碳酸钠和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,不是OH-参与反应,不能体现出“碱的通性”,A符合题意;氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,是OH-参与反应,能体现出“碱的通性”,B不符合题意;石灰水显碱性,能使无色酚酞试液变红色,是OH-参与反应,能体现出“碱的通性”,C不符合题意;二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,是OH-参与反应,能体现出“碱的通性”,D不符合题意。
3. 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.能使紫色石蕊试液变蓝色
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
【答案】C
【解析】碱溶液能使石蕊试液变蓝色,A正确;碱溶液中都含有,能与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,B正确;氢氧化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀,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,C错误;碱溶液能和二氧化碳反应生成盐和水,D正确。
4. 在①二氧化碳、②碳酸钠溶液、③稀盐酸、④氯化铁溶液这四种物质中,能和氢氧化钙溶液反应且表现出了“碱的通性”的组合是( )
A.①③④ B.①②③ C.②④ D.①②③④
【答案】A
【解析】氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠的实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,不能表现出“碱的通性”。
5. 下列四个实验不能体现碱的通性的是( )
A.将CO₂通入Ca(OH)₂溶液中,产生白色沉淀
B.将Na₂CO₃溶液滴入Ca(OH)₂溶液中,产生白色沉淀
C.将无色酚酞滴入NaOH溶液中,溶液变红
D.将CuSO₄溶液滴入NaOH溶液中,产生蓝色絮状沉淀
【答案】B
【解析】碱的通性与碱溶液中的氢氧根离子有关。Na₂CO₃溶液与 Ca(OH)₂溶液反应产生白色沉淀,反应的微观实质是碳酸根离子与钙离子结合生成碳酸钙沉淀,与氢氧根离子无关,故选 B。
6. 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。
7. 逻辑推理是化学常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.非金属氧化物CO2和SO2都能与碱溶液反应,所以CO也能与碱溶液反应
B.酸碱中和反应有盐和水生成,所以有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.碳酸盐与酸反应放出气体,所以能与酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐
D.氢氧化钠溶液中有OH﹣,能与酸反应,氢氧化钡溶液中也有OH﹣,所以也能与酸反应
【答案】D
【解答】解:A、非金属氧化物CO2和SO2都能与碱溶液反应,但CO不能与碱溶液反应,故选项推理错误。
B、酸碱中和反应有盐和水生成,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项推理错误。
C、碳酸盐与酸反应放出气体,但与酸反应放出气体的物质不一定是碳酸盐,也可能是活泼金属等,故选项推理错误。
D、氢氧化钠溶液中有OH﹣,能与酸反应;氢氧化钡溶液中也有OH﹣,所以也能与酸反应,故选项推理正确。
故选:D。
8. 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
【答案】C
【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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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.
14. 归纳总结是学习科学的重要方法,小科同学总结了NaOH的四条化学性质(如图所示)。
(1)依据反应①氢氧化钠溶液能使无色酚酞变红色,说明氢氧化钠溶液中有 离子。
(2)为了验证反应④能够发生,你选择的物质是 (填字母)。
A.MgO
B.HCl
C.CuSO4
D.BaCl2
(3)往一定量的稀硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,反应过程中溶液的pH会逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)OH﹣;
(2)C;
(3)增大。
【解答】解:(1)无色酚酞遇氢氧化钠溶液变红,说明氢氧化钠溶液显碱性;溶液显碱性是因为溶液中含有OH﹣,所以应填OH﹣;
(2)反应④表示氢氧化钠和盐发生反应;验证该反应能够发生,应选择与NaOH反应后能产生明显现象的盐;A是MgO,属于金属氧化物,不是盐;B是HCl,属于酸;D是BaCl2,虽然属于盐,但与NaOH混合没有明显现象,不便于验证反应发生;C是CuSO4,CuSO4与NaOH反应能生成蓝色沉淀Cu(OH)2,现象明显,化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,所以应选C;
(3)向一定量的稀硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液时,二者发生中和反应,酸性逐渐减弱,溶液的pH会逐渐增大。
故答案为:
(1)OH﹣;
(2)C;
(3)增大。
15. 经过“碱的化学性质”的学习,小明同学用如图所示的示意图归纳总结了NaOH的四条化学性质。
(1)为了验证反应②,小明同学将适量的紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,其观察到的现象是 。
(2)为了验证反应③能够发生,应选用下列的哪一种试剂 。
A.KNO3
B.NaCl
C.CuSO4
D.Na2CO3
【答案】(1)紫色石蕊试液变成蓝色;
(2)C。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,所以观察到的现象是紫色石蕊溶液变蓝;
(2)A、硝酸钾与氢氧化钠相互交换成分不能产生沉淀或气体或水,不能发生反应,故A错误;
B、氯化钠溶液与氢氧化钠溶液中的阳离子都是钠离子,不能相互交换成分产生两种新物质,故B错误;
C、硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故C正确;
D、碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液中的阳离子都是钠离子,不能相互交换成分产生两种新物质,故D错误。
故选:C。
故答案为:(1)紫色石蕊试液变成蓝色;
(2)C。
16. 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。
【答案】(1)溶液由红色变成无色;
(2)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>;
②离子浓度。
【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。
故答案为:(1)溶液由红色变成无色;
(2)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>;
②离子浓度。
题型三:碱性物质的变质探究
1. 下列是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验,其中合理的是( )
①证明变质:取少量溶液,滴加足量的盐酸,观察现象
②确定成分:取少量溶液,加入石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液
③测定纯度:取一定量溶液,加入浓盐酸,用氢氧化钠固体吸收气体,称量
④除去杂质:取溶液,滴加石灰水至恰好完全反应,过滤
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:①如果变质,则碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,过程中产生气泡,该选项正确。②由于氢氧化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,因此能够检验是否含有碳酸钠,不能检验是否含有氢氧化钠,该选项不正确。③浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢能和氢氧化钠反应,导致质量发生变化,该选项不正确。④除去杂质:取溶液,滴加石灰水至恰好完全反应,过滤得到氢氧化钠溶液,该选项正确。故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
2. 实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。对于该溶液变质情况的探究,下列实验设计合理且结法有论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,若溶液呈红色,则可证明该溶液没有变质
C.取样,在溶液中加入过量的氢氧化钡后,继续滴加酚酞,若有白色沉淀,且溶液变红,则可以证明溶液部分变质
D.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
【答案】A
【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;显碱性溶液能使酚酞变红色。
【解答】解:A、取样,在溶液中加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,说明碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则可证明溶液已变质,故选项正确。B、取样,氢氧化钠和碳酸钠的水溶液都是显碱性溶液,酚酞试液变红色,不能说明氢氧化钠是否变质,故选项不正确。C、取样,在溶液中加入过量的氢氧化钡后,继续滴加酚酞,若有白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,溶液变红,不能说明溶液中含有氢氧化钠,是因为过量的氢氧化钡溶液显碱性,也能使酚酞变红色,故选项不正确。D、取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,不能证明该溶液没有变质,是因为如果氢氧化钠部分变质,并且少量的稀盐酸不足以和氢氧化钠反应,即使溶液中含有碳酸钠,也不产生气泡,故选项不正确。
故选:A。
3. 图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是( )
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl2
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【答案】C
【分析】根据氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱,该反应至恰好完全反应,溶液显中性;由实验过程中溶液pH随时间变化情况可知,最终溶液的pH大于7,说明溶液中含有氢氧化钠,进行分析判断。
【解答】解:A、由实验过程中溶液pH随时间变化情况可知,随着反应的进行,溶液的pH逐渐减小,溶液的碱性逐渐减弱,故选项说法正确。
B、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验过程中有白色沉淀生成,故选项说法正确。
C、a点时,溶液的pH大于7,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl、NaOH和BaCl2,故选项说法错误。
D、氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验过程中有白色沉淀生成,说明原溶液中含有碳酸钠;最终溶液的pH大于7,说明原溶液中含有氢氧化钠,由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质,故选项说法正确。故选:C。
【点评】本题难度不大,熟练掌握碱的化学性质、溶液的酸碱性和pH的关系等是正确解答本题的关键。
4. 向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【解答】解:向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着稀盐酸的加入,氯化钠质量不断增大,完全反应后继续加入稀盐酸,氯化钠质量不再变化,C选项符合题意。故选:C。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5. 为探究久置氢氧化钠固体的变质情况。某小组同学进行了如图所示实验,并得出部分变质的结论。下列分析正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液 B.D物质可能是气体,也可能是沉淀
C.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲 D.步骤Ⅲ中溶液变成红色
【答案】D
【分析】根据久置氢氧化钠固体中含有与空气中的二氧化碳反应生成的碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠均显碱性,要确定含有氢氧化钠,应先排除碳酸钠的干扰,进行分析判断。
【解答】解:A、甲溶液的作用是除去氢氧化钠中的碳酸钠,将碳酸钠转化为中性物质,甲溶液可选用BaCl2溶液,不能选用稀盐酸,稀盐酸能与碳酸钠、氢氧化钠发生反应,故选项说法错误。B、甲溶液的作用是除去氢氧化钠中的碳酸钠,将碳酸钠转化为中性物质,D物质是沉淀,故选项说法错误。
C、甲溶液的作用是除去氢氧化钠中的碳酸钠,将碳酸钠转化为中性物质,碳酸钠和甲反应,生成碳酸盐沉淀和钠盐,溶液B中的溶质含有NaOH、钠盐和甲,故选项说法错误。D、由实验结论,部分变质,说明含有氢氧化钠,步骤Ⅲ中溶液变成红色,故选项说法正确。故选:D。
【点评】本题有一定难度,明确氢氧化钠和碳酸钠均显碱性、确定含有氢氧化钠应先排除碳酸钠的干扰是正确解答本题的关键。
6. 通过观察和实验等方法获取证据是科学探究时重要环节。某兴趣小组同学发现盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶口周围有一些白色固体,他们怀疑氢氧化钠已经变质,于是就进行了如下实验探究。
(1)甲同学取该溶液少量,滴加无色酚酞,观察到颜色变红,得出氢氧化钠溶液没有变质的结论,乙同学认为结论肯定是错误的,原因是 。
(2)乙同学重新取该溶液少许,加入足量的稀盐酸,观察到 (填现象),说明氢氧化钠溶液已经变质。此实验中一定发生的反应是 (用化学方程式表示)
(3)丙同学想知道是否完全变质,于是他取该溶液少量,滴加足量的硝酸钙溶液,静置后取上层清液,滴加酚酞,发现没有变红,由此可知,氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
【答案】(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞变红色;
(2)产生气泡;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)全部。
【解答】解:(1)因为碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞变红色,所以不能仅通过酚酞变红就判断氢氧化钠溶液没有变质;
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致氢氧化钠变质,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,观察到有气泡冒出,说明含有碳酸钠,可以证明氢氧化钠溶液已经变质,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)滴加足量硝酸钙溶液,静置后取上层清液滴加酚酞,没有变红,说明溶液中无氢氧化钠,由此可知氢氧化钠溶液全部变质。
故答案为:(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使酚酞变红色;
(2)产生气泡;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)全部。
7. 某同学对实验室中已经变质的氢氧化钠固体进行探究。
【提出问题】氢氧化钠是否完全变质?
【猜想与假设】①部分变质,固体是NaOH和Na2CO3的混合物;②全部变质,固体是Na2CO3;
【查阅资料】NaCl溶液和BaCl2溶液均呈中性
步骤
实验操作
实验现象
1
取少量固体于小烧杯中,加水充分溶解
固体全部溶解
2
取少量烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液
产生白色沉淀
3
取上层清液于另一试管中,再加入少量_____溶液
产生蓝色絮状沉淀
【解释与结论】
(1)请将步骤3实验操作补充完整: 。
(2)步骤2加入过量BaCl2溶液的目的是 。
(3)根据实验现象,可确定该固体的成分是 。
【答案】(1)硫酸铜或氯化铜或硝酸铜。(2)除去碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成干扰。
(3)NaOH和Na2CO3的混合物。
【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,氢氧根离子和铜离子结合生成蓝色沉淀氢氧化铜。
【解答】解:(1)要检验溶液中是否还含有氢氧化钠,氢氧化钠能与硫酸铜硫酸铜(或氯化铜或硝酸铜)溶液反应产生蓝色絮状沉淀氢氧化铜,所以取上层清液于另一试管中,再加入少量硫酸铜(或氯化铜或硝酸铜)溶液[CuSO4或CuCl2或Cu(NO3)2]。(2)氢氧化钠变质会生成碳酸钠,加入过量BaCl2溶液,能碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,是为了将碳酸钠完全反应掉,从而排除碳酸钠对氢氧化钠检验的干扰(因为碳酸钠溶液也呈碱性,会影响氢氧化钠的检验)。所以步骤2加入过量BaCl2溶液的目的是 除去溶液中的Na2CO3,避免对NaOH检验造成干扰。(3)步骤2中加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,说明固体中含有碳酸钠;步骤3中加入硫酸铜溶液产生蓝色絮状沉淀,说明溶液中含有氢氧化钠,所以根据实验现象,可确定该固体的成分是NaOH和Na2CO3的混合物,即氢氧化钠部分变质。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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%。
12. 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。
13. 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。
14. 某化学兴趣小组为探究某氢氧化钠固体样品变质程度进行了如图1所示的实验。
已知:①碳酸钠与盐酸的反应是两步进行的,即Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl═H2O+CO2↑+NaCl
②碳酸氢钠与氢氧化钠会反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
请计算:
(1)变质后的固体中含碳酸钠的质量为 g。(不需要计算过程,结果保留到0.1%)
(2)请在坐标图(图2)中画出实验过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线(标明横纵坐标的相应数值)。
【答案】(1)5.3;
(2)。
【解答】解:(1)变质的氢氧化钠中含有碳酸钠,加入稀盐酸,氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完后,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,生成二氧化碳的质量为:9.3g+50g+50g﹣107.1g=2.2g;
设碳酸钠的质量为x,对应变质前的氢氧化钠质量为y,消耗盐酸溶液的质量为z,根据2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O和Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl可得:
2NaOH~Na2CO3~2HCl~CO2
80 106 73 44
y x z×7.3% 2.2g
,x=5.3g
,y=4g
,z=50g
即变质后的固体中含碳酸钠的质量为5.3g,则氢氧化钠的质量为:9.3g﹣5.3g=4g;
设氢氧化钠消耗的稀盐酸质量为a。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
4g 7.3%×a
a=50g
所以恰好完全反应时消耗的盐酸的质量为100g。
(2)由以上数据可知,第一次加入的50g稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,第二次加入的50g稀盐酸和碳酸钠恰好完全反应,第三次加入的50g稀盐酸过量,生成二氧化碳的质量为2.2g,则实验过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线如图所示:。
强化训练
【基础强化】
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. 含下列离子的溶液中,溶质全部为碱的是( )
A.Na+、OH﹣、NO3﹣ B.H+、Cl﹣、SO42﹣
C.K+、Ca2+、OH﹣ D.Na+、Mg2+、SO42﹣
【答案】C
【解答】解:A、溶液中含有硝酸根离子,其中的溶质不都属于碱,故选项错误;
B、溶液中不含有氢氧根离子,溶质中没有碱,故选项错误;
C、溶液中阴离子都是氢氧根离子,溶液中溶质都是碱,故选项正确;
D、溶液中不含有氢氧根离子,溶质中没有碱,故选项错误。
故选:C。
3. 氢氧化钠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.都能与指示剂作用
B.都能解离出氢氧根离子
C.都能解离出金属阳离子
D.都含有氢元素和氧元素
【答案】B
【解答】解:氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液具有相似的化学性质,其本质原因是在水溶液中都能电离出氢氧根离子。
故选:B。
4. Ca(OH)2具有杀灭牙根感染的细菌、中和牙根炎症所产生的酸性物质等作用,其制剂常用于牙髓病的治疗。下列有关Ca(OH)2的说法中,错误的是( )
A.水溶液显碱性
B.具有杀菌消毒功效
C.可露置于空气中保存
D.不慎沾到皮肤上,应用水冲洗
【答案】C
【解答】解:A、氢氧化钙属于碱,微溶于水,其水溶液呈碱性,故选项说法正确。
B、Ca(OH)2用于杀灭细菌和中和酸性物质,说明其具有杀菌消毒功效,故选项说法正确。
C、氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,导致变质,需密封保存,露置保存会导致失效,故选项说法错误。
D、氢氧化钙对皮肤有腐蚀性,若不慎接触,应立即用大量清水冲洗以减轻伤害,故选项说法正确。
故选:C。
5. 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
【答案】C
【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。
6. 航天员舱外服中放置的药饼主要成分为氢氧化锂(LiOH),其核心作用是保障航天员在舱外活动时的呼吸安全。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色
B.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
C.取部分药饼溶于水后可以和硝酸钠反应
D.药饼主要作为吸附剂清除二氧化碳气体
【答案】D
【解答】解:A、取少量药饼溶于水,氢氧化锂溶液显碱性,滴入紫色石蕊试液会变蓝色,故选项说法错误。
B、将药饼放入稀盐酸中,氢氧化锂和稀盐酸反应生成氯化锂和水,中和反应属于放热反应,液体温度升高,故选项说法错误。
C、取部分药饼溶于水后,氢氧化锂和硝酸钠交换成分没有沉淀或气体或水生成,不能发生复分解反应,故选项说法错误。
D、二氧化碳和氢氧化锂反应生成碳酸锂和水,药饼主要作为吸附剂清除二氧化碳气体,故选项说法正确。
故选:D。
7. 物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配正确的是( )
选项
结构
性质
用途
A
稀盐酸中含有氢离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
B
稀盐酸中含有氯离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
C
氢氧化钠溶液中含有钠离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
D
氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
【答案】D
【解答】解:A、稀盐酸中含有氢离子,具有酸性,与检验溶液中是否含有银离子无关,检验溶液中是否含有银离子与氯离子有关,故选项说法错误。
B、稀盐酸中含有氯离子,可检验溶液中是否含有银离子,与具有酸性无关,故选项说法错误。
C、氢氧化钠溶液中含有钠离子,与具有碱性无关,具有碱性是因为氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子,故选项说法错误。
D、氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子,具有碱性,可用于吸收二氧化硫气体,故选项说法正确。
故选:D。
8. 《周礼》中记载,战国时期沿海先民已掌握“煤饼烧蛎房成灰”的工艺,并把得到的灰称为“蜃灰”。“蛎房”的主要成分和石灰石的主要成分相同,“蜃灰”与水反应可制得碱类物质。则“蜃灰”的主要成分是( )
A.CaCO3 B.Ca(OH)2 C.CaO D.Na2CO3
【答案】C
【解答】解:由题意可知,“蛎房”的主要成分和石灰石的主要成分相同,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙高温分解生成了氧化钙和二氧化碳,氧化钙能与水化合生成了氢氧化钙,所以“蜃灰”是氧化钙。
故选:C。
9. 电影《哪吒之魔童闹海》里太乙真人炼丹时产生的有害气体中若含有二氧化硫,则下列吸收方法最合适的是( )
A.用氯化钠溶液吸收 B.碳酸钠溶液吸收
C.用火碱溶液吸收 D.用水吸收
【答案】C
【解答】解:A.氯化钠溶液呈中性,不与二氧化硫发生反应,因此无法有效吸收二氧化硫,故选项不正确。
B.碳酸钠溶液呈碱性,能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和二氧化碳,可吸收二氧化硫,但反应效率较慢,故选项不正确。
C.火碱(氢氧化钠)溶液是强碱,能与二氧化硫快速反应生成亚硫酸钠和水,吸收效率高,无副产物气体,故选项正确。
D.水能部分溶解二氧化硫形成亚硫酸,但二氧化硫在水中的溶解度较低,且亚硫酸不稳定,吸收不完全,故选项不正确。
故选:C。
10. 氢氧化钾具有与氢氧化钠相似的化学性质。下列有关氢氧化钾的说法正确的是( )
A.氢氧化钾固体露置在空气中易变质
B.氢氧化钾溶液能使紫色石蕊试液变红
C.氢氧化钾溶液与氧化铜反应生成蓝色絮状沉淀
D.2mL氢氧化钾溶液与1mL硫酸溶液恰好完全反应
【答案】A
【解答】解:A、氢氧化钾能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钾,露置在空气中易变质,故选项说法正确。
B、氢氧化钾溶液显碱性,能使石蕊溶液变蓝色,故选项说法错误。
C、氢氧化钾溶液与氧化铜不反应,无明显变化,故选项说法错误。
D、由于无法确定氢氧化钾溶液与稀硫酸的质量、溶质质量分数,无法判断反应进行的程度,故选项说法错误。
故选:A。
11. 《食肉方》(去除黑痣的药方,“食”通“蚀”)中记载:“取白炭灰(熟石灰),获灰(草木灰,含K2CO3)等分,煎令如膏(用水煎煮,并去渣浓缩)……并可与去黑子……”下列说法错误的是( )
A.熟石灰的主要成分是Ca(OH)2
B.起到“食肉”作用的有效成分是Ca(OH)2
C.“煎令如膏”的过程中发生了化学变化
D.煎制好的药膏需要密封保存
【答案】B
【解答】解:A、熟石灰(消石灰)的化学式是 Ca(OH)2,故A正确;
B、溶液中Ca(OH)2与K2CO3发生反应生成碳酸钙和氢氧化钾,氢氧化钾具有腐蚀性,故“可去黑子”能去除黑痣作用的有效成分是KOH,故B错误;
C、“煎令如膏”的过程中发生了化学变化,故C正确;
D、煎制好的药膏需要密封保存,故D正确;
故选:B。
12. 航天员舱外服中放置的药饼主要成分为氢氧化锂(),其核心作用是保障航天员在舱外活动时的呼吸安全。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色
B.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
C.取部分药饼溶于水后可以和硝酸钠反应
D.药饼主要作为吸附剂清除二氧化碳气体
【答案】D
【解析】取少量药粉溶于水,氢氧化锂溶液显碱性,滴入紫色石蕊试液会变蓝色,故A选项说法错误;将药粉放入稀盐酸中,氢氧化锂和盐酸反应生成氯化锂和水,中和反应属于放热反应,液体温度升高,故B选项说法错误;取部分药粉溶于水后,氢氧化锂和碳酸钠交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,故C选项说法错误;二氧化碳和氢氧化锂反应生成碳酸锂和水,药粉主要为吸附剂清除二氧化碳气体,故D选项说法正确。故选D。
13. 向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着稀盐酸的加入,氯化钠质量不断增大,完全反应后继续加入稀盐酸,氯化钠质量不再变化,C选项符合题意。
故选:C。
14. NaOH在工业上有重要的应用。结合图示判断对NaOH的性质、用途认识正确的是( )
A.图中的指示剂是石蕊试液
B.NaOH+X制取盐2,X不可能是氧化物
C.Y可以是氨气、二氧化碳
D.盐1能与NaOH反应,就一定可溶于水
【答案】D
【解答】解:A、石蕊试液遇碱变蓝色,故A错误;
B、氢氧化钠可与二氧化碳反应生成碳酸钠,故B错误;
C、二氧化碳会与氢氧化钠发生反应,故C错误;
D、可溶性盐可与可溶性碱发生复分解反应,所以盐1能与氢氧化钠反应,说明一定可溶于水,故D正确。
故选:D。
15. 下列物质存放在烧杯中,一段时间后,因发生化学变化而变质的是( )
①浓盐酸 ②浓硫酸 ③烧碱 ④澄清石灰水
A.④ B.②③④ C.①②③④ D.③④
【答案】D
【解析】①浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢使溶液质量减少,该过程中没有发生化学变化。②浓硫酸具有吸水性,使溶液质量增大,该过程中没有发生化学变化。③烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠在空气中吸收水蒸气发生潮解,该过程中没有新物质生成,属于物理变化;氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使氢氧化钠变质,该过程中有新物质生成,属于化学变化。④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白色沉淀和水,使澄清石灰水变质,该过程中有新物质生成,属于化学变化。故选D。
16. 下列试剂敞口放置于空气中,溶液的质量减轻的是(不考虑溶剂的蒸发)( )
A.浓硫酸 B.烧碱溶液
C.澄清石灰水 D.饱和硫酸铜溶液
【解答】解:A、浓硫酸具有吸水性,敞口放置于空气中,使溶液的质量增加,故选项错误。
B、烧碱溶液能与空气在的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使溶液的质量增加,故选项错误。
C、石灰水与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,由反应时的质量比可知,每44份质量的二氧化碳可生成100份质量的碳酸钙沉淀,溶液的质量会减轻,故选项正确。
D、饱和硫酸铜溶液不具有吸水性、挥发性,敞口放置于空气中,溶液的质量不变,故错误。
故选:C。
17. 滴有酚酞的Ca(OH)2溶液与下列各物质恰好完全反应仍显红色的是( )
A.稀H2SO4 B.CuCl2溶液
C.CO2 D.Na2CO3溶液
【解答】解:A、稀硫酸与氢氧化钙恰好反应不会生成碱性物质,故A错误;
B、氯化铜与氢氧化钙反应会生成氢氧化铜的蓝色沉淀,不会呈现碱性,故B错误;
C、二氧化碳与氢氧化钙反应不会生成碱性物质,故C错误;
D、碳酸钠与氢氧化钙反应会生成氢氧化钾,溶液显碱性,故D正确。
故选:D。
18. 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.
【解答】解: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。
19. 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.
【答案】B
【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。
20. 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.溶液仍为无色 B.溶液由无色变为红色
C.溶液由红色变为无色 D.溶液由红色变为无色
【答案】B
【解析】A项,氢氧化钠溶液能使酚酞变红,加入氢氧化钠溶液后溶液仍为无色,可证明氢氧化钠和HCl发生中和反应;B项,加入氢氧化钠溶液后溶液由无色变为红色,无法说明反应物消失,也无法证明有新物质生成;C项,滴入稀盐酸,红色溶液变为无色,可证明氢氧化钠和HCl发生中和反应;D项,向烧杯中倒入稀盐酸,红色溶液变为无色,可证明氢氧化钠和HCl发生了中和反应。
21. 实验探究是获取证据的重要途径。小希查阅资料获知氢氧化钾与氢氧化钠的化学性质相似,为了验证氢氧化钾的某些化学性质,他设计如图所示实验。下列现象描述正确的是( )
A.实验①试管中溶液变红
B.实验②试管中有气体产生
C.实验③试管中有红褐色沉淀产生
D.实验④试管中有白色沉淀产生
【答案】C
【解析】氢氧化钾与氢氧化钠的化学性质相似,可根据氢氧化钠的化学性质判断选项说法是否正确。氢氧化钾溶液呈碱性,紫色石蕊试液遇碱性溶液变蓝色,A错误;氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水,此反应没有气体生成,B错误;氢氧化钾与氯化铁溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀和氯化钾,C正确;氢氧化钾与二氧化碳反应生成可溶性的碳酸钾和水,实验④试管中不会有白色沉淀产生,D错误。
22. 为了证明中和反应是否发生,小文同学做了下图四个实验,不能达到实验目的的是( )
A. 甲实验中,溶液仍为无色
B. 乙实验中,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
【解析】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,可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。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,固不正确;
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。
23. 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
【答案】D
【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。
24. 只含一种杂质的硫酸溶液M,加入足量的氢氧化钡溶液后,再加足量的稀盐酸,过程如图所示。下列判断正确的是( )
A.M中一定含有碳酸钠
B.图中ab间(不含a、b两点)滴入酚酞溶液变红色
C.bc段表示沉淀部分消失,有气泡产生
D.c点后溶液中的溶质为2种
【解答】解:A、只含一种杂质的硫酸溶液M中一定不含碳酸钠,因为硫酸与碳酸钠会反应,二者不能共存,故A不正确;
B、图中ab间(不含a、b两点)是过量的氢氧化钡与盐酸反应的过程,过程中呈碱性,滴入酚酞溶液变红,故B正确;
C、当杂质为氯化镁时,与氢氧化钡反应产生氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气泡产生,故C不正确;
D、d点溶液中的溶质有氯化钡、被盐酸溶解的沉淀形成的氯化物盐、氯化氢等溶质,故D不正确;
故选:B。
25. 小桐同学学习了碱的性质后,对实验室中一瓶久置的NaOH溶液是否变质产生了疑虑,他设计了以下4种实验方案,其中正确的是( )
A.滴加紫色石蕊试液,若变蓝,则氢氧化钠溶液没有变质
B.加少量的稀盐酸,无气泡产生,则氢氧化钠溶液没有变质
C.加适量CuSO4溶液,有蓝色沉淀生成,则氢氧化钠溶液没有变质
D.加足量的氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,则氢氧化钠溶液已变质
【答案】D
【解答】解:A.氢氧化钠变质会变成碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,遇到紫色石蕊也会变蓝,故选项错误;
B.少量盐酸会先和氢氧化钠反应,因此无法确定是否有碳酸钠,故选项错误;
C.碳酸钠和氢氧化铜也会反应,故选项错误;
D.碳酸钠和氢氧化钡反应生成白色沉淀,因此可以证明氢氧化钠变质,故选项错误。
故选:D。
26. 某研究性学习小组对“通常用饱和石灰水检验CO2, 用浓NaOH溶液吸收CO2”这一问题进行了实验探究:在体积相同、盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液, 实验装置和现象如图所示。甲装置中产生的实验现象是:石灰水出现____________________,气球__________,其反应的化学方程式为______________________________;乙装置中的液体仍为无色,但气球鼓得比甲装置更大。
①检验CO2常用澄清的石灰水,是因为石灰水与CO2反应能产生__________色沉淀,现象明显。
②吸收CO2常用氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠极易溶于水,能配制更浓的溶液用来吸收更多的CO2。
【答案】白色浑浊 逐渐鼓起来 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 白
【解析】甲装置中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水, 化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O, 石灰水出现白色浑浊,二氧化碳被吸收,瓶内压强变小,气球逐渐鼓起来;二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故乙装置中的液体无现象,乙中气球变化大,说明瓶内压强变得更小,二氧化碳被吸收得多,所以①检验CO2常用澄清的石灰水;是因为石灰水与CO2反应能产生白色沉淀,现象明显。②吸收CO2常用氢氧化钠溶液, 是因为氢氧化钠极易溶于水,能配制更浓的溶液用来吸收更多的CO2。
27. 敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡。如图1表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况。
(1)写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式:______________________________。
(2)图中线段BC对应的实验现象是____________________。
(3)图中B点时溶液中的溶质是____________________。
(4)在图2中画出产生气体的质量与加入盐酸的质量关系。
【答案】(1) 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O (2)产生气泡 (3)氯化钠、碳酸钠 (4)如图所示
【解析】(1)氢氧化钠溶液变质,是因为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。(2) 图中线段BC对应的是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,过程中产生气泡。(3)图中B点时溶液中的溶质是氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠和没有反应的碳酸钠。(4)盐酸先与氢氧化钠反应,无气体产生,氢氧化钠反应完后与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,待碳酸钠反应完后,气体质量不变。
28. 向一含有盐酸的氯化铁溶液中边振荡边逐滴滴入氢氧化钠溶液,直至过量,某同学绘制了如图所示的曲线图,要表明反应过程中,溶液总质量与滴入氢氧化钠溶液质量的关系。请看图分析:
(1)b点对应的溶液中,溶质的化学式为______________。
(2)图中部分线段有误,请在图中重新画出溶液总质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系曲线(要求标出a、b、c折线点)。
【答案】(1)NaCl、FeCl3 (2)如图所示
【解析】(1)盐酸和氯化铁的混合溶液中,加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠首先与盐酸反应生成氯化钠和水,当b点时,出现拐点,说明此时盐酸全部参加反应,则溶液中的溶质有生成的氯化钠和没参加反应的氯化铁;
(2)盐酸和氯化铁的混合溶液中,加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠首先与盐酸反应生成氯化钠和水,故开始时溶液质量在增加;当盐酸消耗尽,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,根据反应的化学方程式FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
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故溶液质量还是在增加,只是增加的不溶于开始明显,当氯化铁全部参加反应,继续加入氢氧化钠,溶液质量增加又开始明显,故其图象如答案图。
29. 小刚和小丽网位同字用卜图川示装置进行实验,验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。
(1)小刚关闭K,通入二氧化碳,A、B中均无明显变化。B中盛放__________溶液。
(2)小刚打开K,继续通入二氧化碳,B中反应的化学方程式为______________________________。
此步骤的目的是______________________________________________________________________。
(3)小丽同学提出质疑,她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应。其理由是__________
____________________,小刚针对小丽的质疑又补充了一个对照实验,这个实验是____________________
______________________________________________________________________。
【答案】(1)氢氧化钙 (2) Ca(OH) 2+CO2===CaCO3↓+H2O 验证二氧化碳与氢氧化钙能发生反应 (3)CO2能溶于水,并与水反应生成碳酸
向反应后A瓶中加入盐酸(或氯化钡), 如有气体生成(或沉淀生成), 则说明CO2和NaOH发生了反应
【解析】(1)小刚关闭K,通入二氧化碳,A、B中均无明显变化,假设A中为氢氧化钙,则一定变浑浊,可推测B中盛放的物质为氢氧化钙,无现象是因为二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收干净。(2)小刚打开K,继续通入二氧化碳,所以二氧化碳与B中氢氧化钙溶液发生反应, 化学方程式为Ca(OH) 2+CO2===CaCO3↓+H2O; 此步实验目的是验证二氧化碳与氢氧化钙能发生反应。(3)上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应, 原因是CO2能溶于水, 并与水反应生成碳酸,可以补充对照实验,向反应后A瓶中加入盐酸(或氯化钡), 如有气体生成(或沉淀生成), 则说明CO2和NaOH发生了反应。
30. 为了便于理解和记忆,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请完成下列问题。
(1)为了验证④,小丽将紫色石蕊溶液分别滴入氢氧化钠溶液和澄清石灰水中,溶液变成蓝色,原因是它们在水溶液中能电离出 。
(2)依据反应③,氢氧化钠必须密封保存,否则在空气中要变质,反应的化学方程式为
。
(3)依据反应②,氢氧化钙溶液能与下列物质反应的是 (填序号)。
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.碳酸钠溶液
【答案】(1)OH﹣;
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)CD。
【解答】解:(1)氢氧化钠和氢氧化钙在水溶液中都能电离出OH﹣,使溶液呈碱性,紫色石蕊变蓝;
(2)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)反应②是碱与盐的反应,需满足复分解反应条件(生成沉淀、气体或水)。
A、硫酸是酸,不是盐,故A错误;
B、氯化钠与氢氧化钙混合后没有沉淀、气体或水生成,不能反应,故B错误;
C、硫酸铜与氢氧化钙混合后有蓝色絮状沉淀(氢氧化铜)生成,故C正确;
D、碳酸钠与氢氧化钙混合会有白色沉淀(碳酸钙)生成,故D正确。
故选:CD。
31. 兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液呈现 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中Na+个数 Cl﹣个数。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是 。
【答案】(1)稀盐酸;
(2)碱性;
(3)<;
(4)H++OH﹣=H2O。
【解答】解:(1)由图2可知,溶液A初始的pH大于7,显碱性,则溶液A是氢氧化钠溶液,所以图1中的溶液B是稀盐酸。
(2)图2中a点的pH大于7,则a点所示的溶液呈现碱性。
(3)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,由图2可知,c点所示的溶液pH小于7,显酸性,则c点所示溶液中含有生成的氯化钠和过量的氯化氢,所以c点所示的溶液中Na+个数<Cl﹣个数。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,即:H++OH﹣=H2O。
32. 为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。某同学借助图甲中传感器对NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,三颈烧瓶中盛放溶液X,反应过程中溶液pH及温度变化如图乙。
(1)由图乙可判断溶液X是 ,c点溶液中的溶质成分为 (填化学式)。
(2)分析图乙可得该反应过程中 热量的结论(填“吸收”或“放出”)。
(3)下列能说明稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的是 (填字母)。
A.测定溶液的pH=7 B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀产生
C.滴入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成 D.测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
【答案】(1)NaOH溶液;NaCl、HCl;
(2)放热;
(3)AD。
【解答】解:(1)由图乙可知,初始时溶液的pH>7,呈碱性,因此三颈烧瓶中盛放的溶液X是NaOH溶液;c点时,溶液pH<7,说明稀盐酸已经过量,NaOH与HCl反应生成NaCl、H2O,因此溶液中的溶质为NaCl(生成物)和HCl(过量的反应物)。
(2)由图乙的温度曲线可知,反应过程中溶液温度先升高,后降低,说明与稀盐酸的中和反应是放热反应,反应过程中放出热量。
(3)A、测定溶液的pH=7,溶液呈中性,说明与恰好完全反应,故A选项说法正确。
B、滴入适量CuCl2溶液,无沉淀产生,只能说明溶液中无NaOH(已完全反应),但无法证明HCl是否过量,故B选项说法错误。
C、滴入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,只能证明溶液中含Cl﹣,无论HCl是否过量,反应生成的NaCl都会电离出Cl﹣,无法证明恰好完全反应,故C选项说法错误。
D、测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1,根据电荷守恒,说明溶液中无多余的OH﹣或H+,NaOH与HCl恰好完全反应,故D选项说法正确。
33. 数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的现象是 ,证明二者发生反应。
(2)选择pH传感器,观察到pH变化如图2所示。选择温度传感器,观察到温度变化如图3所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②D点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质是 (填化学式)。
③下列试剂能验证反应到达C点的是 (填字母)。
A.锌粒 B.纯碱溶液 C.无色酚酞溶液 D.氧化铜
通过上述实验可知,某些酸碱中和反应现象不明显,我们可以利用指示剂观察宏观现象,也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况,证明二者发生反应。
【答案】(1)溶液由红色变为无色;
(2)①NaOH+HCl=NaCl+H2O;②NaCl、NaOH;③ABD。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液呈碱性,刚开始酚酞试液遇到碱性溶液会变红,当向锥形瓶中滴加稀盐酸时,稀盐酸和氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,氢氧化钠逐渐被消耗,当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,酚酞试液在中性溶液呈无色,则能观察到的现象是溶液由红色变为无色,这一现象证明了氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。
(2)①氢氧化钠溶液与稀盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O。
②D点时,温度还在上升,说明反应还在进行,此时氢氧化钠未完全反应,溶液的溶质为反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠。
③图中C点溶液的pH<7,盐酸过量。
A.锌粒和盐酸反应会产生气泡,可用于验证反应到达C点,故选项正确。
B.纯碱溶液和盐酸均会产生二氧化碳气体,有气泡生成,可以验证反应到达C点,故选项正确。
C.无色酚酞溶液遇中性和酸性溶液均不变色,无法验证反应到达C点,故选项错误。
D.氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,可观察到固体溶解,溶液变蓝色,可用于验证反应到达C点,故选项正确。
34. 消石灰砂浆被广泛用于黏合砖石,因细软的消石灰砂浆硬化后会和砖石合为一体。试回答以下问题:
(1)消石灰砂浆表面会迅速硬化的主要原因是________________________________________。(写出说明和相应的化学方程式)。
(2) 消石灰里的Ca(OH)2和细砂里的SiO2 (二氧化硅)能否发生反应?简述其理由:________________
________________________________。如能反应请写出发生反应的化学方程式:____________________
________________________________________。
(3)石英的主要成分为二氧化硅,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料,冶金工业的助熔剂。
①二氧化硅的结构与金刚石相似,都是由___________(填“分子”、“原子”、或“离子”)构成的,二氧化硅属于___________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
②氢氧化钠固体曝露在空气中,容易___________,还能与空气中的二氧化碳反应生成___________
___________,所以必须密封保存。装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,原因是在常温下,NaOH与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成Na2SiO3和H2O。Na2SiO3使瓶口与瓶塞粘合在一起,则该反应的化学方程式为_________________________________。
【答案】(1)消石灰与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钙,从而迅速硬化;
Ca(OH) 2+CO2===CaCO3↓+H2O
(2)二氧化硅是酸性氧化物,消石灰是碱,二者能发生反应生成盐和水
SiO2+Ca(OH) 2===CaSiO3↓+H2O
(3)①原子;氧化物;②潮解;能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水;SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O。
【解析】(1)消石灰沙浆表面会迅速硬化,是因为能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,进行分析解答。(2)消石灰里的Ca(OH)2可以和细砂里的SiO2反应,生成硅酸钙和水,进行分析解答。
(3)①根据二氧化硅的结构与金刚石相似,二氧化硅是由硅元素和氧元素两种元素组成的化合物,进行分析解答。②氢氧化钠在空气中易发生潮解,与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,常温下,NaOH与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成Na2SiO3和H2O,进行分析解答。
35. 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
【答案】【方案一】
(1)二氧化碳会溶于水并与水反应;
(2)①结合题意分析物质;②结合二氧化碳反应进行量的分析;
【方案二】NaOH的乙醇溶液。
【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。
36. 科学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。
【实验步骤】
实验Ⅰ:沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中,关闭漏斗活塞。
实验Ⅱ:打开K1,在A装置的锥形瓶中可观察到现象,待结束。
实验Ⅲ:打开K2,观察到C中溶液分别倒吸入A、B中,轻轻振荡,直到液面稳定。
【思考与交流】
(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)溶液呈红色,说明Ca(OH)2的溶液的pH__________7。
(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有________________________________________。根据实验Ⅰ和Ⅱ__________(填“能”或“不能”) 证明CO2和NaOH溶液发生了反应。
(3)实验Ⅲ,C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液呈无色。经分析,瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质,请完成猜想二:(已知:氯化钙溶液呈中性)。
猜想一:CaCl2;
猜想二:__________。
【答案】(1)>(或大于) (2)B装置中的液体倒吸进A装置,并有白色浑浊产生不能(3) CaCl2、HCl
【解析】(1)B中滴有酚酞的Ca(OH) 2溶液呈红色,说明溶液显碱性,则说明Ca(OH)2的溶液的pH>7;(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有B装置中的液体倒吸进A装置,并有白色浑浊产生,A中压强减小可能是由于二氧化碳溶解于水中,不能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;(3)C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液显无色,说明溶液显酸性或中性,瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙,还可能含有氯化钙,或者是稀盐酸和氯化钙的混合物。
37. 在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH) 2溶液,拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,但溶液中并未出现浑浊,那么Ca(OH) 2溶液是否与CO2反应呢?于是同学们进行了猜想和实验:
猜想一:Ca(OH) 2溶液与CO2不反应,是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。
猜想二:Ca(OH) 2溶液与CO2反应,生成了可溶性物质。
实验
步骤与操作
实验现象与结果
结论
一
1.取2个相同的软塑料瓶,分别集满CO2气体, 编号为A、B
两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常
Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH) 2溶液和 ? ,立即拧紧瓶盖并振荡
两瓶内液体未出现浑浊;两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大
二
1. 测出反应前Ca(OH)2溶液的pH
大于7
2.测出反应后A瓶内液体的pH
小于7
(1)将表中“?”处的内容补充完整:_____________________。
(2)能判断“Ca(OH) 2溶液与CO2发生化学反应”的依据:______________________________。
(3)查阅资料得知:A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有人提出,只要利用现有装置和试剂,对实验一稍做补充或改进就能观察到浑浊现象,请简要说明你的做法:__________________________________________________。
【答案】(1)蒸馏水(或水) (2)A、B两瓶均变瘪且A瓶的变瘪程度更大[或Ca(OH) 2溶液与CO2混合后,溶液pH变小]
(3)重新实验,将足量的饱和Ca(OH) 2溶液加入集满CO2的塑料瓶中(或继续向A瓶加入足量饱和澄清石灰水)
【解析】(1)检验二氧化碳能否与氢氧化钙反应还是与水反应,应该用等量的饱和氢氧化钙溶液和水进行实验对比,所以分别向A、B两瓶中加入等量的氢氧化钙饱和溶液和水,立即拧紧瓶盖并振荡,观察对比,故填水。
(2)由实验一可知,两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大,说明A瓶中消耗的二氧化碳更多,证明二氧化碳与氢氧化钙发生了反应,氢氧化匕钙溶液呈碱性,其pH>7,由实验二可知,反应后溶液的pH<7,说明溶液中不含氢氧化钙,证明氢氧化钙已经与二氧化碳发生了反应。
(3)碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以可以向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水,观察到有白色沉淀生成,也可以利用现有装置,收集一瓶二氧化碳气体,然后向瓶中加入足量的饱和氢氧化钙溶液,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,观察到白色沉淀生成,说明氢氧化钙与二氧化碳发生了反应。
38. 某兴趣小组做了如下实验。
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,接着打开止水夹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留下的溶液也显红色。
②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。
(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 __________ (填化学式)和水。
(2)解释步骤②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% __________ (填“>”“=”或”)6%。
【答案】(1) Na2CO3; (2) B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入 (3)>
【解析】(1)步骤①中充分反应后试管B里的CO,最终转化为碳酸钠和水,碳酸钠化学式为Na2CO3;(2)B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入,引起振动鸣叫;(3)氢氧化钠与硫酸恰好反应的质量比为8098,则实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为a%>6%。
39.
同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜);还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管);
编号
4%的NaOH溶液的质量/g
8%的CuSO4溶液的质量/g
沉淀颜色
出现黑色物质所等待的时间/min
①
2
2
浅绿色
不出现
②
4
待填
蓝色中混有浅绿色
5
③
6
2
蓝色
3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO4溶液的质量应为___________(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为_______________________________。
探究2:分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号
①
②
③
④
⑤
处理方式
不做处理
直接向试管中加8mL水
直接向试管中加16mL水
滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水
滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min
3
11
17
不出现
不出现
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是______________________________________。
(4)分析实验结果,可得出分解难易与溶液碱性强弱的关系是___________。
【答案】 2 取最后一次洗涤液,滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色 溶液的碱性越强Cu(OH)2越易分解
【详解】
(1)根据探究目的及相关实验现象,为了进行对比,溶液的质量应为2g;
(2)③中生成蓝色沉淀,是因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,反应的化学方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是取适量洗涤液于试管中,滴加酚酞试液,酚酞不变色,说明洗涤液显中性;
(4)分析实验结果可知,①②③中容易碱性依次减弱,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是碱性越强,氢氧化铜越容易分解。
40. 某兴趣小组在学习碱的化学性质时,进行了如下所示的实验。
(1)实验①中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为_________________________________。
(2)实验②中观察到试管内有白色沉淀产生,反应的化学方程式为_____________________________。
(3)实验③中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是_________________________________。
实验结论:碱能与多种类别的物质发生反应,包括指示剂、非金属氧化物、酸和盐类等。
【反思交流】实验结束后,同学们对实验②的废液成分进行了探究:将实验②的废液进行过滤,滤渣所含的成分是______________________。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么物质呢?
【做出猜想】猜想一:滤液中的溶质是氢氧化钠。
猜想二:滤液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。
猜想三:滤液中的溶质是氢氧化钠和___________。
【实验设计】同学们取滤液样品并加入酚酞溶液,溶液呈红色,继续逐滴加入稀盐酸,发现溶液逐渐变无色,同时有气泡产生。由此得出结论,猜想___________正确。
【答案】(1)NaOH+HCl===NaCl+HO
(2)Na2CO3+Ca(OH)2===2NaOH+CaCO3↓
(3)气球胀大
【反思交流】碳酸钙 【做出猜想】氢氧化钙 【实验设计】二
【解析】(1)盐酸和氢氧化钠发生的是复分解反应相互交换成分,生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓;
(3)二氧化碳与氢氧化钠反应压强减小,在外界大气压的作用下空气进入气球,气球胀大;
(4)①由于盐酸与氢氧化钠反应生成了氯化钠,而氯化钠显中性又不易和其它物质反应,所以一定含有氯化钠;②使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠,溶液中不能剩氢氧化钙和碳酸钠,因为二者继续反应,所以只有还有可能是氢氧化钠和氢氧化钙了;
【反思交流】将实验②是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故将其废液进行过滤,滤渣所含的成分是碳酸钙.
【做出猜想】如果碳酸钠和氢氧化钙恰好完全反应,则溶质只有氢氧化钠,也就是猜想一;
如果碳酸钠过量,则溶质为氢氧化钠和碳酸钠,也就是猜想二;
如果氢氧化钙过量,则溶质为氢氧化钠和氢氧化钙,也就是猜想三;
【实验设计】取滤液样品并加入酚酞溶液,溶液呈红色,继续逐滴加入稀盐酸,发现溶液逐渐变无色,同时有气泡产生,气泡为盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体,故证明猜想二正确.
41. 酸和碱都是重要的化工原料,可用于纺织、印染等。染织工业的基本流程为:碱煮→酸洗→漂白→染色→质检,其中蕴含了丰富的化学知识。
【碱煮原理】
“碱煮”可除去布料表面的油污,使布料表面变得更加光滑、有光泽。古人利用将贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧后的固体和草木灰(主要成分为K2CO3)加水混合制备氢氧化钾洗涤布料。
(1)该过程发生的化合反应方程式为 。
(2)为保持较好的洗涤效果,制得的氢氧化钾溶液须密封保存。原因是 。
【酸洗工艺】
碱煮之后的布料表面残留的碱液、铁锈斑会影响布料的手感和后续工艺,需要进行“酸洗”。
(3)写出用稀硫酸除去铁锈斑反应的化学方程式 。
(4)用稀硫酸“酸洗”后的布料必须充分水洗至呈中性才能烘干,若用稀盐酸则无需水洗,其原因是
。
【染色奥秘】
草木染是一种非遗染色技艺,是利用天然植物汁液给漂白后的布料染色。经过植物汁液染色后的布料还可以借助不同的酸性、碱性溶液进行调色。
为探究调色原理,以紫薯汁为例,进行如表实验:
溶液
白醋
盐酸
食盐水
草木灰水
石灰水
加入后颜色
红色
红色
紫色
绿色
绿色
(5)根据你所学知识,分析酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色的化学原理 。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)防止空气中的二氧化碳与氢氧化钾反应;
(3)3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)盐酸具有挥发性;
(5)指示剂遇酸性或碱性溶液会变色。
【解答】解:(1)古人利用将贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧后的固体和草木灰(主要成分为K2CO3)加水混合制备氢氧化钾洗涤布料。该过程中碳酸钙先高温分解生成二氧化碳和氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,最后碳酸钾与氢氧化钙反应生成氢氧化钾和碳酸钙,故该过程发生的化合反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2;故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)氢氧化钾与氢氧化钠性质相似,空气中的二氧化碳和氢氧化钾会反应生成碳酸钾和水,所以制得的氢氧化钾溶液须密封保存。故答案为:防止空气中的二氧化碳与氢氧化钾反应;
(3)铁锈的主要成分是氧化铁,稀硫酸与氧化铁反应生成水和硫酸铁,反应的化学方程式为3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;故答案为:3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O;
(4)盐酸具有挥发性,所以若用稀盐酸则无需水洗;故答案为:盐酸具有挥发性;
(5)植物汁液遇酸性或碱性溶液会变色,故酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色。故答案为:指示剂遇酸性或碱性溶液会变色。
42. 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1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?
。
【答案】见试题解答内容
【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。
43. 某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体,对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣.同学们作出了以下猜想,并进行如下实验探究.
【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想1:只含NaOH 猜想2:只含Na2CO3 猜想3:含有NaOH和Na2CO3
【讨论交流】NaOH可能变质的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想 不成立.
(2)进一步他探究过程如下:
根据上述探究过程回答:
①加入过量BaCl2溶液的作用是 ;
②不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是
;
③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 .
A.CuCl2溶液 B.KNO3溶液 C.CaCl2溶液 D.NH4Cl溶液
【实验反思】实验室里,NaOH固体的保存方法是 .
【解答】解:【讨论交流】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+CO2=Na2CO3+H2O;
【实验探究】(1)碳酸盐和盐酸反应会生成二氧化碳,所以取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想1不成立;
(2)①碳酸钠和氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氯化钠进,所以加入过量BaCl2溶液的作用是:为了碳酸钠充分反应掉;
②氢氧化钡和碳酸钠反应会银氢氧根离子,对氢氧化钠的检验造成干扰,所以不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是:Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成氢氧化钠;
③氢氧化钠和氯化铵反应会生成氨气,氯化铜也也可以的,有蓝色沉淀生成,故选:AD;
【实验反思】氢氧化钠在空气中溶液变质,所以应该密封保存.
故答案为:【讨论交流】2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
【实验探究】(1)1;
(2)①为了碳酸钠充分反应掉;
②Ba(OH)2溶液与碳酸钠反应生成氢氧化钠;
③AD;
【实验反思】密封保存.
44. 某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口久置且不干燥的氢氧化钠和一瓶浓度为14.6%的稀盐酸。为测定氢氧化钠的变质情况,他们取9.5g变质的氢氧化钠样品于锥形瓶中,加入50g水,充分溶解,再向锥形瓶中滴加稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图所示。(计算结果均保留一位小数)
求:(1)反应中共产生二氧化碳的质量是 。
(2)9.5g样品中碳酸钠的质量。
(3)9.5g样品中氢氧化钠的质量分数。
(4)反应刚结束时溶液的溶质质量分数。
【解答】解:(1)由图中数据可知,生成二氧化碳的质量为:(9.5g+50g+50g)﹣107.3g=2.2g;
(2)设9.3g样品中碳酸钠的质量为x,与碳酸钠反应的氯化氢的质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x y 2.2g
x=5.3g
y=3.65g
答:9.3g样品中碳酸钠的质量为5.3g。
(3)与碳酸钠反应的盐酸质量为25g,则与氢氧化钠反应的盐酸为50g﹣25g=25g,设氢氧化钠的质量为m;
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
m 25g×14.6%
m=4g
则9.5g样品中氢氧化钠的质量分数:100%≈42.1%;
(4)由反应可知,稀盐酸中的氯离子全部转化成氯化钠中的氯离子,则反应的盐酸的物质的量和生成的氯化钠的物质的量相等,
设生成氯化钠的质量为w。
HCl~~~NaCl
36.5 58.5
50g×14.6% w
w=11.7g
反应刚结束时溶液的溶质质量分数为:100%≈10.9%。
答:加入50g稀盐酸时,溶液中溶质的质量分数为10.9%。
故答案为:
(1)2.2g;
(2)5.3g;
(3)42.1%;
(4)10.9%。
45. 已知氢氧化钠在空气中既能吸收水分而潮解,又能与二氧化碳反应而变质。为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是“部分变质还是完全变质”,小科取少量样品配制成溶液,进行了如图所示的实验(注:BaCl2溶液呈中性)。
(1)实验一:定性分析
①乙试管中白色沉淀是 (填化学式)。
②观察到丁试管内酚酞试液显 ,可知该氢氧化钠样品部分变质。
(2)实验二;定量测量
如图戊,准确称取13.5克变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤称得锥形瓶及样品的总质量为50克,再把150.00克7.3%稀盐酸平均分成5等份,每份30.00克依次加入锥形瓶中,充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下:
加入盐酸的次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
锥形瓶及所盛物质总质量/g
80.00
110.00
139.78
168.46
197.36
①整个反应过程中产生的二氧化碳质量是 克。
②根据上述实验数据,计算样品中氢氧化钠的质量。
【解答】解:(1)①乙试管中的白色沉淀是氯化钡和碳酸钠反应生成的碳酸钡;故答案为:BaCO3;
②根据该氢氧化钠样品部分变质可知,丙溶液中含有氢氧化钠,故丁试管内酚酞试液显红色;故答案为:红色;
(2)反应生成二氧化碳质量=50g+150.00g﹣197.36g=2.64g;
设样品中碳酸钠质量是x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.64g
x=6.36g
样品中氢氧化钠的质量为13.5g﹣6.36g=7.14g
答:样品中氢氧化钠的质量为7.14g。
故答案为:7.14g。
46. 实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为g)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈___________性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为___________g。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10g乙瓶中的固体样品用100g15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
【答案】(1)酸 (2)2.2
(3)设该样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
106/44=x/2.2g x=5.3g
甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数为5.3/10g×100%=53%
(4)假设10g固体样品全部为氢氧化钠,则设需要消耗的稀硫酸质量为y,
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
80 98
10g y×15%
80/10g=98/ y×15%
y≈81.7g<100g
假设10g固体样品全部变质,则设需要消耗的稀硫酸质量为z,
Na2CO3+ H2SO4===Na2SO4+H2O+ CO2↑
106 98
10g z×15%
106/10g=98/z×15%
z≈61.6g<100g
所以用100g 15%的稀硫酸进行此实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
答:略。
【解析】(1)根据紫色石蕊试液遇酸变红色,遇碱变蓝色,遇中性溶液不变色,进行分析判断。
(2)根据质量守恒定律,产生的二氧化碳气体质量为80.00g+90g-167.80g=2.2g;
(3)根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算样品中碳酸钠的质量,进一步计算固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)根据实验时所用稀硫酸过量分析。
【素养提升】
1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,稀盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,随着稀盐酸的加入,氯化钠质量不断增大,完全反应后继续加入稀盐酸,氯化钠质量不再变化,C选项符合题意。
故选:C。
5. 向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,如图表示某科学量随稀盐酸加入而变化的图像,根据图像特征,判断该科学量可能是( )
A.水的质量 B.氯化钠的质量
C.溶液的质量 D.氯元素的质量
【答案】A
【解答】解:A、氢氧化钠溶液中含有水,向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,水的质量逐渐增加,第一个过程溶剂增加的质量包括稀盐酸中的水和生成的水,增加的幅度要大;第二个过程是完全反应后继续滴加稀盐酸,溶剂增加的质量只是稀盐酸中的水,增加的幅度要小,符合图像特征,故选项正确。
B、向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,随着反应的进行,氯化钠的质量从0开始逐渐增加,至完全反应不再发生改变,不符合图像特征,故选项错误。
C、向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,溶液增加的始终是稀盐酸的质量,不符合图像特征,故选项错误。
D、向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液中氯元素的质量从0开始逐渐增加,不符合图像特征,故选项错误。
故选:A。
6. 同学们进行了如图所示实验,成功探究出了久置氢氧化钠固体的变质情况。下列说法正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液(提示:BaCl2溶液显中性)
B.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲
C.甲溶液的作用仅为检验Na2CO3是否存在
D.若Ⅱ有明显现象、Ⅲ无明显现象,则说明样品完全变质
【答案】D
【解答】解:A、甲溶液不能选择稀盐酸,因为氢氧化钠、碳酸钠均能与稀盐酸反应生成氯化钠溶液,溶液B为氯化钠溶液和盐酸的混合溶液,滴加酚酞溶液不变色,无法确定溶液中是否含有氢氧化钠,故选项说法错误。
B、溶液B中的溶质中一定含有碳酸钠与氯化钙反应生成的氯化钠,故选项说法错误。
C、甲溶液的作用不仅为检验Na2CO3是否存在,还能除去碳酸钠,故选项说法错误。
D、甲溶液可以选用氯化钙溶液,若Ⅱ有明显现象、Ⅲ无明显现象,则说明样品完全变质(现象分别是产生白色沉淀、酚酞溶液变不红色),说明含有碳酸钠,而不含有氢氧化钠,则说明样品全部变质,故选项说法正确。
故选:D。
7. 某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液的探究,同学们的实验设计合理的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,如果无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,如果酚酞呈无色,则溶液已完全变质
C.取样,在溶液中加入过量滴有酚酞的氯化钡溶液,如产生白色沉淀,且上层清液呈红色,则溶液未完全变质
D.取样,在溶液中加入过量稀盐酸,则可除去氢氧化钠溶液中产生的杂质
【答案】C
【解析】氢氧化钠变质的量较少,加入的盐酸又是少量的,盐酸会先与氢氧化钠反应,也没有气泡产生;碳酸钠和氯化钡反应会生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠能使酚酞变红色。
8. 下列对露置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液样品进行的相关实验中,实验现象及结论合理的是( )
A.取一定量溶液样品,滴入适量的澄清石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,证明原样品中含有氢氧化钠
B.向溶液样品中加入适量的澄清石灰水,过滤,可除去样品中的杂质
C.取少量溶液样品,滴入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成
D.取一定量溶液样品,滴入稀盐酸,立即有大量气体产生
【答案】B
【解析】向溶液样品中加入适量的澄清石灰水至恰好完全反应,生成了氢氧化钠和碳酸钙白色沉淀,再将沉淀过滤,可除去样品中的杂质。
9. 实验室有一瓶变质的氢氧化钠溶液,小嘉想探究试剂瓶中的氢氧化钠是否已完全变质,设计了两种方案:①取部分试液,滴入过量CaCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化;②取部分试液,滴入过量CuCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化。对于上述两种方案,你认为( )
A.两种方案都行 B.方案①行,方案②不行
C.两种方案都不行 D.方案①不行,方案②行
【解答】解:①取部分试液,滴入过量CaCl2溶液,可除去碳酸钠,再取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化以证明氢氧化钠是否存在,可验证氢氧化钠溶液是否完全变质,方案可行;
②取部分试液,滴入过量CuCl2溶液,因氯化铜与碳酸钠和氢氧化钠都会发生反应,所以取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化 不能证明氢氧化钠变质程度,方案不可行。
故选:B。
10. 氢氧化钠溶液敞口放置,易吸收空气中的二氧化碳而变质,所以要密封保存。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,边滴边振荡。如图表示反应过程中溶液的总质量随加入稀盐酸质量的变化而变化的情况。结合图示信息和所学的科学知识分析 AB、BC、CD 各段变化的理由。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:AB段是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液质量增大;
BC段是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,溶液质量增大,增大幅度比和盐酸和氢氧化钠反应小;
CD段是碳酸钠完全反应后加入盐酸,没有发生反应,溶液质量增大,增大幅度和AB段相同。
故答案为:AB段是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液质量增大;
BC段是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,溶液质量增大,增大幅度比和盐酸和氢氧化钠反应小;
CD段是碳酸钠完全反应后加入盐酸,没有发生反应,溶液质量增大,增大幅度和AB段相同。
11. 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。
12. 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,他们设计四组实验:
① ② ③ ④
下列说法错误的是( )
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。
13. 在试管中加入3毫升氢氧化钙溶液,然后滴加数滴氯化铁溶液,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.试管中有蓝色沉淀生成
B.反应后的溶液一定有颜色
C.反应后的溶液一定显中性
D.反应后的溶液中一定含Ca2+
【答案】D
【解答】解:A.氢氧化钙与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁是红褐色沉淀,不是蓝色沉淀,故A错误;
B.氯化铁溶液是黄色的,但题目中氯化铁是“数滴”,为少量,会完全反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,反应后的溶液是氯化钙和过量氢氧化钙的混合溶液,均为无色,故B错误;
C.氢氧化钙是碱,题目中氢氧化钙溶液过量,所以反应后的溶液显碱性,故C错误;
D.反应物氢氧化钙和生成物氯化钙都含有钙离子,所以反应后的溶液中一定含有Ca2+,故D正确。
故选:D。
14. 小科先完成了图甲和图乙所示的两个实验,在图甲中无明显现象,在图乙中有白色沉淀产生。然后他将图甲实验的废液用洗净的胶头滴管逐滴滴到图乙试管中,根据反应现象得到如图丙所示的图像。由此请推测甲废液中存在的物质是( )
A.HCl、NaCl B.NaOH、NaCl
C.NaCl D.NaOH、NaCl、HCl
【答案】A
【解答】解:盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,将图甲实验的废液用洗净的胶头滴管逐滴滴到图乙试管中,由图像看出,开始无气体,一段时间后,产生气体,说明甲中盐酸过量,盐酸先与乙中的碱氢氧化钠或(剩余氢氧化钙)反应,然后再与碳酸钙或(剩余碳酸钠)反应生成气体,从图像看出,气体的质量先无气体后不变,说明碳酸盐完全反应,所以图乙试管残留的混合物中,一定含有氯化钠和氯化氢。
故选:A。
15. 何老师在读高中的时候学习过这样一个化学方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,现在往一定量的氯化铝溶液中不断滴加NaOH溶液,下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:向氯化铝溶液中滴入NaOH溶液:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,先产生沉淀,后沉淀溶解,而且所用NaOH溶液质量比为3:1。
故选:D。
16. 图1中甲、乙、丙、丁表示相邻两物质相互混合过程中溶液酸碱度的变化,其中可能得图2所示变化关系的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【解析】在图2中根据pH的变化情况可知,pH由大于7到等于7最后小于7,正好是碱的溶液加酸后的过程,在图1中氢氧化钙与硫酸的反应正好符合。
17. 在①一氧化碳,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表现了“碱的通性”的组合是( )
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
【答案】D
【详解】
①一氧化碳属于非金属氧化物,与氢氧化钠溶液、澄清石灰水都不能反应,没有表现“碱的通性”;
②稀硫酸属于酸,与氢氧化钠溶液、澄清石灰水都能反应,表现了“碱的通性”;
③碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液不能反应,没有表现“碱的通性”;
④氯化铜溶液与氢氧化钠溶液、澄清石灰水都能反应,表现了“碱的通性”。
故选D。
18. 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>B>C
C.通过对比A、C瓶的现象证明CO2与水发生化学反应
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
【答案】C
【详解】A、氢氧化钠能够吸收空气中的水蒸气,说明氢氧化钠需密封保存,该选项说法正确。
B、实验2中,饱和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳能力比饱和氢氧化钙溶液强,饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳能力比水强,软塑料瓶变瘪的程度为A>B>C,该选项说法正确。
C、通过对比A、C,A瓶变瘪比C更明显,能够证明CO2与氢氧化钠反应,不能证明CO2与水发生化学反应,故选项说法错误。
D、饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好,是因为相同条件下氢氧化钠的溶解度远大于氢氧化钙的溶解度,该选项说法正确。
故选C。
19. 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.
【答案】B
【详解】A、鸡蛋进入瓶内,说明二氧化碳与氢氧化钠反应,导致瓶内的压强减小;
B、二氧化碳也能与水反应生成碳酸,导致试管内的压强减小,所以不足以说明二氧化碳与氢氧化钠反应;
C、气球变大,说明二氧化碳与氢氧化钠反应,导致瓶内的压强减小;
D、塑料瓶变瘪是由于NaOH与CO2反应使装置内的气压减小产生的现象。
故选B。
20. 利用数字化实验探究NaOH的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的NaOH固体加水溶解冷却至室温,然后加入BaCl2固体后溶液pH随时间的变化(BaCl2易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的NaCH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲证明NaCH固体能吸收CO2和H2O而变质
B.图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C.向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D.图丙d点溶液里Cl的个数等于Na+与H'的个数之和
【答案】B
【解答】解:A.图甲显示密闭容器中水蒸气的含量随时间降低,说明NaOH固体具有吸水性,无法直接证明吸收证明CO2,NaOH变质是吸收CO2和Na2CO3,故A错误;
B.长期放置的NaOH固体部分变质Na2CO3,加水溶解后加入BaCl2,ab段NaOH与BaCl2反应生成Ba(OH)2沉淀,该过程消耗OH﹣,使溶液碱性减弱,pH下降,ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应所致,故B正确;
C.图丙c点溶液pH为7,溶液呈中性,硫酸铜溶液和碱性溶液反应产生蓝色沉淀,向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液不会产生蓝色沉淀,故C错误;
D.根据电荷守恒定律,图丙d点溶液里Cl﹣和OH﹣的个数个数之和等于Na+与H+的个数之和,图丙d点溶液里Cl的个数小于等于Na+与H+的个数之和,故D错误。
故选:B。
21. 在做酸碱反应的实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、随着反应进行,水的质量不断增大,当恰好完全反应后,随着稀盐酸的加入,水的质量不断增大,该选项对应关系正确;
B、随着反应进行,氯化钠质量不断增大,当恰好完全反应后,氯化钠质量不再变化,该选项对应关系正确;
C、随着反应进行,氢氧化钠质量不断减小,当完全反应后氢氧化钠质量是0,该选项对应关系正确;
D、随着稀盐酸的加入,立即和氢氧化钠反应,一段时间内溶液中氯化氢质量是0,当完全反应后随着稀盐酸的不断加入,溶液中的氯化氢质量不断增大,该选项对应关系不正确;
故选:D。
22. 中和一定质量、一定质量分数的稀硫酸,需用mg氢氧化钠,若改用mg氢氧化钡,则反应后溶液的pH应当是( )
A.等于7 B.小于7 C.大于7 D.无法确定
【答案】B
【详解】由化学方程式H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O可知,参加反应的硫酸与氢氧化钠的质量比=98:80,由化学方程式H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O可知,参加反应的硫酸与氢氧化钡的质量比=98:171,中和一定质量、一定质量分数的稀硫酸,需用mg氢氧化钠,如改用mg氢氧化钡,则反应后溶液中有硫酸剩余,溶液呈酸性,溶液的pH会小于7,故选B。
23. 将10克20%的稀硫酸和10克20%的氢氧化钠溶液混合后,加入指示剂,下列叙述正确的是( )
A.紫色石蕊变红 B.紫色石蕊变蓝 C.紫色石蕊不变色 D.无法判断
【答案】B
【详解】10克20%的稀硫酸中溶质的质量为,10克20%的氢氧化钠溶液中溶质的质量为,参加反应的硫酸和氢氧化钠的质量98:80,等质量的硫酸和氢氧化钠反应,硫酸被耗尽,氢氧化钠有剩余,则反应后溶液显碱性,则能使紫色石蕊变蓝,故选B。
24. 向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,生成沉淀的质量由0开始逐渐增加,直至氢氧化钡完全反应,选项正确;
B、加入稀硫酸前,氢氧化钡溶液中含有水,水的质量大于0,加入稀硫酸后,硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中增加的水的质量是稀硫酸中的水与反应生成的水,氢氧化钡完全反应后再加入稀硫酸,增加的水的质量只是稀硫酸中的水,水增加的幅度减小,选项正确;
C、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,此阶段溶液中硫酸的质量为零,当氢氧化钡完全反应后,再加入稀硫酸,溶液中硫酸的质量不断增加,选项正确;
D、向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,当加入的稀硫酸过量后,溶液中不再有氢氧化钡,即氢氧化钡的质量为零,选项错误;
故选D。
25. 向100克质量分数为3.65%的盐酸中,逐滴加入质量分数为4%的氢氧化钠溶液,同时测定溶液的有关数据,则以每次所加氢氧化钠溶液的质量为横坐标的下列函数图象,基本正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】向100克3.65%的盐酸中,逐滴加入4%氢氧化钠溶液,盐酸反应完全后,则再继续加入氢氧化钠溶液,则氢氧化钠溶液过量,则混合溶液为碱性,而氯化钠也不再生成。
【详解】A、盐酸呈酸性,pH小于7,氢氧化钠呈碱性,pH大于7,向盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液,pH由小于7逐渐到大于7,故A不正确;
B、氢氧化钠溶液与盐酸的反应生成氯化钠和水,50克4%氢氧化钠溶液与盐酸反应时,混合溶液的质量为150g,盐酸的质量分数一定不为1.83%,故B不正确;
C、向100克3.65%的盐酸中,逐滴加入100克4%氢氧化钠溶液时,二者完全反应,此时的氯化钠的质量分数最大,而混合溶液的质量为200克,质量分数为5.85%错误,故C不正确;
D、向100克3.65%的盐酸中,逐滴加入100克4%氢氧化钠溶液时,二者完全反应,此时的氯化钠的质量分数最大为2.93%,而继续加入氢氧化钠溶液,则其质量分数变小,故D正确。故选D。
26. 如图表示在9.8g10%的稀硫酸中逐滴滴入10%的Ba(OH)2溶液的变化过程。下列说法中正确的是( )
A.X是时间,Y是pH
B.X是水的总质量,Y是H2SO4的质量
C.X是加入Ba(OH)2溶液的质量,Y是沉淀物的质量
D.X是加入Ba(OH)2溶液的质量,Y是溶液中溶质的质量
【答案】D
【解析】稀硫酸和氢氧化钡能反应生成硫酸钡沉淀和水,若X是加入Ba(OH)溶液的质量,溶液中溶质的质量减少,完全反应时为零,加入Ba(OH)2溶液过量时,溶液中溶质的质量又开始增加。
27. 某NaOH固体样品, 可能含有固体KOH和不溶于酸的杂质A,取5.6g该样品与100g一定质量分数的稀盐酸反应,两者恰好完全反应,生成mg水。下列说法中正确的是( )
A.若样品不含任何杂质,则m<1.8
B.若m=1.8,则样品中一定含有杂质A,可能含有固体KOH
C.若m=1.8,则样品中至少含有杂质A或固体KOH的一种
D.若样品中不含A,则盐酸的溶质质量分数不小于7.3%
【答案】B
【解析】假设5.6g样品全为氢氧化钠,设生成水的质量为A,消耗盐酸中的HCl为B
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5 18
5.6g B A
40/5.6g=36.5/B=18/A B=5.11g A=2.52g
则盐酸的质量分数为5.11/100g×100%=5.11%
假设5.6g样品全为氢氧化钾,设生成水的质量为C,消耗盐酸中的HCl为D
KOH+HCl=KCl+H2O
56 36.5 18
5.6g C D
56/5.6g=36.5/C=18/D C=3.65g D=1.8g
则盐酸的质量分数为3.65g/100g×100%=3.65%
A.若样品不含任何杂质,则m=2.52>1.8,故A错误;
B.通过上述计算可知,5.6gNaOH与盐酸反应生成2.52g水,大于1.8g,5.6gKOH与盐酸反应生成1.8g水,杂质A不与盐酸反应,产生水为0,小于1.8g,依据“一大一小”估算,若m═1.8,则样品中一定含有杂质A,可能含有固体KOH,故B正确;
C.通过计算可知,若m═1.8,样品中一定含有杂质A,可能含有固体KOH,故C错误;
D.通过计算可知,5.6gNaOH与盐酸恰好完全反应时,盐酸的质量分数为5.11%,5.6gKOH与盐酸恰好完全反应时,盐酸的质量分数为3.65%,若样品中不含A,则盐酸的溶质质量分数不小于3.65%,故D错误.
28. 现有盐酸和氯化铜的混合溶液,向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液,生成沉淀质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。以下说法正确的是( )
①滴加氢氧化钠溶液的质量至ag时,溶液中含有两种溶质
②滴加氢氧化钠溶液的质量为m(bg<m<cg),此时溶液中发生的化学反应为CuCl2+2NaOH====Cu(OH)2↓+2NaCl
③滴加氢氧化钠溶液的质量至dg时,溶液pH>7
④在滴加氢氧化钠溶液的整个过程中,溶液中氯元素的质量先减小后不变
A.②③ B.①②③ C.③④ D.②③④
【答案】A
【解析】①滴加氢氧化钠溶液的质量至ag时,溶液中含有三种溶质,即没有反应的氯化铜、剩余的氯化氢和反应生成的氯化钠,说法不正确;②滴加氢氧化钠溶液的质量为m(bg<m<cg),此时溶液中发生反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl,说法正确; ③滴加氢氧化钠溶液的质量至dg时,氢氧化钠溶液过量,溶液pH>7,说法正确;④在滴加氢氧化钠溶液的整个过程中,溶液中氯元素的质量始终不变,说法不正确。
29. mg a%的烧碱溶液与ng a%的稀硫酸溶液混合后滴入石蕊试液仍为紫色,则m和n的数值关系正确的是( )
A. m=n B. m>n C.m<n D.无法判断
【答案】C
【解析】由题干知:m克a%的烧碱溶液与n克a%的稀硫酸溶液混合后滴入石蕊试液仍为紫色,再根据“紫色石蕊试液遇酸变红色,遇碱变蓝色,遇中性溶液不变色”,可知恰好完全反应:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
m×a% n×a%
80/m×a%=98/n×a%
解之得:m=80n/98,所以m<n.
30. 如图,三个实验均可验证酸与碱能发生反应。
(1)实验一:通过观察稀盐酸与__________发生反应的现象,验证酸与碱能反应。
(2)实验二:通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应。该实验主要需要控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同,______________________________相同。
(3)实验三:加入X可验证稀硫酸能与NaOH发生反应,X可以是下列物质中的__________ (填字母)。
A.酚酞 B.CuO C.Na2CO3 D.Mg(NO3) 2
【答案】(1)氢氧化铜 (2)氢氧化钙粉末的质量 (3)AD
【解析】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀;据加入酸以后氢氧化铜逐渐消失,溶液变为蓝色,推测酸与碱发生了化学反应。
31. 向一瓶久置的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡,反应过程如图所示。请回答:
(1)该氢氧化钾溶液变质程度为 (选填“部分变质”或“全部变质”)。
(2)请写出氢氧化钾变质的原理 (用化学方程式表示)。
(3)C点溶液中所含的溶质是 (用化学式表示)。
【答案】(1)部分变质;
(2)2KOH+CO2= K2CO3+H2O;
(3)KCl。
【解答】解:(1)溶液质量增加的过程中,曲线出现转折,所以该氢氧化钾溶液变质程度为部分变质;
(2)氢氧化钾变质的原因是氢氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾和水,化学方程式为:2KOH+CO2= K2CO3+H2O;
(3)氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水,碳酸钾和盐酸反应生成氯化钾、水和二氧化碳,所以C点溶液中所含的溶质是KCl。
故答案为:(1)部分变质;
(2)2KOH+CO2= K2CO3+H2O;
(3)KCl。
32. 小科用图示方案做“检测氢氧化钙性质”的实验。已知:实验中使用的试剂溶液均未变质,氯化铁溶液呈酸性。
(1)图1盐酸加入氢氧化钙的实验中,并没有观察到该反应的明显现象,请你写出一种能观察到变化发生的方法 。
(2)小科在3毫升氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钙溶液后,没有观察到红褐色沉淀。小科思考发生这种现象的原因后,调整了实验操作,使实验两种溶液滴加在一起时就快速出现预期的红褐色沉淀。小科的操作是 。
【答案】(1)在氢氧化钙溶液中滴加酚酞试剂(答案不唯一);
(2)将氯化铁溶液滴到氢氧化钙溶液中去。
【解答】解:(1)盐酸与氢氧化钙是否发生反应可以借助中和反应发生时溶液的pH的变化情况进行分析;在碱的溶液中滴加酚酞,溶液变红加酸能使红色消失,则说明酸与碱能够发生反应,即在一定量的氢氧化钙溶液中,滴加2﹣3滴酚酞试液,溶液变红,然后加入适量盐酸至红色消失,变为无色液体,说明盐酸与氢氧化钙能够发生化学反应;
(2)由于氯化铁溶液呈酸性,氢氧化钙中的氢氧根离子与溶液中的氢离子反应,故在氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钙溶液后,没有观察到明显的红褐色沉淀;将氯化铁溶液滴到氢氧化钙溶液中,就快速出现预期的红褐色沉淀。
故答案为:(1)在氢氧化钙溶液中滴加酚酞试剂(答案不唯一);
(2)将氯化铁溶液滴到氢氧化钙溶液中去。
33. 某兴趣小组以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。如图1所示,小组同学向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀硫酸。一会儿发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止滴加稀硫酸,并对烧杯内稀硫酸与氢氧化钠溶液是否发生了反应进行探究。
(1)小组同学设计了以下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
在白瓷板上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读溶液的pH
pH__________
(填“>”“=”或“<”)7
稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应,且稀硫酸过量
(2)写出该反应的化学方程式:________________________________________。
(3)同学们经过讨论一致认为,不用上述方法,用其他试剂也可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。于是分成甲、乙两组继续实验。甲组实验:探究CuSO4溶液是否可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【实验操作及现象】如图2,向a试管中滴加足量稀硫酸时无明显现象, 再滴加CuSO4溶液时没有出现蓝色沉淀。
【实验结论】通过以上实验操作及现象,你认为用CuSO4溶液__________ (填“可以”或“不可以”)证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。乙组实验:探究BaCl2溶液是否可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【实验操作及现象】如图3,向b试管中滴加足量NaOH溶液时无明显现象, 再滴加BaCl2溶液时出现白色沉淀。
【实验结论】通过以上实验操作及现象,你认为用BaCl2溶液__________ (填“可以”或“不可以”)证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应,理由是________________________________________。
【答案】(1)< (2) 2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
(3)可以 不可以 稀硫酸、硫酸钠都会电离出硫酸根离子,硫酸根离子都会与钡离子生成硫酸钡沉淀
【解析】(1)硫酸显酸性,溶液的pH值<7.
(2)氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;
(3)【实验结论】氢氧根离子和铜离子反应会生成氢氧化铜沉淀,所以加入硫酸铜没有蓝色沉淀生成,说明溶液中不含氢氧根离子,可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应;
【实验结论】硫酸根离子和钡离子会生成硫酸钡沉淀,用BaCl2溶液不可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应,理由是:稀硫酸、硫酸钠都会电离出硫酸根离子,硫酸根离子都会与钡离子生成硫酸钡沉淀。
34. 中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】
步骤一:取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中,滴加2滴酚酞试液,溶液呈红色。
步骤二:用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,边滴加边用玻璃棒搅拌,红色变浅直至消失。
步骤三:向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性,用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干,有白色固体产生。
【思考拓展】(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”,名称是____________。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象,难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料:①酚酞试液在不同的pH时变化情况如下:
pH
0~8.2
8.2~10.0
10.0~14.0
颜色
无色
粉红色
红色
②氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰,该对比实验方案是____________________________
______________________________________________________________________。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:
步骤
现象
结论
将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份
向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置
①无_________
色沉淀生成
白色固体不是NaOH
向另一份滴加AgNO3溶液,振荡、静置
出现白色沉淀
②白色固体是NaCl, 反应的化学方程式为___________________________。
【继续探究】
(4)如图1是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析,氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是_____________________________________________。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
查阅资料:
③变色硅胶为蓝色,吸水后呈红色。
④变色硅胶与NaOH固体充分混合, 无明显现象; 变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH) 充分混合,无明显现象。
兴趣小组据此设计了如图2实验,验证中和反应有水生成:将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中,并用玻璃棒在试管中不断搅拌,观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色,U形管内液面左低右高。
①U形管内液面左低右高说明该反应_________(填“放出”或“吸收”)热量。
②无水醋酸由CH3COO-和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是_______________________ (用化学方程式表示)。
【答案】(1)胶头滴管 (2)用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验,如红色不消失,则可排除水的影响 (3)蓝 NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 (4)H+和OH-结合生成H2O (5)①放出
②CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O
【解析】(1)步骤二中,用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,所以A是胶头滴管。
(2)稀盐酸中含有水,水对实验有影响,根据控制变量法设计实验,该对比实验方案是用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验,如红色不消失,则可排除水的影响。
(3)①氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,因此无蓝色沉淀可说明白色固体不是NaOH;②根据题意氯化钠与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,化学方程式为NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3。
(4) 氢氧化钠和盐酸反应是酸碱中和反应, 其实质是H+和OH-结合生成H2O。
(5)①反应放热使得空气膨胀,从而使该反应U形管内液面左低右高,因此是放出热量;②变色硅胶遇水由蓝色变成红色,是因为醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠和水, 无水醋酸由CH3COO-和H+构成, 与碱发生中和反应的化学方程式为CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O.
35. 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 。
【答案】(1)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)C;
(3)红色消失;
(4)NaCl、CuCl2、Na2SO4。
【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。
故答案为:(1)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)C;
(3)红色消失;
(4)NaCl、CuCl2、Na2SO4。
36. 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1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? 。
【答案】见试题解答内容
【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。
37. 某小组以“验证二氧化碳与氢氧化钠反应”为主题展开项目化学习。
【方法一】通过验证二氧化碳气体的减少判断反应的发生
(1)如图1,若观察到集气瓶中的气球_________,则证明NaOH与发生了化学反应。
(2)如图2,分别将等体积的氢氧化钠溶液和水同时注入盛有等体积的集气瓶中,一段时间后,若盛有红墨水的U形管右面的液面_________ (填“升高”“降低”或“不变”),则证明NaOH与发生了化学反应。
(3)思考:图1实验操作及现象不足以证明NaOH与发生了反应,理由是_________
____________________________________。
【方法二】通过数字化实验判断反应的发生
查阅资料:影响密闭体系内气体压强的因素有气体分子数、气体所占体积和温度。
实施实验:利用气密性良好的装置(图3)进行实验。打开传感器,待压强平稳后将水匀速注入充满的集气瓶中;压强稳定后再匀速注入等体积的NaOH溶液。测得气体压强变化如图4所示。
(4)对比a点、b点及_________点压强的大小,可证明NaOH与发生了反应。
(5)在bc的变化过程中:注入NaOH溶液,气体所占体积减小,压强_________ (填“增大”或“减小”,下同);与NaOH溶液反应存在温度变化,压强减小;与NaOH溶液反应,分子数减少,压强_________。各种因素的影响相互抵消,导致b点与c点的压强相同。
(6)归纳总结:对于没有明显现象的化学反应,可通过验证反应物的减少或_________,从不同的角度证明反应的发生。此外也可以通过现代技术手段进行数据测定。
【答案】(1)胀大 (2) 降低 (3)二氧化碳能溶于水且与水反应,也能导致集气瓶内气压减小 (4)d (5)增大 减小 (6)有新物质生成
【解析】(1)二氧化碳与氢氧化钠反应,会使瓶内气体减少,压强减小,若观察到气球胀大,则说明NaOH和二氧化碳发生了化学反应。
(2)氢氧化钠与二氧化碳反应,使左侧瓶内压强减小,右侧瓶内压强相对较大,会将红墨水压向左侧,所以装有红墨水的U形管右侧的液面下降。
(3)因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以图1实验中,二氧化碳减少也可能是溶解在氢氧化钠溶液的水中或者与水反应了,二氧化碳能溶于水且与水反应,所以该实验现象不足以证明NaOH和二氧化碳发生了反应。
(5)注入NaOH溶液,气体所占体积减小,根据压强与体积的关系(在温度等其他条件不变时,体积减小,压强增大),所以压强增大;二氧化碳与NaOH溶液反应,二氧化碳分子数减少,因为反应消耗了二氧化碳。
(6)对于没有明显现象的化学反应,可通过验证反应物的减少或有新物质生成,从不同的角度证明反应的发生。
38. 盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是
。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是
。
【答案】(1)①稀盐酸;氯化钠;
②能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;
(2)H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降。
【解答】解:(1)①从乙图可以看出,初始溶液的pH为12.1(强碱性),随着滴加液体的体积增加,pH逐渐降低,说明是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中开始溶液呈碱性,图中B点pH=7,盐酸与氢氧化钠恰好反应生成氯化钠和水,因此对应的溶质为氯化钠;故答案为:稀盐酸;氯化钠;
②pH传感器相比pH试纸的优点:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;故答案为:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;
(2)电导率和溶液中离子浓度、离子所带电荷数相关。向定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,发生反应:HCl+NaOH = NaCl+H2O;HCl解离为H+和Cl﹣,NaOH解离为Na+和OH﹣,反应生成NaCl解离为Na+和Cl﹣和H2O,H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;故答案为:H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;
39. 小科向盛有50g质量分数为40%氢氧化钠溶液的烧杯中加入50g质量分数为36.5%的盐酸,用手触摸烧杯外壁,温度明显升高。他猜想温度升高可能是因为酸与碱反应放热,也可能是浓溶液稀释放热。为验证猜想,小科设计如下实验,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化,结果如图1所示。
实验①:20℃时,向50g质量分数为40%的氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g试剂M;
实验②:20℃时,向50g质量分数为36.5%的盐酸中缓慢滴加50g试剂M;
实验③:20℃时,向50g质量分数为40%的氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g质量分数为36.5%的盐酸。
请回答:
(1)试剂M是 (填试剂名称)。
(2)根据图1分析,氢氧化钠溶液与盐酸混合后,温度明显升高的主要原因是 。
(3)图2为实验③反应的微观示意图,按时间先后的排序为A→ (填“B→C”或“C→B”)。
(4)小科将实验③中盐酸替换为等质量、等质量分数的硫酸溶液重复实验,测得反应后的最高温度明显低于实验③的最高温度。请从微观角度,分析两次实验温度差异的原因:
。
【答案】(1)水。
(2)酸与碱反应放热。
(3)C→B。
(4)将实验③中盐酸替换为等质量、等质量分数的硫酸溶液时,硫酸分子不足,导致氢氧化钠“分子”不能完全反应,即氢氧根离子不能完全反应,反应放出热量较少。
【解答】解:(1)①②都是探究浓溶液稀释是否放热,为了进行对比,试剂M是水。
故答案为:水。
(2)根据图1分析,①②都是浓溶液稀释过程,过程中放热,放热较少(温度升高幅度小),③是酸碱中和反应放热,放热较多(温度升高幅度大),氢氧化钠溶液与盐酸混合后,温度明显升高的主要原因是酸与碱反应放热。
故答案为:酸与碱反应放热。
(3)图2为实验③反应的微观示意图,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,随着反应进行,氢氧化钠减少,氯化钠增多,按时间先后的排序为A→C→B。
故答案为:C→B。
(4)氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时,氢氧化钠和氯化氢质量比是40:36.5,和稀硫酸恰好完全反应时,氢氧化钠和硫酸质量比是80:98。两次实验温度差异的原因:将实验③中盐酸替换为等质量、等质量分数的硫酸溶液时,硫酸分子不足,导致氢氧化钠“分子”不能完全反应,即氢氧根离子不能完全反应,反应放出热量较少。
40. 科学小组用等质量分数的盐酸和NaOH溶液进行了实验探究。请回答:
(1)在图1实验中,可用 (填指示剂名称)指示NaOH被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是 。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量。保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度数据直到t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用。用适量的石灰[Ca(OH)2]可以改良酸性土壤(酸性物质以H2SO4为例),写出相应的化学方程式: 。
【答案】(1)酚酞试液;
(2)氯化钠(NaCl);
(3z;
(4)H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O。
【解答】解:(1)在氢氧化钠溶液中滴加盐酸,氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红。氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,当氢氧化钠被盐酸完全反应时,氯化钠溶液呈中性,此时酚酞试液由红色变为无色,所以可用酚酞试液指示被盐酸反应完全。故答案为:酚酞试液;
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,当pH=7时,溶液呈中性,说明氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,此时烧杯中溶液的溶质是氯化钠(NaCl)。故答案为:氯化钠(NaCl);
(3)盐酸和的反应是放热反应,在t1时将等质量、等温度的盐酸倒入氢氧化钠溶液中,反应开始,温度会升高,当反应结束后,热量逐渐散失,温度又会慢慢降低,直到与环境温度相同。温度随时间变化示意曲线。故答案为:;
(4)Ca(OH)2与H2SO4生成硫酸钙和水,化学方程式为H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O;故答案为:H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O。
41. 兴趣小组在实验时发现二氧化碳与氢氧化钠稀溶液反应时无明显现象,为了证明两者发生了化学反应开展以下实验探究。
【提出问题】如何证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应?
【进行实验Ⅰ】
步骤1:取一定量的氢氧化钠溶液于试管中,通入少量二氧化碳;
步骤2:向所得溶液中加入★溶液。
实验现象:观察到出现白色沉淀产生。
实验结论:说明溶液中存在碳酸根离子,即有碳酸钠生成,证明两者发生了化学反应。
【进行实验Ⅱ】
向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入氢氧化钠溶液,迅速旋紧瓶盖,振荡软塑料瓶,如图甲所示。
实验现象:观察到软塑料瓶变瘪。
实验结论:说明二氧化碳被消耗,证明两者发生了化学反应。
(1)“★”处所填的内容是 。
(2)有同学提出了质疑,认为实验Ⅱ不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是
。
【改进优化】
兴趣小组对方案Ⅱ进行了优化,实验器材和药品如图所示(实验中氢氧化钠固体与二氧化碳反应速率很慢可忽略不计)。
实验操作
实验结论
步骤1:如图乙所示,用细铁丝将装有氢氧化钠固体的玻璃瓶固定在橡胶塞上;
步骤2:向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水,塞紧橡胶塞后振荡,结果如图丙所示;
步骤3:将软塑料瓶倒置,使水和氢氧化钠固体充分接触后振荡软塑料瓶,结果如图丁所示。
二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
(3)图丁中观察到塑料瓶身 改变,从而推导出实验结论。
【反思评价】
(4)对于无明显现象的化学反应,一般可以从新物质的生成或反应物的 角度进行分析。
【答案】(1)BaCl2(答案不唯一);
(2)二氧化碳可溶于水,也能和水反应,也能使瓶子变瘪;
(3)凹陷程度;
(4)消耗(减少)。
【解答】解:(1)实验目的是检验二氧化碳和氢氧化钠反应生成了碳酸根离子,需要加入能和碳酸根生成白色沉淀的试剂,氯化钙、氯化钡可与碳酸钠反应生成白色的碳酸钙/碳酸钡沉淀,氢氧化钙也可与碳酸钠反应生成白色碳酸钙沉淀,都可以证明碳酸根存在,符合要求;故答案为:BaCl2(答案不唯一);
(2)氢氧化钠溶液本身含有水,二氧化碳本身可溶于水、也能和水反应,这两个过程也会消耗瓶内二氧化碳,使瓶内压强减小让塑料瓶变瘪,因此原实验无法证明变瘪是二氧化碳和氢氧化钠反应导致的;故答案为:二氧化碳可溶于水,也能和水反应,也能使瓶子变瘪;
(3)该实验为对照实验:只加水时,仅二氧化碳溶于水消耗少量二氧化碳,塑料瓶已经变瘪;倒置后氢氧化钠固体溶于水形成氢氧化钠溶液,会额外消耗大量二氧化碳,瓶内压强进一步减小,因此塑料瓶的凹陷程度会发生改变(比原来更瘪),证明二者发生了反应;故答案为:)凹陷程度;
(4)对于无明显现象的化学反应,证明反应发生一般有两个思路:一是检验有新物质生成,二是检验反应物被消耗(减少),本实验中Ⅰ是检验新物质,Ⅱ是检验反应物减少;故答案为:消耗(减少)。
42. 造纸术是我国四大发明之一,是中国的智慧结晶。请你结合相关信息回答下列问题:
I.造纸:
(1)纸的主要成分是纤维素,纤维素对植物主要起到支撑和保护作用,植物细胞中纤维素主要存在于
(填细胞结构),食物中纤维素的主要作用是 。
(2)“抄纸”目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,其相当于 (填实验室常用操作名称)。
Ⅱ.现代造纸:
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】①黑液呈碱性,不能直接排放到水中。②BaCl2溶液呈中性。
【提出猜想】猜想一:NaOH;猜想二:Na2CO3;猜想三:NaOH和Na2CO3
【实验探究】该兴趣小组的同学设计了以下实验方案进行了探究
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取样,向其中滴加过量BaCl2溶液
步骤二:将步骤一反应后的溶液静置,取少量上层清液于试管中,滴加2﹣3滴无色酚酞溶液
猜想三成立
【答案】(1)细胞壁;刺激消化腺分泌消化液,促进肠道蠕动等。
(2)过滤。
【实验探究】先有白色沉淀,后溶液变红。
【解答】解:(1)植物细胞中纤维素主要存在于细胞壁,食物中纤维素的主要作用是刺激消化腺分泌消化液,促进肠道蠕动等。
故答案为:细胞壁;刺激消化腺分泌消化液,促进肠道蠕动等。
(2)“抄纸”目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,其相当于过滤。
故答案为:过滤。
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取样,向其中滴加过量BaCl2溶液
步骤二:将步骤一反应后的溶液静置,取少量上层清液于试管中,滴加2﹣3滴无色酚酞溶液
先有白色沉淀(碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠),后溶液变红(溶液中含有氢氧化钠)
猜想三成立
故答案为:先有白色沉淀,后溶液变红。
43. 甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计如图的四组实验方案。
(1)其中能达到实验目的的是 。
(2)在D组实验中发生的化学方程式为 、 。
(3)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中。
①甲同学看到容器中看到产生浑浊,该现象说明有 物质生成。(填化学式)
②甲同学将上述混合物静置一段时间分层,再向上层清液中滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢?
甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。
③为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白:
实验内容
预测现象
结论
取少量容器中的上层溶 液于试管中,加入过量 的氯化钡溶液,静置
Ⅰ、若有白色沉淀生成,溶液呈无色
呈碱性物质是碳酸钠
Ⅱ、若无沉淀生成, 溶液呈红色
呈碱性物质是氢氧化钙
III、若有白色沉淀生成, 溶液呈红色
④乙同学认为甲同学第Ⅱ步验证的结论不严密,原因是 。
【答案】(1)CD (2) CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O CaCO3+CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O (3)① CaCO3 ② 氢氧化钠/NaOH ③ 碳酸钠和氢氧化钠或Na2CO3和NaOH ④氢氧化钠溶液也显碱性,使溶液呈碱性的物质还可能是氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物
44. 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 。
【解答】解:(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。
故答案为:(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。
45. 许多无明显现象的化学反应可通过滴加其它试剂的方法,使之产生明显的现象以证明反应确实发生了。例如以下三个实验:
(1)实验甲中的NaOH与HCl恰好反应时,可观察到的现象是 。
(2)从研究原理得知,实验甲是通过检验反应前后溶液酸碱性的改变证明反应发生了,与之采用相同原理的还有实验 (填“乙”或“丙”);
(3)证明实验丙中NaOH与CO2发生了反应,除了可以滴加酸,还可滴加的另一种试剂是 。
【解答】解:(1)恰好反应是溶液为中性,酚酞指示剂在酸性溶液中呈红色而在中性溶液中呈无色;
(2)乙中二氧化碳溶于水显酸性,石蕊指示剂显示溶液酸碱性的变化以判断反应是否进行;丙中是以是否放出气体来判断反应是否进行的;
(3)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碳酸钠可以和氢氧化钙或氢氧化钡反应生成沉淀:Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH,所以可以加Ca(OH)2溶液(或Ba(OH)2)以是否生成沉淀来判断反应是否进行。
46. 下列五种溶液:①Na2SO4溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④混有少量硝酸的K2SO4溶液 ⑤混有少量硝酸的MgSO4溶液
(1)指出其中属于碱性溶液的是 (选填序号);
(2)若将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,所得沉淀的质量与加入的Ba(OH)2的质量变化符合下列图象的是 (选填序号)。
【解答】解:(1)Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液显碱性;Na2SO4溶液显中性,混有少量硝酸的K2SO4溶液、混有少量硝酸的MgSO4溶液,显酸性。
(2)将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,氢氧化钡溶液与硫酸钾溶液反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀,一开始就产生沉淀,至完全反应,沉淀质量不再发生改变,观察图象,D符合变化过程。
47. NaOH潮解后极易与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质。为测定实验室一瓶放置已久的烧碱中NaOH含量,某同学取适量的烧碱样品,溶于一定量的水得到200g溶液;再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止,称量溶液为395.6g。
请计算:
(1)反应产生的CO2的质量为__________________g。
(2)若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量分数是多少?最后反应后所得溶液溶质质量分数是多少?
(3)用同浓度的硫酸,与三瓶原质量相等的未变质、部分变质或全部变质(杂质都是Na2CO3)的烧碱样品反应,需要硫酸的质量_____________________(填“都相等”或“未变质多”或“全部变质多”或“部分变质多”或“无法判断”)。
【答案】(1)4.4(2)78.8%;21.3% (3)都相等
【详解】根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为200g+200g-395.6g=4.4g
设碳酸钠的质量为x,生成的硫酸钠的质量为y
x=10.6g
y=14.2g
则若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量50.0g-10.6g=39.4g,则样品中NaOH的质量分数为×100%=78.8%.
设氢氧化钠与硫酸反应生成的硫酸钠的质量为z
z≈69.9g
最后反应后所得溶液溶质质量分数为×100%≈21.3%
由于过程中钠元素最终和硫酸结合为硫酸钠,所以根据钠元素和硫酸根守恒可知,无论是否变质以及变质到什么程度消耗的硫酸的质量都相等.
答:
(1)反应产生的CO2的质量为 4.4g.
(2)若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量分数是78.8%.最后反应后所得溶液溶质质量分数是21.3%.
(3)用同浓度的硫酸,与三瓶原质量相等的未变质、部分变质或全部变质(杂质都是Na2CO3)的烧碱样品反应,需要硫酸的质量都相等.
48. 某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为________g。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】(1)2.2;(2)根据图像可知,与碳酸钠反应的盐酸的质量为:100g-50g=50g;
设参加碳酸钠的质量为x,稀硫酸的溶质质量分数为y,
,
解得:x=5.3g,y=9.8%;
则样品中碳酸钠的质量分数为:;
(3)跟氢氧化钠反应的稀硫酸的质量也是50g,
设样品中氢氧化钠的质量为y
解得:z=4g。
9.8g样品中氢氧化钠固体的质量为4g。
【详解】(1)稀硫酸先和氢氧化钠反应,之后再和碳酸钠反应生成气体。根据图像可知,生成的二氧化碳的质量为2.2g。
(2)解析见答案。
(3)解析见答案。
49. 实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,实验员猜测固体已变质,为验证其猜想,取少量该固体样品进行如下实验:(提示:CaCl2溶液显中性)
(1)上述实验中,A操作的名称是 ;
(2)“无色溶液”中除了CaCl2,还有其它溶质为: ;
(3)取10g已变质的氢氧化钠固体于干燥的烧杯中,并向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,充分反应后称得溶液的质量为107.8g,求:
①样品中没有发生变质的氢氧化钠的质量 ;
②氢氧化钠固体在变质前的质量是多少 。
【答案】 过滤 氯化钠、氢氧化钠 设碳酸钠的质量为x
生成二氧化碳的质量为:10g+100g-107.8g=2.2g,
解得x=5.3g
没有发生变质的氢氧化钠的质量为:10g-5.3g=4.7g 设变质的氢氧化钠质量为y
y=4g
故变质前氢氧化钠质量:4g+4.7g=8.7g
【详解】(1)上述实验中,A操作的名称是过滤,通过过滤把液体和固体分离。
(2)向白色沉淀中加入稀盐酸产生气泡,说明白色沉淀是碳酸钙,进一步说明固体样品中含有碳酸钠,生成碳酸钙沉淀的同时生成了氯化钠。向无色溶液中加入酚酞试液,溶液变红色,说明固体样品中含有氢氧化钠,因此“无色溶液”中除了CaCl2,还有氢氧化钠和氯化钠。
(3)①见答案。
②见答案。
50. 实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只有一种杂质,且成分均匀),为测量样品中NaOH的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克,
②向上述3个烧杯中分别加入3 份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下:
实验一
实验二
实验三
反应前稀盐酸+烧杯质量(克)
150
150
150
反应前固体样品质量(克)
4
8
12
反应后烧杯内物质+烧杯质量(克)
m
155.8
158.7
(1)表中的m 值为 。
(2)根据实验数据计算样品中NaOH的质量分数。
(3)若要计算、确定所用的100克的稀盐酸的溶质质量分数,表格中的三次实验数据是否足够? (填“是”或“否”)
【答案】 (1)152.9 (2)33.75% (3)否
【详解】(1)分析表中数据可知,实验三产生的气体的质量为150g+12g-158.7g=3.3g,实验二产生的气体的质量为150g+8g-155.8g=2.2g,实验三产生的气体的质量大于实验二,所以实验二中稀盐酸有剩余,8g样品已完全反应。生成二氧化碳的为2.2g,则第一次4g的样品完全反应生成二氧化碳的质量为1.1g,所以:m=150g+4g-1.1g=152.9g
(2)设8g样品中碳酸钠的质量为x
解得:x=5.3g
样品中NaOH的质量分数为:×100×100%=33.75%
(3)根据表中的数据不能确定盐酸是否完全反应,不能计算稀盐酸的溶质质量分数。
故答为:(1)152.9;(2)样品中NaOH的质量分数33.75%;(3)否。
51. 在实验室中,小科同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验分析:称取试剂19.8g放入锥形瓶中,加入30.2g的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25g稀盐酸充分反应。测得数据与图像如下:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入稀盐酸的质量/克
25
25
25
25
25
25
锥形瓶中物体的质量/克
75
100
125
150
172.8
197.8
请根据有关信息回答问题:
(1)b的数值为______。
(2)计算该试剂中氢氧化钙的质量?
(3)氢氧化钙的变质程度(请计算有百分之多少的氢氧化钙变质了)?
【答案】(1)2.2;
(2)设生成的碳酸钙对应的变质前的氢氧化钙的质量为x,变质产生的碳酸钙质量为y,
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O和CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑可得
列式:
解得:
x=3.7g
y=5g
则该试剂中氢氧化钙的质量为19.8g-5g=14.8g。
(3)变质前氢氧化钙的质量为3.7g+(19.8g-5g)=3.7g+14.8g=18.5g ,
氢氧化钙的变质程度为。
【详解】(1)根据图可知,加入125g盐酸恰好完全反应,则根据质量守恒定律可得,生成的二氧化碳的质量为19.8g+30.2g+125g-172.8g=2.2g,故b的值为2.2。
(2)见答案。
(3)见答案。
52. 有一瓶久置在空气中的氢氧化钠固体,某同学为检验该固体中是否还存在NaOH,取少量该氢氧化钠样品进行如下实验(温馨提示:CaCl2溶液呈中性)。
(1)确定样品中含有 NaOH 的依据是 ,如果白色沉淀中含有两种物质,写出这两种物质的化学式: 。
(2)小敏认为取少量该溶液了试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红,也能得出氢氧化钠溶液变质的结论。你认为小敏的说法正确吗?为什么? 。
(3)取14.6g样品完全溶于水中,逐滴加入10%氯化钙溶液,产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。
①样品与氯化钙溶液反应产生的沉淀质量为 g。
②求样品中 NaOH的质量分数。(请列式计算)
【答案】(1)向滤液中滴加酚酞试液后溶液变红,说明滤液呈碱性,表明样品中存在 NaOH;CaCO3 和 Ca(OH)2
(2)不正确,因为氢氧化钠溶液也呈碱性,能使酚酞变红。
(3)10;样品中氢氧化钠的质量为:14.6g-10.6g=4g;则样品中氢氧化钠的质量分数:。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;根据化学反应方程式的计算;酸碱指示剂及其性质;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】(1)①根据氢氧化钠溶液呈碱性分析;②根据碳酸钙和氢氧化镁都不溶于水解答;
(2)根据碳酸钠的水溶液呈碱性分析;
(3)①写出碳酸钠和氯化钙反应的方程式,根据氯化钙的溶质质量分别计算出参加反应的碳酸钠的质量和生成碳酸钙的质量;②用样品质量减去碳酸钠质量得到氢氧化钠质量,最后与样品质量作比即可。
【解答】(1)① 向滤液中滴加酚酞试液后溶液变红,说明滤液呈碱性,表明样品中存在 NaOH(因为 NaOH 溶液显碱性,能使酚酞变红)。
② 白色沉淀可能是碳酸钙(CaCO3)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。因为久置的 NaOH 可能吸收 CO2 生成 Na2CO3,而 Na2CO3 与 CaCl2 反应生成 CaCO3 沉淀。氢氧化钠和氯化钙会生成溶解度更小的氢氧化钙和氯化钠。
(2)我认为小敏的说法不正确,理由是: 因为久置的 NaOH 可能部分变质为 Na2CO3,而 Na2CO3 溶液也呈碱性(pH > 7),能使酚酞变红。因此,仅凭酚酞变红无法区分是 NaOH 还是 Na2CO3 导致的碱性,无法直接得出氢氧化钠变质的结论。
(3)① 设固体样品中碳酸钠的质量为x,生成碳酸钙沉淀的质量为y,
参加反应的氯化钙的质量为:111g×10%=11.1g,
;
解得:x=10.6g,y=10g。
则 样品与氯化钙溶液反应产生的沉淀质量为 10g。
53. 实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质?甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞
变红
没有变质
(1) 乙同学指出方案一不合理,理由是 。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质?丙同学设计方案二进行探究。
方案
实验操作
现象
结论
方案二
①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液
溶液变红色
方案二结论处填写的内容是: 。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何?该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数。
【答案】(1)碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞试液变红
(2)部分变质
(3)设21.2g干燥固体中碳酸钠的质量为x,
x=10.6g
则所取干燥固体中碳酸钠的质量分数为;
答:所取干燥固体中碳酸钠的质量分数为50%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质
【解析】(1)碱溶液的化学性质:氢氧化钠变质会生成碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞试液变红,所以不能仅通过酚酞变红判断氢氧化钠未变质。
(2)物质的变质程度判断:滴加过量氯化钡溶液可除去碳酸钠,若上层清液能使酚酞变红,说明溶液中还有氢氧化钠,即氢氧化钠部分变质。
(3)化学方程式的计算:根据碳酸钠与氯化钡反应的化学方程式,利用生成碳酸钡沉淀的质量计算碳酸钠的质量,进而求出其质量分数。
【解答】(1)由于碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞变红,所以方案一不合理;
(2)方案二中,先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液,溶液变浑浊,是因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,说明样品中有碳酸钠,静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液,溶液变红色,说明样品中含有氢氧化钠,则结论是部分变质。
54. 实验探究是学习化学的基础,设计方案是实验探究的保证,感悟方法是实验探究的根本目的。现请你设计实验方案,探究某氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。
【设计方案并实验】使用不同物质类别的试剂进行探究
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量待测溶液于试管中,通入__________
出现白色沉淀
氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
方案二
取少量待测溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液
出现__________
氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
【方法感悟】
在检验物质时,要分析物质的组成和结构,据此选择加入恰当的试剂,根据不同现象得出结论。
【拓展研究】
根据方案二测定样品中氢氧化钠的质量分数。称取5g样品,加入36g水使其完全溶解后,缓慢加入10g溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,恰好完全反应。计算样品中氢氧化钠的质量分数。
【答案】【设计方案并实验】二氧化碳 白色沉淀
【拓展研究】解:设样品中氢氧化钙的质量为x。
106 74
x
样品中氢氧化钠的质量分数为%=85.2%。
答:样品中氢氧化钠的质量分数为85.2%。
【解析】【设计方案并实验】方案二中,取少量待测溶液于试管中,已知实验结论为溶液中有氢氧化钙,则滴加碳酸钠溶液,产生白色沉淀,因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠。据此推测方案一为取少量待测溶液于试管中,通入,反应产生碳酸钙白色沉淀。
【拓展研究】氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和水,氢氧化钠不与碳酸钠反应,据此计算出参加反应的氢氧化钙的质量,进而求出样品中氢氧化钠的质量分数。
55. 为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50g滤液于烧杯中,向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20g,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)滤液X的pH_________ (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(2)CD段发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)滤液X中含有的溶质是__________________。
(4)滴加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)大于 (2)Mg(OH) 2+H2SO4===MgSO4+2H2O (3)Ba(OH) 2和NaOH
(4)设加入20g硫酸镁溶液时,生成Mg(OH)2沉淀的质量为x。
Ba(OH) 2+MgSO4===BaSO4↓+Mg(OH)2↓
120 58
20g×6% x
120/58=1.2g/x x=0.58g
m2=4.66g+0.58g=5.24g。
【解析】(1)由于由于氢氧化钡和硫酸钠反应生成氢氧化钠,且加入硫酸镁有沉淀生成,且后期加入硫酸导致沉淀质量减少一部分,所以滤液X含有氢氧化钠,所以pH 大于7;
(2)CD段是氢氧化镁和硫酸反应生成硫酸镁和水,对应的化学方程式为 Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O。
(3)加入硫酸镁有沉淀生成,且后期加入硫酸导致沉淀质量减少一部分,所以既有氢氧化钠也有钡离子,所以滤液X中含有的溶质是 Ba(OH)2、NaOH。
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1.3碱的性质及其变化
知识点一:氢氧化钠和氢氧化钙
1.氢氧化钠与氢氧化钙物理性质的比较
氢氧化钠 NaOH
氢氧化钙 Ca(OH)2
俗名
苛性钠、火碱、烧碱
熟石灰、消石灰
颜色、状态
白色块状固体
白色粉末状固体
溶解性
易潮解、极易溶于水,且溶解时放出大量的热
微溶,溶解度随温度的升高而减小
腐蚀性
强腐蚀性
较强腐蚀性
用途
重要化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业;生活中可用来除油污
重要的建筑材料,也是一种工业原料.如漂白粉,农业上用于改良酸性土壤
注:
(1)实验室可用作某些气体的干燥剂,如H2、O2等。(只能干燥不与它反应的气体,即干燥非酸性气体)----氢氧化钠干燥作用是利用其固体潮解吸水的性质,氢氧化钠溶液不能作干燥剂。
(2)氢氧化钙的用途
①建筑上:用熟石灰和沙子混合来砌砖,用石灰浆粉刷墙壁。
②林业上:将熟石灰与硫黄粉混合后为石灰浆,刷在树木上,可防止虫害。
③农业上:熟石灰与硫酸铜溶液配制成波尔多液,可作为农药用来杀菌;熟石灰还可用来改良酸性土壤。
④实验室:用澄清石灰水检验。
2.氢氧化钠和氢氧化钙化学性质、用途、制取的比较
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙[Ca(OH)2]
电离方程式
NaOH= Na++OH-
Ca(OH)2= Ca2++2OH-
与酸碱指示剂反应
使紫色石蕊试液变蓝色,无色酚酞试液变红色
与非金属氧化物反应
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
与酸反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O
与盐反应
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
用途
化工原料,用于肥皂,石油,造纸,纺织,印染等工业
建筑业,抹墙,农业上改良酸性土壤,配置波尔多液,石硫合剂,工业上制取NaOH,漂白粉
制取
Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O= Ca(OH)2反应放热
【注】
①生石灰可作干燥剂 CaO+H2O===Ca(OH)2
②干燥剂限制:[CaO和NaOH固体]均不能干燥CO2、SO2等酸性气体,会发生化学反应。
③称量操作:氢氧化钠易潮解、强腐蚀,称量必须放在烧杯等玻璃器皿,不可直接放称量纸上。
知识点二:碱的通性
1. 碱的化学通性的本质
可溶性碱溶于水,电离产生的阴离子全部是氢氧根离子(OH-),因此所有可溶性碱化学性质相似
常见碱还有氢氧化钾、氨水。
注: 氨水的电离是NH3·H2O=NH4++ OH-,所以氨水也是碱。
钾、钠、钙的氧化物能与水反应生成相应的碱。如:CaO+H2O=Ca(OH)2
2. 碱的化学通性
(1)可溶碱溶液与酸碱指示剂作用
碱溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红。
(2)某些非金属氧化物+可溶碱 === 盐+水
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O(氢氧化钠吸收二氧化碳,敞口变质原理)
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O(澄清石灰水检验二氧化碳,出现白色浑浊)
注:氢氧化钠易溶于水,适合大量吸收废气中CO2、SO2
氢氧化钙微溶,仅用于检验酸性气体,例如CO2。
(3)酸+碱 === 盐+水
HCl+NaOH===NaCl+H2O
H2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2H2O
(4)可溶盐+可溶碱 === 新盐+新碱。(反应前提:反应物均可溶,产物有沉淀或气体)
①碱 + 氯化铁:生成红褐色氢氧化铁沉淀
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
②碱 + 硫酸铜:生成蓝色氢氧化铜絮状沉淀
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
③氢氧化钙的特性:与碳酸钠生成白色碳酸钙沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
注:1.氢氧化钠密封保存原因:①吸收空气中水分潮解;②和二氧化碳反应变质生成碳酸钠。
2.工业除废气二氧化硫:将废气通入足量氢氧化钠溶液吸收处理。
知识点三:中和反应的生产生活应用
1.胃酸过多, 溃疡或胃疼等通常需要服用含有氢氧化铝等抗酸剂的药物来缓解疼。
化学方程式: Al(OH)3+ 3HCl= AlCl3 +3H2O
2.材料:一辆盛有浓硫酸的罐车在环湾大道瑞昌路上桥口处泄露,两辆消防车迅速赶到现场先用熟石灰Ca(OH)2进行处理,又耗水20吨稀释处理。这次事故因处理得当、及时,所以没有对路面和花草造成太大影响。也不会造成环境污染。
化学方程式:Ca(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
3.蜜蜂和马蜂都是蜂,被同样属于蜂的两种蜂蜇,一种用碱液处理,一种用酸液处理。
原因:蜜蜂毒液显(酸 )性,可用肥皂水,马蜂毒液显(碱)性,可用食醋。
4.为什么被蚊虫叮咬过之后会觉得痛痒?有什么办法可消除肿痛?
[查阅资料]蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤,蚁酸是一种有机酸,化学名称叫做甲酸,化学式为HCOOH;
可涂抹一些含有碱性物质(如氨水NH3·H2O)的药水
可以用NaOH来中和胃酸、蚁酸吗?为什么?
不可以,因为NaOH的碱性太强,具有强的腐蚀性
5.改良土壤酸性(氢氧化钙与硫酸反应) Ca(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
6.处理酸性工业废水(氢氧化钠与硫酸反应) 2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
7.趣味实践:利用氢氧化钠、碳酸钠混合热碱液腐蚀叶片叶肉,制作叶脉书签。
8.生活小常识
讨论
回答
1.皮蛋味涩,如何除去涩味
1.味涩显 碱 性,蘸醋或醋淹。
2.说明除去水垢Mg(OH)2 的原理
2.水垢中的Mg(OH)2 是碱性物质,可以用食醋浸泡使醋酸与水垢中的Mg(OH)2 发生反应,生成溶于水的 醋酸镁 而除去水垢
3.早晨空腹时,为什么要少吃苹果等酸性食物较好
3.空腹时胃液显一定的 酸 性,这是再吃像苹果等酸性食物会使胃液酸性过强,影响健康
4.凉胃后医生建议吃的药物的化学性质是酸性还是碱性?
4.吃的药物是碱性,因为碱溶于水会产生 热量 。
5.用洁厕灵清洗厕所里污垢的原理。
6.厕所里的污垢显碱性,而洁厕灵主要含有盐酸,因此可以除去污垢中的 碳酸钙等 物质。
知识点四:土壤酸碱度测定与改良
1. 土壤酸碱度的测定与改良
(1)取样:选取山坡、农田、菜地等代表性地块,每块地设 5~6 个取样点,避开路边、肥料堆;清除表层杂物,取地下 20cm 土壤,多点土样混合、编号记录;阴凉通风处晾干,碾碎过筛备用。
(2)pH 检测:取 1g 土样加 5mL 蒸馏水振荡静置,取上层清液滴在精密 pH 试纸上,对比标准比色卡读取 pH。
2. 土壤酸碱分级标准
pH 区间
<4.5
4.5~5.5
5.5~6.5
6.5~7.5
7.5~8.5
8.5~9.5
>9.5
土壤等级
强酸性
酸性
弱酸性
中性
弱碱性
碱性
强碱性
3. 实践应用
水稻、大豆适宜 pH6~7;马铃薯适宜弱酸性土壤 pH5.5~6.0;酸性土壤可施加熟石灰改良。
知识点五:变质实验探究
1.氢氧化钙的变质探究(变质原因:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O )
① 是否变质的实验探究:取样,加入过量稀盐酸,有 气泡产生 ,说明氢氧化钙已变质
② 变质程度的探究(已知变质):取少量样品,加水溶解后过滤,向所得滤液中滴加酚酞试液,若滤液 变红色 ,说明氢氧化钙部分变质,若滤液不变色,则氢氧化钙已全部变质
2.氢氧化钠变质探究(变质原因:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O )
(1)氢氧化钠变质的三种情况(猜想)
① 没有变质:成分只有 NaOH
② 部分变质:成分是 NaOH和 Na2CO3
③ 完全变质:成分只有 Na2CO3
(2)证明变质的方法
①加酸(稀盐酸/稀硫酸)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸)。
现象:若产生气泡,说明已变质。
原理:碳酸钠与酸反应生成 CO₂,而 NaOH 与酸反应无明显现象。
反应方程式:Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑(或 Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑)
NaOH + HCl = NaCl + H₂O(NaOH 与酸反应无气泡)
②加碱(氢氧化钡/氢氧化钙溶液)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加 Ba(OH)₂(或 Ca(OH)₂)溶液。
现象:若产生白色沉淀,说明已变质。
原理:碳酸钠与碱反应生成白色沉淀,而 NaOH 与碱不反应。
反应方程式:Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ = BaCO₃↓ + 2NaOH
Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH(NaOH 与 Ba(OH)₂ / Ca(OH)₂ 不反应,无现象)
③加盐(氯化钡/氯化钙/硝酸钡/硝酸钙溶液)
操作:取少许固体溶于水,向溶液中滴加 BaCl₂(或 CaCl₂ / Ba(NO₃)₂ / Ca(NO₃)₂)溶液。
现象:若产生白色沉淀,说明已变质。
原理:碳酸钠与盐反应生成白色沉淀,而 NaOH 与盐不反应。
反应方程式:Na₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl(NaOH 与这些盐不反应,无现象)
注意:不能加指示剂判断,因为 NaOH 和 Na₂CO₃ 的溶液都呈碱性,指示剂无法区分。
(3)确定成分
①未变质(成分 NaOH)
操作:取少许固体溶于水,滴加 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),无明显现象;再滴加无色酚酞试液,溶液变红。
结论:只有 NaOH,未变质。
②部分变质(成分 NaOH 和 Na₂CO₃)
操作:取少许固体溶于水,滴加足量 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),产生白色沉淀(除尽 Na₂CO₃,防止干扰 NaOH 的检验);再滴加无色酚酞试液,溶液变红。
结论:既有 Na₂CO₃(沉淀证明),又有 NaOH(酚酞变红证明),部分变质。
反应方程式:Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl(除尽 Na₂CO₃)
NaOH 使酚酞变红(证明 NaOH 存在)
③完全变质(成分 Na₂CO₃)
操作:取少许固体溶于水,滴加足量 CaCl₂ 溶液(或 BaCl₂ 溶液),产生白色沉淀;再滴加无色酚酞试液,溶液不变色。
结论:只有 Na₂CO₃,完全变质。
【注意事项】:
① 不能用稀盐酸/稀硫酸:因为酸会与 NaOH 反应,且与 Na₂CO₃ 反应生成 CO₂ 的同时,无法检验 NaOH。
② 不能用 Ba(OH)₂ / Ca(OH)₂ 代替 CaCl₂ 等:因为会引入 OH⁻,干扰 NaOH 的检验(如 Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH,生成的 NaOH 会使酚酞变红,误判为部分变质)。
③ 试剂替换:CaCl₂ 溶液可换为 BaCl₂ / Ca(NO₃)₂ / Ba(NO₃)₂ 溶液;无色酚酞可换为可溶性镁盐(如 MgCl₂)、铜盐(如 CuSO₄)、铁盐(如 FeCl₃)、铵盐(如 NH₄Cl)(利用 OH⁻ 的特征反应)。
【经典题型讲解】
题型一:氢氧化钠与氢氧化钙
1.氢氧化钠是一种重要的化工原料,下列有关氢氧化钠性质中属于物理性质的是( )
A.氢氧化钠溶液久置会变质 B.氢氧化钠溶液能溶解兔毛
C.氢氧化钠固体吸水易潮解 D.氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫
2.小新发现放置在空气中的氢氧化钠颗粒会很快变成了如图的“浆糊”状态,其主要原因是氢氧化钠固体( )
A.吸热熔化 B.受热分解 C.吸水潮解 D.与水反应
3.氢氧化钠固体具有吸水性,可用于干燥某些气体。下列气体中能用氢氧化钠固体干燥的是( )
A.O2 B.CO2 C.SO2 D.HCl
4.天平的左盘和右盘分别放着盛有等质量的浓盐酸和氢氧化钠固体敞口烧杯,此时天平平衡,如图所示。一段时间后,天平会( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍处于平衡 D.无法判断
5.自嗨锅是一种方便操作、即时食用的自热火锅。如图,加热时只要将发热包放入下层盒子中,加入适量的冷水,下列物质中适合用于制作发热包的是( )
A.熟石灰 B.生石灰 C.氢氧化钠固体 D.浓硫酸
6.温州人过小年有吃芋头的习俗,但是处理芋头外皮时,汁液沾到皮肤上奇痒难忍,是因为芋头皮里有一种名为皂角素的物质。有人提供了有效的小妙招:用醋浸泡、用火炉烤手或者用热水浸泡等方法止痒。根据以上信息,不能推测皂角素具有( )
A.能溶于水 B.碱性 C.挥发性 D.热不稳定性
7.某同学总结的Ca(OH)2的化学性质如图。下列说法错误的是( )
A.甲一定是碳酸钠
B.反应②为放热反应
C.反应③可用于检验CO2气体
D.向澄清石灰水中加入紫色石蕊试液,溶液变为蓝色
8.进行如图实验,研究氢氧化钙的性质,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液颜色变为无色,说明稀盐酸已过量
B.②中生成白色沉淀,实验室可以采用该反应制取NaOH
C.③中试管底部有白色固体残留,说明氢氧化钙在水中的溶解度比较小
D.④中反应后溶液温度升高,说明氢氧化钙与稀盐酸反应放热
9.向盛有CO2的密闭烧瓶中注入足量的烧碱浓溶液,振荡使二者充分反应,打开止水夹,瓶内汽水立即“沸腾”,下列说法不正确的是( )
A.注入烧碱浓溶液后烧瓶内的气压会减小
B.汽水“沸腾”是由于发生化学变化生成了CO2
C.用氢氧化钾浓溶液代替烧碱进行实验,汽水也会“沸腾”
D.若烧瓶内气体换成CO,不会观察到汽水“沸腾”现象
10.Ca(OH)2具有杀灭牙根感染的细菌、中和牙根炎症所产生的酸性物质等作用,其制剂常用于牙髓病的治疗。下列有关 Ca(OH)2的说法中,错误的是( )
A.水溶液显碱性 B.可露置于空气中保存
C.具有杀菌消毒功效 D.不慎沾到皮肤上,应用水冲洗
11.现有四瓶失去标签的无色溶液,已知它们分别是稀硫酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和氯化钠溶液,现利用物质检索表将它们一一区分开来,其中表示氢氧化钠溶液的是( )
1a 加入无色酚酞试液,变红的是……2
1b 加入无色酚酞试液,不变色的是……3
2a 加入盐酸,有气泡产生的是……甲
2b 加入盐酸,无气泡产生的是……乙
3a 加入氯化钡溶液,有沉淀产生的是……丙
3b 加入氯化钡溶液,无现象的是……丁
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
12.如下图所示,广口瓶中盛有少量饱和石灰水,小试管和U形管中均有适量水,请回答。
(1)向小试管中放入氢氧化钠固体,可观察到饱和澄清石灰水 ;
(2)向小试管中加入下列物质,能使U形管中a液面上升,b液面下降的是 。
A.浓硫酸 B.硝酸铵 C.氯化钠 D.烧碱
13.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
14.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)
15.2025年12月31日,中国空间站建成三周年。空间站中的环境控制和生命保障系统有多种类型,如开式系统中,航天员的代谢产物不作回收再生,而是抛出舱外或封闭起来带回地面,航天员呼出的二氧化碳则由氢氧化锂(LiOH)吸收;而半闭式系统如图1所示,将航天员排出的二氧化碳、水汽和尿液等废弃物回收,利用太阳能电池板发电,转化为航天员所需要的氧气、水等。3名航天员在空间站密封舱内驻留24小时,舱内氧气分压随时间的变化如图2所示。
(1)LiOH的化学性质与NaOH相似,是因为其在水中都能解离出 。
(2)相较于开式系统,半闭式系统的优点是 (写一条即可)。
(3)航天员中度活动时氧气分压迅速下降的原因是 。
16.小宁用图1装置进行实验,先后将溶液快速全部推入三颈烧瓶,测得一段时间内烧瓶中的压强变化如图2所示。
(1)先推入的溶液是 。
(2)当b点时,三颈烧瓶内溶液的溶质可能为 。
17.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 。
题型二:碱的通性
1. 如图所示四个实验中,不能体现碱的通性的是( )
A. B. C. D.
2. 下列四个实验中,不是OH﹣参与反应即不能体现碱的通性的是( )
3. 碱都含有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.能使紫色石蕊试液变蓝色 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
4. ①二氧化碳、②碳酸钠溶液、③稀盐酸、④氯化铁溶液这四种物质中,能和氢氧化钙溶液反应且表现出了“碱的通性”的组合是( )
A.①③④ B.①②③ C.②④ D.①②③④
5. 下列四个实验不能体现碱的通性的是( )
A.将CO₂通入Ca(OH)₂溶液中,产生白色沉淀
B.将Na₂CO₃溶液滴入Ca(OH)₂溶液中,产生白色沉淀
C.将无色酚酞滴入NaOH溶液中,溶液变红
D.将CuSO₄溶液滴入NaOH溶液中,产生蓝色絮状沉淀
6. 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
7. 逻辑推理是化学常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.非金属氧化物CO2和SO2都能与碱溶液反应,所以CO也能与碱溶液反应
B.酸碱中和反应有盐和水生成,所以有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.碳酸盐与酸反应放出气体,所以能与酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐
D.氢氧化钠溶液中有OH﹣,能与酸反应,氢氧化钡溶液中也有OH﹣,所以也能与酸反应
8. 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
9. 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
10. 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
11. 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 。
12. 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 。
13. 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 .
14. 归纳总结是学习科学的重要方法,小科同学总结了NaOH的四条化学性质(如图所示)。
(1)依据反应①氢氧化钠溶液能使无色酚酞变红色,说明氢氧化钠溶液中有 离子。
(2)为了验证反应④能够发生,你选择的物质是 (填字母)。
A.MgO B.HCl C.CuSO4 D.BaCl2
(3)往一定量的稀硫酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,反应过程中溶液的pH会逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
15. 经过“碱的化学性质”的学习,小明同学用如图所示的示意图归纳总结了NaOH的四条化学性质。
(1)为了验证反应②,小明同学将适量的紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,其观察到的现象是 。
(2)为了验证反应③能够发生,应选用下列的哪一种试剂 。
A.KNO3 B.NaCl C.CuSO4 D.Na2CO3
16. 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。
题型三:碱性物质的变质探究
1.下列是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验,其中合理的是( )
①证明变质:取少量溶液,滴加足量的盐酸,观察现象
②确定成分:取少量溶液,加入石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液
③测定纯度:取一定量溶液,加入浓盐酸,用氢氧化钠固体吸收气体,称量
④除去杂质:取溶液,滴加石灰水至恰好完全反应,过滤
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.实验室有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。对于该溶液变质情况的探究,下列实验设计合理且结法有论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,若溶液呈红色,则可证明该溶液没有变质
C.取样,在溶液中加入过量的氢氧化钡后,继续滴加酚酞,若有白色沉淀,且溶液变红,则可以证明溶液部分变质
D.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
3.图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是( )
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和BaCl2
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
4.向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
5.为探究久置氢氧化钠固体的变质情况。某小组同学进行了如图所示实验,并得出部分变质的结论。下列分析正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液 B.D物质可能是气体,也可能是沉淀
C.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲 D.步骤Ⅲ中溶液变成红色
6.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究时重要环节。某兴趣小组同学发现盛有氢氧化钠溶液的试剂瓶口周围有一些白色固体,他们怀疑氢氧化钠已经变质,于是就进行了如下实验探究。
(1)甲同学取该溶液少量,滴加无色酚酞,观察到颜色变红,得出氢氧化钠溶液没有变质的结论,乙同学认为结论肯定是错误的,原因是 。
(2)乙同学重新取该溶液少许,加入足量的稀盐酸,观察到 (填现象),说明氢氧化钠溶液已经变质。此实验中一定发生的反应是 (用化学方程式表示)
(3)丙同学想知道是否完全变质,于是他取该溶液少量,滴加足量的硝酸钙溶液,静置后取上层清液,滴加酚酞,发现没有变红,由此可知,氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质。
7.某同学对实验室中已经变质的氢氧化钠固体进行探究。
【提出问题】氢氧化钠是否完全变质?
【猜想与假设】①部分变质,固体是NaOH和Na2CO3的混合物;②全部变质,固体是Na2CO3;
【查阅资料】NaCl溶液和BaCl2溶液均呈中性
步骤
实验操作
实验现象
1
取少量固体于小烧杯中,加水充分溶解
固体全部溶解
2
取少量烧杯中的溶液于试管中,加入过量的BaCl2溶液
产生白色沉淀
3
取上层清液于另一试管中,再加入少量_____溶液
产生蓝色絮状沉淀
【解释与结论】
(1)请将步骤3实验操作补充完整: 。
(2)步骤2加入过量BaCl2溶液的目的是 。
(3)根据实验现象,可确定该固体的成分是 。
8.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 。
9.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)。
10.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。
11.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)。
12.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: 。
13.一次用餐中、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。
14.某化学兴趣小组为探究某氢氧化钠固体样品变质程度进行了如图1所示的实验。
已知:①碳酸钠与盐酸的反应是两步进行的,即Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl═H2O+CO2↑+NaCl
②碳酸氢钠与氢氧化钠会反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
请计算:
(1)变质后的固体中含碳酸钠的质量为 g。(不需要计算过程,结果保留到0.1%)
(2)请在坐标图(图2)中画出实验过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线(标明横纵坐标的相应数值)。
强化训练
【基础强化】
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.含下列离子的溶液中,溶质全部为碱的是( )
A.Na+、OH﹣、NO3﹣ B.H+、Cl﹣、SO42﹣
C.K+、Ca2+、OH﹣ D.Na+、Mg2+、SO42﹣
3.氢氧化钠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.都能与指示剂作用 B.都能解离出氢氧根离子
C.都能解离出金属阳离子 D.都含有氢元素和氧元素
4.Ca(OH)2具有杀灭牙根感染的细菌、中和牙根炎症所产生的酸性物质等作用,其制剂常用于牙髓病的治疗。下列有关Ca(OH)2的说法中,错误的是( )
A.水溶液显碱性 B.具有杀菌消毒功效 C.可露置于空气中保存 D.不慎沾到皮肤上,应用水冲洗
5.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
6.航天员舱外服中放置的药饼主要成分为氢氧化锂(LiOH),其核心作用是保障航天员在舱外活动时的呼吸安全。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色 B.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
C.取部分药饼溶于水后可以和硝酸钠反应 D.药饼主要作为吸附剂清除二氧化碳气体
7.物质的结构决定性质,性质决定用途。下列物质的结构、性质和用途之间匹配正确的是( )
选项
结构
性质
用途
A
稀盐酸中含有氢离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
B
稀盐酸中含有氯离子
具有酸性
检验溶液中是否含有银离子
C
氢氧化钠溶液中含有钠离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
D
氢氧化钠溶液中含有氢氧根离子
具有碱性
吸收二氧化硫气体
8.《周礼》中记载,战国时期沿海先民已掌握“煤饼烧蛎房成灰”的工艺,并把得到的灰称为“蜃灰”。“蛎房”的主要成分和石灰石的主要成分相同,“蜃灰”与水反应可制得碱类物质。则“蜃灰”的主要成分是( )
A.CaCO3 B.Ca(OH)2 C.CaO D.Na2CO3
9.电影《哪吒之魔童闹海》里太乙真人炼丹时产生的有害气体中若含有二氧化硫,则下列吸收方法最合适的是( )
A.用氯化钠溶液吸收 B.碳酸钠溶液吸收
C.用火碱溶液吸收 D.用水吸收
10.氢氧化钾具有与氢氧化钠相似的化学性质。下列有关氢氧化钾的说法正确的是( )
A.氢氧化钾固体露置在空气中易变质 B.氢氧化钾溶液能使紫色石蕊试液变红
C.氢氧化钾溶液与氧化铜反应生成蓝色絮状沉淀 D.2mL氢氧化钾溶液与1mL硫酸溶液恰好完全反应
11.《食肉方》(去除黑痣的药方,“食”通“蚀”)中记载:“取白炭灰(熟石灰),获灰(草木灰,含K2CO3)等分,煎令如膏(用水煎煮,并去渣浓缩)……并可与去黑子……”下列说法错误的是( )
A.熟石灰的主要成分是Ca(OH)2 B.起到“食肉”作用的有效成分是Ca(OH)2
C.“煎令如膏”的过程中发生了化学变化 D.煎制好的药膏需要密封保存
12.航天员舱外服中放置的药饼主要成分为氢氧化锂(),其核心作用是保障航天员在舱外活动时的呼吸安全。下列关于药饼说法正确的是( )
A.取少量药饼溶于水,滴入紫色石蕊试液会变红色 B.将药饼放入稀盐酸中,液体温度降低
C.取部分药饼溶于水后可以和硝酸钠反应 D.药饼主要作为吸附剂清除二氧化碳气体
13.向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
14.NaOH在工业上有重要的应用。结合图示判断对NaOH的性质、用途认识正确的是( )
A.图中的指示剂是石蕊试液
B.NaOH+X制取盐2,X不可能是氧化物
C.Y可以是氨气、二氧化碳
D.盐1能与NaOH反应,就一定可溶于水
15.下列物质存放在烧杯中,一段时间后,因发生化学变化而变质的是( )
①浓盐酸 ②浓硫酸 ③烧碱 ④澄清石灰水
A.④ B.②③④ C.①②③④ D.③④
16.下列试剂敞口放置于空气中,溶液的质量减轻的是(不考虑溶剂的蒸发)( )
A.浓硫酸 B.烧碱溶液 C.澄清石灰水 D.饱和硫酸铜溶液
17.滴有酚酞的Ca(OH)2溶液与下列各物质恰好完全反应仍显红色的是( )
A.稀H2SO4 B.CuCl2溶液 C.CO2 D.Na2CO3溶液
18.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.
19.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.
20.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.溶液仍为无色 B.溶液由无色变为红色
C.溶液由红色变为无色 D.溶液由红色变为无色
21.实验探究是获取证据的重要途径。小希查阅资料获知氢氧化钾与氢氧化钠的化学性质相似,为了验证氢氧化钾的某些化学性质,他设计如图所示实验。下列现象描述正确的是( )
A.实验①试管中溶液变红 B.实验②试管中有气体产生
C.实验③试管中有红褐色沉淀产生 D.实验④试管中有白色沉淀产生
22.为了证明中和反应是否发生,小文同学做了下图四个实验,不能达到实验目的的是( )
A. 甲实验中,溶液仍为无色 B. 乙实验中,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
23.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
24.只含一种杂质的硫酸溶液M,加入足量的氢氧化钡溶液后,再加足量的稀盐酸,过程如图所示。下列判断正确的是( )
A.M中一定含有碳酸钠
B.图中ab间(不含a、b两点)滴入酚酞溶液变红色
C.bc段表示沉淀部分消失,有气泡产生
D.c点后溶液中的溶质为2种
25.小桐同学学习了碱的性质后,对实验室中一瓶久置的NaOH溶液是否变质产生了疑虑,他设计了以下4种实验方案,其中正确的是( )
A.滴加紫色石蕊试液,若变蓝,则氢氧化钠溶液没有变质
B.加少量的稀盐酸,无气泡产生,则氢氧化钠溶液没有变质
C.加适量CuSO4溶液,有蓝色沉淀生成,则氢氧化钠溶液没有变质
D.加足量的氢氧化钡溶液,产生白色沉淀,则氢氧化钠溶液已变质
26.某研究性学习小组对“通常用饱和石灰水检验CO2, 用浓NaOH溶液吸收CO2”这一问题进行了实验探究:在体积相同、盛满CO2的两集气瓶中,分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH溶液, 实验装置和现象如图所示。甲装置中产生的实验现象是:石灰水出现____________________,气球__________,其反应的化学方程式为______________________________;乙装置中的液体仍为无色,但气球鼓得比甲装置更大。
①检验CO2常用澄清的石灰水,是因为石灰水与CO2反应能产生__________色沉淀,现象明显。
②吸收CO2常用氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠极易溶于水,能配制更浓的溶液用来吸收更多的CO2。
27.敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡。如图1表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况。
(1)写出氢氧化钠溶液变质的化学方程式:______________________________。
(2)图中线段BC对应的实验现象是____________________。
(3)图中B点时溶液中的溶质是____________________。
(4)在图2中画出产生气体的质量与加入盐酸的质量关系。
28.向一含有盐酸的氯化铁溶液中边振荡边逐滴滴入氢氧化钠溶液,直至过量,某同学绘制了如图所示的曲线图,要表明反应过程中,溶液总质量与滴入氢氧化钠溶液质量的关系。请看图分析:
(1)b点对应的溶液中,溶质的化学式为______________。
(2)图中部分线段有误,请在图中重新画出溶液总质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系曲线(要求标出a、b、c折线点)。
29.小刚和小丽网位同字用卜图川示装置进行实验,验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。
(1)小刚关闭K,通入二氧化碳,A、B中均无明显变化。B中盛放__________溶液。
(2)小刚打开K,继续通入二氧化碳,B中反应的化学方程式为______________________________。
此步骤的目的是______________________________________________________________________。
(3)小丽同学提出质疑,她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应。其理由是__________
____________________,小刚针对小丽的质疑又补充了一个对照实验,这个实验是____________________
______________________________________________________________________。
30.为了便于理解和记忆,小丽同学总结了碱的化学性质如图,请完成下列问题。
(1)为了验证④,小丽将紫色石蕊溶液分别滴入氢氧化钠溶液和澄清石灰水中,溶液变成蓝色,原因是它们在水溶液中能电离出 。
(2)依据反应③,氢氧化钠必须密封保存,否则在空气中要变质,反应的化学方程式为
。
(3)依据反应②,氢氧化钙溶液能与下列物质反应的是 (填序号)。
A.稀硫酸 B.氯化钠溶液 C.硫酸铜溶液 D.碳酸钠溶液
31.兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液呈现 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中Na+个数 Cl﹣个数。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是 。
32.为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。某同学借助图甲中传感器对NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,三颈烧瓶中盛放溶液X,反应过程中溶液pH及温度变化如图乙。
(1)由图乙可判断溶液X是 ,c点溶液中的溶质成分为 (填化学式)。
(2)分析图乙可得该反应过程中 热量的结论(填“吸收”或“放出”)。
(3)下列能说明稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应的是 (填字母)。
A.测定溶液的pH=7 B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀产生
C.滴入AgNO3溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成 D.测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
33.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的现象是 ,证明二者发生反应。
(2)选择pH传感器,观察到pH变化如图2所示。选择温度传感器,观察到温度变化如图3所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②D点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质是 (填化学式)。
③下列试剂能验证反应到达C点的是 (填字母)。
A.锌粒 B.纯碱溶液 C.无色酚酞溶液 D.氧化铜
通过上述实验可知,某些酸碱中和反应现象不明显,我们可以利用指示剂观察宏观现象,也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况,证明二者发生反应。
34.消石灰砂浆被广泛用于黏合砖石,因细软的消石灰砂浆硬化后会和砖石合为一体。试回答以下问题:
(1)消石灰砂浆表面会迅速硬化的主要原因是________________________________________。(写出说明和相应的化学方程式)。
(2) 消石灰里的Ca(OH)2和细砂里的SiO2 (二氧化硅)能否发生反应?简述其理由:________________
________________________________。如能反应请写出发生反应的化学方程式:____________________
________________________________________。
(3)石英的主要成分为二氧化硅,它是玻璃工业和陶瓷工业的原料,冶金工业的助熔剂。
①二氧化硅的结构与金刚石相似,都是由___________(填“分子”、“原子”、或“离子”)构成的,二氧化硅属于___________(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。
②氢氧化钠固体曝露在空气中,容易___________,还能与空气中的二氧化碳反应生成___________
___________,所以必须密封保存。装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,原因是在常温下,NaOH与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成Na2SiO3和H2O。Na2SiO3使瓶口与瓶塞粘合在一起,则该反应的化学方程式为_________________________________。
35.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
36.科学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。
【实验步骤】
实验Ⅰ:沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中,关闭漏斗活塞。
实验Ⅱ:打开K1,在A装置的锥形瓶中可观察到现象,待结束。
实验Ⅲ:打开K2,观察到C中溶液分别倒吸入A、B中,轻轻振荡,直到液面稳定。
【思考与交流】
(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)溶液呈红色,说明Ca(OH)2的溶液的pH__________7。
(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有________________________________________。根据实验Ⅰ和Ⅱ__________(填“能”或“不能”) 证明CO2和NaOH溶液发生了反应。
(3)实验Ⅲ,C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液呈无色。经分析,瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质,请完成猜想二:(已知:氯化钙溶液呈中性)。
猜想一:CaCl2;
猜想二:______________________。
37.在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH) 2溶液,拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,但溶液中并未出现浑浊,那么Ca(OH) 2溶液是否与CO2反应呢?于是同学们进行了猜想和实验:
猜想一:Ca(OH) 2溶液与CO2不反应,是CO2溶于水导致瓶内气压变小而变瘪。
猜想二:Ca(OH) 2溶液与CO2反应,生成了可溶性物质。
实验
步骤与操作
实验现象与结果
结论
一
1.取2个相同的软塑料瓶,分别集满CO2气体, 编号为A、B
两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常
Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应
2.分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH) 2溶液和 ? ,立即拧紧瓶盖并振荡
两瓶内液体未出现浑浊;两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大
二
1. 测出反应前Ca(OH)2溶液的pH
大于7
2.测出反应后A瓶内液体的pH
小于7
(1)将表中“?”处的内容补充完整:_____________________。
(2)能判断“Ca(OH) 2溶液与CO2发生化学反应”的依据:______________________________。
(3)查阅资料得知:A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有人提出,只要利用现有装置和试剂,对实验一稍做补充或改进就能观察到浑浊现象,请简要说明你的做法:__________________________________________________。
38.某兴趣小组做了如下实验。
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,接着打开止水夹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留下的溶液也显红色。
②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。
(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 __________ (填化学式)和水。
(2)解释步骤②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% __________ (填“>”“=”或”)6%。
39.同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜);还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管);
编号
4%的NaOH溶液的质量/g
8%的CuSO4溶液的质量/g
沉淀颜色
出现黑色物质所等待的时间/min
①
2
2
浅绿色
不出现
②
4
待填
蓝色中混有浅绿色
5
③
6
2
蓝色
3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO4溶液的质量应为___________(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为_______________________________。
探究2:分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号
①
②
③
④
⑤
处理方式
不做处理
直接向试管中加8mL水
直接向试管中加16mL水
滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL水
滤出蓝色沉淀,洗涤至中性后放入洁净试管,加8mL4%的Na2SO4溶液
出现黑色物质所等待的时间/min
3
11
17
不出现
不出现
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是______________________________________。
(4)分析实验结果,可得出分解难易与溶液碱性强弱的关系是___________。
40.某兴趣小组在学习碱的化学性质时,进行了如下所示的实验。
(1)实验①中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为_________________________________。
(2)实验②中观察到试管内有白色沉淀产生,反应的化学方程式为_____________________________。
(3)实验③中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是_________________________________。
实验结论:碱能与多种类别的物质发生反应,包括指示剂、非金属氧化物、酸和盐类等。
【反思交流】实验结束后,同学们对实验②的废液成分进行了探究:将实验②的废液进行过滤,滤渣所含的成分是______________________。
【提出问题】滤液中所含溶质是什么物质呢?
【做出猜想】猜想一:滤液中的溶质是氢氧化钠。
猜想二:滤液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。
猜想三:滤液中的溶质是氢氧化钠和___________。
【实验设计】同学们取滤液样品并加入酚酞溶液,溶液呈红色,继续逐滴加入稀盐酸,发现溶液逐渐变无色,同时有气泡产生。由此得出结论,猜想___________正确。
41.酸和碱都是重要的化工原料,可用于纺织、印染等。染织工业的基本流程为:碱煮→酸洗→漂白→染色→质检,其中蕴含了丰富的化学知识。
【碱煮原理】
“碱煮”可除去布料表面的油污,使布料表面变得更加光滑、有光泽。古人利用将贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧后的固体和草木灰(主要成分为K2CO3)加水混合制备氢氧化钾洗涤布料。
(1)该过程发生的化合反应方程式为 。
(2)为保持较好的洗涤效果,制得的氢氧化钾溶液须密封保存。原因是 。
【酸洗工艺】
碱煮之后的布料表面残留的碱液、铁锈斑会影响布料的手感和后续工艺,需要进行“酸洗”。
(3)写出用稀硫酸除去铁锈斑反应的化学方程式 。
(4)用稀硫酸“酸洗”后的布料必须充分水洗至呈中性才能烘干,若用稀盐酸则无需水洗,其原因是
。
【染色奥秘】
草木染是一种非遗染色技艺,是利用天然植物汁液给漂白后的布料染色。经过植物汁液染色后的布料还可以借助不同的酸性、碱性溶液进行调色。
为探究调色原理,以紫薯汁为例,进行如表实验:
溶液
白醋
盐酸
食盐水
草木灰水
石灰水
加入后颜色
红色
红色
紫色
绿色
绿色
(5)根据你所学知识,分析酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色的化学原理 。
42.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1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?
。
43.某学校化学兴趣小组同学在实验室发现一瓶忘了盖瓶盖的NaOH固体,对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣.同学们作出了以下猜想,并进行如下实验探究.
【提出问题】这瓶NaOH固体样品的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想1:只含NaOH 猜想2:只含Na2CO3 猜想3:含有NaOH和Na2CO3
【讨论交流】NaOH可能变质的原因是 (用化学方程式表示)
【实验探究】(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想 不成立.
(2)进一步他探究过程如下:
根据上述探究过程回答:
①加入过量BaCl2溶液的作用是 ;
②不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量的BaCl2溶液的原因是
;
③下列溶液可用来代替酚酞试液检验猜想3成立的是 .
A.CuCl2溶液 B.KNO3溶液 C.CaCl2溶液 D.NH4Cl溶液
【实验反思】实验室里,NaOH固体的保存方法是 .
44.某兴趣小组在实验室发现一瓶敞口久置且不干燥的氢氧化钠和一瓶浓度为14.6%的稀盐酸。为测定氢氧化钠的变质情况,他们取9.5g变质的氢氧化钠样品于锥形瓶中,加入50g水,充分溶解,再向锥形瓶中滴加稀盐酸。实验测得加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如图所示。(计算结果均保留一位小数)
求:(1)反应中共产生二氧化碳的质量是 。
(2)9.5g样品中碳酸钠的质量。
(3)9.5g样品中氢氧化钠的质量分数。
(4)反应刚结束时溶液的溶质质量分数。
45.已知氢氧化钠在空气中既能吸收水分而潮解,又能与二氧化碳反应而变质。为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是“部分变质还是完全变质”,小科取少量样品配制成溶液,进行了如图所示的实验(注:BaCl2溶液呈中性)。
(1)实验一:定性分析
①乙试管中白色沉淀是 (填化学式)。
②观察到丁试管内酚酞试液显 ,可知该氢氧化钠样品部分变质。
(2)实验二;定量测量
如图戊,准确称取13.5克变质的NaOH样品放入锥形瓶中,用电子秤称得锥形瓶及样品的总质量为50克,再把150.00克7.3%稀盐酸平均分成5等份,每份30.00克依次加入锥形瓶中,充分反应后用电子秤称得锥形瓶及所盛物质的总质量,实验数据记录如下:
加入盐酸的次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
锥形瓶及所盛物质总质量/g
80.00
110.00
139.78
168.46
197.36
①整个反应过程中产生的二氧化碳质量是 克。
②根据上述实验数据,计算样品中氢氧化钠的质量。
46.实验室有甲乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为g)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈___________性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为___________g。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10g乙瓶中的固体样品用100g15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
【素养提升】
1.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
2.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
3.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
4.向部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸。溶液中氯化钠质量变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
5.向氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,如图表示某科学量随稀盐酸加入而变化的图像,根据图像特征,判断该科学量可能是( )
A.水的质量 B.氯化钠的质量
C.溶液的质量 D.氯元素的质量
6.同学们进行了如图所示实验,成功探究出了久置氢氧化钠固体的变质情况。下列说法正确的是( )
A.甲溶液可以选择稀盐酸或BaCl2溶液(提示:BaCl2溶液显中性)
B.溶液B中的溶质一定只含有NaOH和甲
C.甲溶液的作用仅为检验Na2CO3是否存在
D.若Ⅱ有明显现象、Ⅲ无明显现象,则说明样品完全变质
7.某同学发现,上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液的探究,同学们的实验设计合理的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,如果无气泡产生,则可证明该溶液没有变质
B.取样,在溶液中滴加酚酞,如果酚酞呈无色,则溶液已完全变质
C.取样,在溶液中加入过量滴有酚酞的氯化钡溶液,如产生白色沉淀,且上层清液呈红色,则溶液未完全变质
D.取样,在溶液中加入过量稀盐酸,则可除去氢氧化钠溶液中产生的杂质
8.下列对露置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液样品进行的相关实验中,实验现象及结论合理的是( )A.取一定量溶液样品,滴入适量的澄清石灰水,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,证明原样品中含有氢氧化钠
B.向溶液样品中加入适量的澄清石灰水,过滤,可除去样品中的杂质
C.取少量溶液样品,滴入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成
D.取一定量溶液样品,滴入稀盐酸,立即有大量气体产生
9.实验室有一瓶变质的氢氧化钠溶液,小嘉想探究试剂瓶中的氢氧化钠是否已完全变质,设计了两种方案:①取部分试液,滴入过量CaCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化;②取部分试液,滴入过量CuCl2溶液,取上层清液滴入酚酞,观察溶液颜色变化。对于上述两种方案,你认为( )
A.两种方案都行 B.方案①行,方案②不行
C.两种方案都不行 D.方案①不行,方案②行
10.氢氧化钠溶液敞口放置,易吸收空气中的二氧化碳而变质,所以要密封保存。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,边滴边振荡。如图表示反应过程中溶液的总质量随加入稀盐酸质量的变化而变化的情况。结合图示信息和所学的科学知识分析 AB、BC、CD 各段变化的理由。
11.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
12.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,他们设计四组实验:
① ② ③ ④
下列说法错误的是( )
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
13.在试管中加入3毫升氢氧化钙溶液,然后滴加数滴氯化铁溶液,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.试管中有蓝色沉淀生成
B.反应后的溶液一定有颜色
C.反应后的溶液一定显中性
D.反应后的溶液中一定含Ca2+
14.小科先完成了图甲和图乙所示的两个实验,在图甲中无明显现象,在图乙中有白色沉淀产生。然后他将图甲实验的废液用洗净的胶头滴管逐滴滴到图乙试管中,根据反应现象得到如图丙所示的图像。由此请推测甲废液中存在的物质是( )
A.HCl、NaCl B.NaOH、NaCl
C.NaCl D.NaOH、NaCl、HCl
15.何老师在读高中的时候学习过这样一个化学方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,现在往一定量的氯化铝溶液中不断滴加NaOH溶液,下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
16.图1中甲、乙、丙、丁表示相邻两物质相互混合过程中溶液酸碱度的变化,其中可能得图2所示变化关系的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
17.在①一氧化碳,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表现了“碱的通性”的组合是( )
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
18.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>B>C
C.通过对比A、C瓶的现象证明CO2与水发生化学反应
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
19.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.
20.利用数字化实验探究NaOH的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的NaOH固体加水溶解冷却至室温,然后加入BaCl2固体后溶液pH随时间的变化(BaCl2易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的NaCH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲证明NaCH固体能吸收CO2和H2O而变质
B.图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C.向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D.图丙d点溶液里Cl的个数等于Na+与H'的个数之和
21.在做酸碱反应的实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
22.中和一定质量、一定质量分数的稀硫酸,需用mg氢氧化钠,若改用mg氢氧化钡,则反应后溶液的pH应当是( )
A.等于7 B.小于7 C.大于7 D.无法确定
23.将10克20%的稀硫酸和10克20%的氢氧化钠溶液混合后,加入指示剂,下列叙述正确的是( )
A.紫色石蕊变红 B.紫色石蕊变蓝 C.紫色石蕊不变色 D.无法判断
24.向一定质量的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸直至过量,下列图像不能正确反映对应关系的是( )
A. B.
C. D.
25.向100克质量分数为3.65%的盐酸中,逐滴加入质量分数为4%的氢氧化钠溶液,同时测定溶液的有关数据,则以每次所加氢氧化钠溶液的质量为横坐标的下列函数图象,基本正确的是( )
A. B.
C. D.
26.如图表示在9.8g10%的稀硫酸中逐滴滴入10%的Ba(OH)2溶液的变化过程。下列说法中正确的是( )
A.X是时间,Y是pH
B.X是水的总质量,Y是H2SO4的质量
C.X是加入Ba(OH)2溶液的质量,Y是沉淀物的质量
D.X是加入Ba(OH)2溶液的质量,Y是溶液中溶质的质量
27.某NaOH固体样品, 可能含有固体KOH和不溶于酸的杂质A,取5.6g该样品与100g一定质量分数的稀盐酸反应,两者恰好完全反应,生成mg水。下列说法中正确的是( )
A.若样品不含任何杂质,则m<1.8
B.若m=1.8,则样品中一定含有杂质A,可能含有固体KOH
C.若m=1.8,则样品中至少含有杂质A或固体KOH的一种
D.若样品中不含A,则盐酸的溶质质量分数不小于7.3%
28.现有盐酸和氯化铜的混合溶液,向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液,生成沉淀质量与滴入氢氧化钠溶液质量的变化关系如图所示。以下说法正确的是( )
①滴加氢氧化钠溶液的质量至ag时,溶液中含有两种溶质
②滴加氢氧化钠溶液的质量为m(bg<m<cg),此时溶液中发生的化学反应为CuCl2+2NaOH====Cu(OH)2↓+2NaCl
③滴加氢氧化钠溶液的质量至dg时,溶液pH>7
④在滴加氢氧化钠溶液的整个过程中,溶液中氯元素的质量先减小后不变
A.②③ B.①②③ C.③④ D.②③④
29.mg a%的烧碱溶液与ng a%的稀硫酸溶液混合后滴入石蕊试液仍为紫色,则m和n的数值关系正确的是( )
A. m=n B. m>n C.m<n D.无法判断
30.如图,三个实验均可验证酸与碱能发生反应。
(1)实验一:通过观察稀盐酸与__________发生反应的现象,验证酸与碱能反应。
(2)实验二:通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应。该实验主要需要控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同,______________________________相同。
(3)实验三:加入X可验证稀硫酸能与NaOH发生反应,X可以是下列物质中的__________ (填字母)。
A.酚酞 B.CuO C.Na2CO3 D.Mg(NO3) 2
31.向一瓶久置的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡,反应过程如图所示。请回答:
(1)该氢氧化钾溶液变质程度为 (选填“部分变质”或“全部变质”)。
(2)请写出氢氧化钾变质的原理 (用化学方程式表示)。
(3)C点溶液中所含的溶质是 (用化学式表示)。
32.小科用图示方案做“检测氢氧化钙性质”的实验。已知:实验中使用的试剂溶液均未变质,氯化铁溶液呈酸性。
(1)图1盐酸加入氢氧化钙的实验中,并没有观察到该反应的明显现象,请你写出一种能观察到变化发生的方法 。
(2)小科在3毫升氯化铁溶液中滴入几滴氢氧化钙溶液后,没有观察到红褐色沉淀。小科思考发生这种现象的原因后,调整了实验操作,使实验两种溶液滴加在一起时就快速出现预期的红褐色沉淀。小科的操作是 。
33.某兴趣小组以“稀硫酸与氢氧化钠溶液能否发生反应”为课题进行了科学探究。如图1所示,小组同学向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀硫酸。一会儿发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止滴加稀硫酸,并对烧杯内稀硫酸与氢氧化钠溶液是否发生了反应进行探究。
(1)小组同学设计了以下实验方案:
实验步骤
实验现象
实验结论
在白瓷板上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量反应后的溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读溶液的pH
pH__________
(填“>”“=”或“<”)7
稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了反应,且稀硫酸过量
(2)写出该反应的化学方程式:________________________________________。
(3)同学们经过讨论一致认为,不用上述方法,用其他试剂也可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。于是分成甲、乙两组继续实验。甲组实验:探究CuSO4溶液是否可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【实验操作及现象】如图2,向a试管中滴加足量稀硫酸时无明显现象, 再滴加CuSO4溶液时没有出现蓝色沉淀。
【实验结论】通过以上实验操作及现象,你认为用CuSO4溶液__________ (填“可以”或“不可以”)证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。乙组实验:探究BaCl2溶液是否可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应。
【实验操作及现象】如图3,向b试管中滴加足量NaOH溶液时无明显现象, 再滴加BaCl2溶液时出现白色沉淀。
【实验结论】通过以上实验操作及现象,你认为用BaCl2溶液__________ (填“可以”或“不可以”)证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应,理由是________________________________________。
34.中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】
步骤一:取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中,滴加2滴酚酞试液,溶液呈红色。
步骤二:用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,边滴加边用玻璃棒搅拌,红色变浅直至消失。
步骤三:向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性,用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干,有白色固体产生。
【思考拓展】(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”,名称是____________。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象,难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料:①酚酞试液在不同的pH时变化情况如下:
pH
0~8.2
8.2~10.0
10.0~14.0
颜色
无色
粉红色
红色
②氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰,该对比实验方案是____________________________
______________________________________________________________________。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:
步骤
现象
结论
将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份
向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置
①无_________
色沉淀生成
白色固体不是NaOH
向另一份滴加AgNO3溶液,振荡、静置
出现白色沉淀
②白色固体是NaCl, 反应的化学方程式为___________________________。
【继续探究】
(4)如图1是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析,氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是_____________________________________________。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
查阅资料:
③变色硅胶为蓝色,吸水后呈红色。
④变色硅胶与NaOH固体充分混合, 无明显现象; 变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH) 充分混合,无明显现象。
兴趣小组据此设计了如图2实验,验证中和反应有水生成:将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中,并用玻璃棒在试管中不断搅拌,观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色,U形管内液面左低右高。
①U形管内液面左低右高说明该反应_________(填“放出”或“吸收”)热量。
②无水醋酸由CH3COO-和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是_______________________ (用化学方程式表示)。
35.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 。
36.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1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? 。
37.某小组以“验证二氧化碳与氢氧化钠反应”为主题展开项目化学习。
【方法一】通过验证二氧化碳气体的减少判断反应的发生
(1)如图1,若观察到集气瓶中的气球_________,则证明NaOH与发生了化学反应。
(2)如图2,分别将等体积的氢氧化钠溶液和水同时注入盛有等体积的集气瓶中,一段时间后,若盛有红墨水的U形管右面的液面_________ (填“升高”“降低”或“不变”),则证明NaOH与发生了化学反应。
(3)思考:图1实验操作及现象不足以证明NaOH与发生了反应,理由是_________
____________________________________。
【方法二】通过数字化实验判断反应的发生
查阅资料:影响密闭体系内气体压强的因素有气体分子数、气体所占体积和温度。
实施实验:利用气密性良好的装置(图3)进行实验。打开传感器,待压强平稳后将水匀速注入充满的集气瓶中;压强稳定后再匀速注入等体积的NaOH溶液。测得气体压强变化如图4所示。
(4)对比a点、b点及_________点压强的大小,可证明NaOH与发生了反应。
(5)在bc的变化过程中:注入NaOH溶液,气体所占体积减小,压强_________ (填“增大”或“减小”,下同);与NaOH溶液反应存在温度变化,压强减小;与NaOH溶液反应,分子数减少,压强_________。各种因素的影响相互抵消,导致b点与c点的压强相同。
(6)归纳总结:对于没有明显现象的化学反应,可通过验证反应物的减少或_________,从不同的角度证明反应的发生。此外也可以通过现代技术手段进行数据测定。
38.盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是
。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是
。
39.小科向盛有50g质量分数为40%氢氧化钠溶液的烧杯中加入50g质量分数为36.5%的盐酸,用手触摸烧杯外壁,温度明显升高。他猜想温度升高可能是因为酸与碱反应放热,也可能是浓溶液稀释放热。为验证猜想,小科设计如下实验,并用温度传感器测定实验过程中温度的变化,结果如图1所示。
实验①:20℃时,向50g质量分数为40%的氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g试剂M;
实验②:20℃时,向50g质量分数为36.5%的盐酸中缓慢滴加50g试剂M;
实验③:20℃时,向50g质量分数为40%的氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g质量分数为36.5%的盐酸。
请回答:
(1)试剂M是 (填试剂名称)。
(2)根据图1分析,氢氧化钠溶液与盐酸混合后,温度明显升高的主要原因是 。
(3)图2为实验③反应的微观示意图,按时间先后的排序为A→ (填“B→C”或“C→B”)。
(4)小科将实验③中盐酸替换为等质量、等质量分数的硫酸溶液重复实验,测得反应后的最高温度明显低于实验③的最高温度。请从微观角度,分析两次实验温度差异的原因:
。
40.科学小组用等质量分数的盐酸和NaOH溶液进行了实验探究。请回答:
(1)在图1实验中,可用 (填指示剂名称)指示NaOH被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是 。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量。保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度数据直到t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用。用适量的石灰[Ca(OH)2]可以改良酸性土壤(酸性物质以H2SO4为例),写出相应的化学方程式: 。
41.兴趣小组在实验时发现二氧化碳与氢氧化钠稀溶液反应时无明显现象,为了证明两者发生了化学反应开展以下实验探究。
【提出问题】如何证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应?
【进行实验Ⅰ】
步骤1:取一定量的氢氧化钠溶液于试管中,通入少量二氧化碳;
步骤2:向所得溶液中加入★溶液。
实验现象:观察到出现白色沉淀产生。
实验结论:说明溶液中存在碳酸根离子,即有碳酸钠生成,证明两者发生了化学反应。
【进行实验Ⅱ】
向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入氢氧化钠溶液,迅速旋紧瓶盖,振荡软塑料瓶,如图甲所示。
实验现象:观察到软塑料瓶变瘪。
实验结论:说明二氧化碳被消耗,证明两者发生了化学反应。
(1)“★”处所填的内容是 。
(2)有同学提出了质疑,认为实验Ⅱ不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是
。
【改进优化】
兴趣小组对方案Ⅱ进行了优化,实验器材和药品如图所示(实验中氢氧化钠固体与二氧化碳反应速率很慢可忽略不计)。
实验操作
实验结论
步骤1:如图乙所示,用细铁丝将装有氢氧化钠固体的玻璃瓶固定在橡胶塞上;
步骤2:向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水,塞紧橡胶塞后振荡,结果如图丙所示;
步骤3:将软塑料瓶倒置,使水和氢氧化钠固体充分接触后振荡软塑料瓶,结果如图丁所示。
二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应
(3)图丁中观察到塑料瓶身 改变,从而推导出实验结论。
【反思评价】
(4)对于无明显现象的化学反应,一般可以从新物质的生成或反应物的 角度进行分析。
42.造纸术是我国四大发明之一,是中国的智慧结晶。请你结合相关信息回答下列问题:
I.造纸:
(1)纸的主要成分是纤维素,纤维素对植物主要起到支撑和保护作用,植物细胞中纤维素主要存在于
(填细胞结构),食物中纤维素的主要作用是 。
(2)“抄纸”目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质,其相当于 (填实验室常用操作名称)。
Ⅱ.现代造纸:
【提出问题】黑液中除了有机物还有哪些成分呢?
【查阅资料】①黑液呈碱性,不能直接排放到水中。②BaCl2溶液呈中性。
【提出猜想】猜想一:NaOH;猜想二:Na2CO3;猜想三:NaOH和Na2CO3
【实验探究】该兴趣小组的同学设计了以下实验方案进行了探究
实验操作
实验现象
实验结论
步骤一:取样,向其中滴加过量BaCl2溶液
步骤二:将步骤一反应后的溶液静置,取少量上层清液于试管中,滴加2﹣3滴无色酚酞溶液
猜想三成立
43.甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计如图的四组实验方案。
(1)其中能达到实验目的的是 。
(2)在D组实验中发生的化学方程式为 、 。
(3)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中。
①甲同学看到容器中看到产生浑浊,该现象说明有 物质生成。(填化学式)
②甲同学将上述混合物静置一段时间分层,再向上层清液中滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢?
甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和 三种物质中的一种或两种。
③为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白:
实验内容
预测现象
结论
取少量容器中的上层溶 液于试管中,加入过量 的氯化钡溶液,静置
Ⅰ、若有白色沉淀生成,溶液呈无色
呈碱性物质是碳酸钠
Ⅱ、若无沉淀生成, 溶液呈红色
呈碱性物质是氢氧化钙
III、若有白色沉淀生成, 溶液呈红色
④乙同学认为甲同学第Ⅱ步验证的结论不严密,原因是 。
44.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 。
45.许多无明显现象的化学反应可通过滴加其它试剂的方法,使之产生明显的现象以证明反应确实发生了。例如以下三个实验:
(1)实验甲中的NaOH与HCl恰好反应时,可观察到的现象是 。
(2)从研究原理得知,实验甲是通过检验反应前后溶液酸碱性的改变证明反应发生了,与之采用相同原理的还有实验 (填“乙”或“丙”);
(3)证明实验丙中NaOH与CO2发生了反应,除了可以滴加酸,还可滴加的另一种试剂是 。
46.下列五种溶液:①Na2SO4溶液 ②Ba(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④混有少量硝酸的K2SO4溶液 ⑤混有少量硝酸的MgSO4溶液
(1)指出其中属于碱性溶液的是 (选填序号);
(2)若将Ba(OH)2溶液逐滴加入到混有少量硝酸的K2SO4溶液中,所得沉淀的质量与加入的Ba(OH)2的质量变化符合下列图象的是 (选填序号)。
47.NaOH潮解后极易与空气中的CO2反应生成Na2CO3而变质。为测定实验室一瓶放置已久的烧碱中NaOH含量,某同学取适量的烧碱样品,溶于一定量的水得到200g溶液;再加入200g稀硫酸(足量)充分搅拌到不再放出气泡为止,称量溶液为395.6g。
请计算:
(1)反应产生的CO2的质量为__________________g。
(2)若所取烧碱样品为50.0g,则样品中NaOH的质量分数是多少?最后反应后所得溶液溶质质量分数是多少?
(3)用同浓度的硫酸,与三瓶原质量相等的未变质、部分变质或全部变质(杂质都是Na2CO3)的烧碱样品反应,需要硫酸的质量_____________________(填“都相等”或“未变质多”或“全部变质多”或“部分变质多”或“无法判断”)。
48.某校科学兴趣小组同学发现实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品,欲知其组成成分,现取样品9.8g向其中逐渐加入一定质量分数的稀硫酸,产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算:
(1)产生二氧化碳气体的质量为________g。
(2)求样品中碳酸钠的质量分数。
(3)求9.8g样品中氢氧化钠固体的质量。
49.实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,实验员猜测固体已变质,为验证其猜想,取少量该固体样品进行如下实验:(提示:CaCl2溶液显中性)
(1)上述实验中,A操作的名称是 ;
(2)“无色溶液”中除了CaCl2,还有其它溶质为: ;
(3)取10g已变质的氢氧化钠固体于干燥的烧杯中,并向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,充分反应后称得溶液的质量为107.8g,求:
①样品中没有发生变质的氢氧化钠的质量 ;
②氢氧化钠固体在变质前的质量是多少 。
50.实验室有一变质的氢氧化钠样品(样品中只有一种杂质,且成分均匀),为测量样品中NaOH的质量分数,小明进行了如下实验。
①取质量、大小相同的3个烧杯,分别加入一定质量分数的稀盐酸100克,
②向上述3个烧杯中分别加入3 份质量不同的样品;
③充分反应后,再用电子天平称量烧杯及烧杯内物质的总质量(假设产生的气体完全逸出)。实验数据记录如下:
实验一
实验二
实验三
反应前稀盐酸+烧杯质量(克)
150
150
150
反应前固体样品质量(克)
4
8
12
反应后烧杯内物质+烧杯质量(克)
m
155.8
158.7
(1)表中的m 值为 。
(2)根据实验数据计算样品中NaOH的质量分数。
(3)若要计算、确定所用的100克的稀盐酸的溶质质量分数,表格中的三次实验数据是否足够? (填“是”或“否”)
51.在实验室中,小科同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验分析:称取试剂19.8g放入锥形瓶中,加入30.2g的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25g稀盐酸充分反应。测得数据与图像如下:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
第6次
加入稀盐酸的质量/克
25
25
25
25
25
25
锥形瓶中物体的质量/克
75
100
125
150
172.8
197.8
请根据有关信息回答问题:
(1)b的数值为______。
(2)计算该试剂中氢氧化钙的质量?
(3)氢氧化钙的变质程度(请计算有百分之多少的氢氧化钙变质了)?
52.有一瓶久置在空气中的氢氧化钠固体,某同学为检验该固体中是否还存在NaOH,取少量该氢氧化钠样品进行如下实验(温馨提示:CaCl2溶液呈中性)。
(1)确定样品中含有 NaOH 的依据是 ,如果白色沉淀中含有两种物质,写出这两种物质的化学式: 。
(2)小敏认为取少量该溶液了试管中,向溶液中滴加无色酚酞试液,试液变红,也能得出氢氧化钠溶液变质的结论。你认为小敏的说法正确吗?为什么? 。
(3)取14.6g样品完全溶于水中,逐滴加入10%氯化钙溶液,产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。
①样品与氯化钙溶液反应产生的沉淀质量为 g。
②求样品中 NaOH的质量分数。(请列式计算)
53.实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质?甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞
变红
没有变质
(1) 乙同学指出方案一不合理,理由是 。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质?丙同学设计方案二进行探究。
方案
实验操作
现象
结论
方案二
①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液
溶液变红色
方案二结论处填写的内容是: 。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何?该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数。
54.实验探究是学习化学的基础,设计方案是实验探究的保证,感悟方法是实验探究的根本目的。现请你设计实验方案,探究某氢氧化钠溶液中是否含有氢氧化钙。
【设计方案并实验】使用不同物质类别的试剂进行探究
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量待测溶液于试管中,通入__________
出现白色沉淀
氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
方案二
取少量待测溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液
出现__________
氢氧化钠溶液中含有氢氧化钙
【方法感悟】
在检验物质时,要分析物质的组成和结构,据此选择加入恰当的试剂,根据不同现象得出结论。
【拓展研究】
根据方案二测定样品中氢氧化钠的质量分数。称取5g样品,加入36g水使其完全溶解后,缓慢加入10g溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,恰好完全反应。计算样品中氢氧化钠的质量分数。
55.为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分,同学们做了以下实验:取50g滤液于烧杯中,向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20g,接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
(1)滤液X的pH_________ (填“大于”“等于”或“小于”)7。
(2)CD段发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)滤液X中含有的溶质是__________________。
(4)滴加入30g稀硫酸时,烧杯中沉淀的质量m2的值为多少?(写出计算过程)
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