1 【精品】中考化学解题宝典专题专题 1717 常见的碱常见的碱知识要点知识要点一、碱的通性一、碱的通性由于碱的水溶液都能电离出氢氧根离子,所以它们具有相似的化学性质.*碱溶液可使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红;溶于水的碱才能发生该反应;*碱与酸性氧化物反应生成盐和水,如 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,溶于水的碱才能发生该反应;*碱与盐反应生成新的盐和新的碱,如 Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH,溶于水的碱才能发生该反应;*碱与酸反应生成盐和水,溶于水的碱和不溶于水的碱均可反应*某些不溶性碱受热分解生产碱性氧化物和水,如 Cu(OH)2CuO+H2O二、氢氧化钠二、氢氧化钠氢氧化钠(NaOH)俗称烧碱、苛性纳;氢氧化钠白色固体,极易溶于水,溶解时放出大的热,具有强腐蚀性,易吸收空气中的水分而潮解.*氢氧化钠溶液使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红.*氢氧化钠与酸性氧化物反应生成盐和水,如 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;*氢氧化钠与酸发生中和反应生成盐和水;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O*氢氧化钠与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱,如 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl三、氢氧化钙三、氢氧化钙氢氧化钙 Ca(OH)2 是 生石灰与水反应的生成物,俗称熟石灰;石灰水的主要成分是 Ca(OH)2.氢氧化钙的物理性质:白色粉末状固体,微溶于水,有腐蚀性.石灰水与酸碱指示剂作用:使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞变红.与酸性氧化物反应生成盐和水,如 Ca(OH)2+ CO2= CaCO3+H2O与酸起中和反应,生成盐和水,如:Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2+2H2O与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱. Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH(烧碱工业制法)典型例题典型例题【例例 1】1】为了证明长期暴露在空气中的氢氧化钠溶液已经部分变质,请分别选用三种不同物质类别的试剂完成三种实验方案的设计,并填写实验报告.实验方案步骤一步骤二方案一取样2mL于试管中2 方案二取样2mL于试管中方案三取样2mL于试管中1 1、解析、解析:氢氧化钠溶液在空气中变质实质是与二氧化碳反应生成碳酸钠;检验碳酸钠可用过量酸溶液、钙或钡的碱、钙或钡的可溶性盐,实验现象是要么生成气泡,要么生成白色沉淀;答案答案:方案一:加入过量的 HCl(或 H2S04、 HN03),有气泡出现 方案二:加入 Ca(OH)2 或 Ba(OH)2溶液,有白色沉淀出现 方案三:加入 BaCl2或 Ba(NO3)2、CaCl2溶液,有白色沉淀出现点拨点拨:碳酸根离子的检验方法就是加入 H+或 Ca2+或 Ba2+; 【例例 2 2】学习氢氧化钠的性质之后,知道氢氧化钠溶液中含有 H2O、Na+、OH,能使无色酚酞试液变红色,某科技小组想进一步探究是哪一种粒子使无色酚酞试液变红色.【提出猜想】猜想:可能是 H2O ; 猜想:可能是 Na+; 猜想:可能是 OH.【实验验证】实 验 操 作实 验 现 象结 论用试管取少量蒸馏水,滴入 1-2 滴无色酚酞试液,振荡试管内溶液仍为无色水分子不能使无色酚酞试液变红色用试管取少量氯化钠溶液,滴入 1-2 滴无色酚酞试液,振荡用试管取少量氢氧化钠溶液,滴入 1-2 滴无色酚酞试液,振荡【讨论反思】有同学认为猜想不需要实验验证就可以排除,你认为该同学的理由是 .解析解析:【实验验证】氯化钠溶液呈中性,不能使无色酚酞变色,由于在溶液中可电离出 Na+,所以可证明Na+不能使无色酚酞试液变红色;氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变红色,由于在溶液中可电离出 Na+和 OH-,所以能使无色酚酞试液变红色是 OH-;【讨论反思】由于无色酚酞试液中本身包含水分子,因此无需验证水分子;答案答案: :【实验验证】试管内溶液仍为无色 Na+不能使无色酚酞试液变红色试管内溶液变为红色 OH能使无色酚酞试液变红色【讨论反思】无色酚酞试液中有大量水分子,已经证明水分子不能使酚酞变红色.3 点拨点拨:判定溶液中某种离子的特性时,必须用该离子单独进行实验;【例例 3】3】氢氧化钠是一种重要的化工基础原料,广泛地应用于造纸、纺织、石油化工、印染等行业.(1)氢氧化钠的俗名是 (只写一种). (2)氢氧化钠与硫酸反应的化学方程式为 .(3)实验室有一瓶久置的固体,标签上写着“氢氧化钠”.为了检验里面是否还存在 NaOH,实验员取少量该固体样品进行以下实验:图 3-13根据溶液变红这一现象说明样品中含有 (填序号).A. CaCl2 B. Na2CO3 C. NaOH D. Na2CO3 和 NaOH(4)如果白色沉淀中含有两种物质,这两种物质是 (填化学式).解析解析:(1)氢氧化钠俗称烧碱、火碱或苛性钠;(2)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水;(3)加入CaCl2溶液生成白色沉淀,说明固体样品已变质并含有碳酸盐,氢氧化钠与空气的CO2反应生成碳酸钠;碳酸根离子被过量CaCl2溶液全部反应掉后,碳酸钠的碱性被排除掉,溶液仍然呈碱性,证明样品中含有氢氧化钠;(4)氢氧化钙微溶于水,故氢氧化钠与CaCl2生成的Ca(OH)2无法全部溶解,形成沉淀,所以两种沉淀物质是碳酸钙和氢氧化钙;答案答案(1)烧碱(或火碱或苛性钠)(2 ) 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (3)C (4)CaCO3 、Ca(OH)2点拨点拨;在空气中久置的物质发生变质,要么是与氧气或水分发生反应,要么就是和 CO2 发生反应;【例例 4】4】在古代,人们常用贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和纯碱为原料制取烧碱,某小组同学按图所示流程进行实验,请你参与讨论并回答相关问题4 图 3-14(1)贝壳高温煅烧时,发生反应的化学方程式是 ;(2)操作中用到的玻璃仪器有烧杯、 、玻璃棒;(3)溶液蒸发结晶得到固体 C 的过程中,常用玻璃棒搅拌,其目的是 ;【问题与发现】该小组同学所得到固体 C 一定是纯净的 NaOH 吗?【猜想与假设】根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想: 甲:纯净的 NaOH 乙:NaOH 和 Na2CO3的混合物 丙:NaOH 和 Ca(OH)2的混合物【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证实验操作、现象和结论如下表,请参与他们的探究并完成所缺内容实验操作现象结论甲取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴酚酞试液溶液变红猜想成立乙取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加足量 无气泡产生猜想不成立丙取少量固体 C,溶于适量水形成溶液后,滴加几滴饱和溶液 猜想成立解析解析:(1)CaCO3高温煅烧可生成 CaO 和 CO2,可写出化学方程式;(2)CaO 遇水生成 Ca(OH)2,与纯碱反应生成 CaCO3 沉淀和 NaOH,需要过滤,过滤需要用到漏斗;(3)蒸发溶液时用玻璃棒搅拌,是为了使液体受热均匀,防止液滴飞溅;检验碳酸钠可用稀盐酸溶液;丙同学的猜想成立说明固体 C 是 NaOH 和 Ca(OH)2的混合物, Ca(OH)2微溶于水,遇到饱和溶液,可生成白色沉淀.答案答案(1)CaCO3CaO+CO2 (2)漏斗 (3)使液体受热均匀,防止液滴飞溅稀盐酸(合理均可)有白色沉淀产生5 点拨点拨:Ca(OH)2在水中溶解度很小,在饱和溶液中可沉淀析出;【例例 5】5】用熟石灰膏粉刷墙壁一段时间后,表面变硬,某化学兴趣小组中的王明同学认为是水分蒸发的原因,是物理变化;李刚同学则认为是熟石灰与空气中的二氧化碳接触生成了碳酸钙,是化学变化.(已知常温下氢氧化钙的溶解度为 0.18g.) 为证明上述变化的真实原因,他们共同进行了如下探究: (1)第一步:取墙壁硬块样品少量研磨成粉末状,将粉末移至烧杯中加适量水搅拌、过滤,得到滤液和滤渣.李刚根据得到的滤渣推断自己的结论正确.你认为李刚的推断是否严谨? ,理由是 .(2)第二步操作是: ,若看到现象为 ,证明该固体中含有碳酸钙.(3)第三步:取少量滤液于试管中,滴入 试液 ,如果看到滤液颜色变为 ,则证明氢氧化钙部分转化为碳酸钙.解析解析:(1)由于氢氧化钙溶解度小,滤渣可能是未溶解完的氢氧化钙,所以不严谨;(2)再加入稀盐酸,若有气泡生成,滤渣溶解,证明该固体中含有碳酸钙;(3)验证溶液颜色用无色酚酞试液,溶液变红证明氢氧化钙成分存在;答案答案:(1)第一步:不严谨.因为氢氧化钙微溶于水,滤渣可能是未溶解完的氢氧化钙 (2)第二步:取少量滤渣于试管中,加入盐酸; 有气泡产生,滤渣逐渐溶解(3)第三步:酚酞; 红色 点拨点拨:检验物质是否为混合物时需要逐个验证各种物质存在的可能性.【例例 6】6】以下是某化学探究的过程.请在下列横线上填写适当的内容.向 NaOH 溶液中滴入紫色石蕊试液,溶液显蓝色(1)提出问题:是什么粒子使紫色石蕊试液蓝色呢?(2)查找资料:NaOH 溶液中存在的粒子有大量的 H2O、 Na 、OH 和极少量的 H .(3)猜想:是大量的 OH使紫色石蕊试液蓝色.(4)实验探究步骤及其说明:在一支干净试管中加入 2mL 蒸馏水,再滴入几滴紫色石蕊试液,溶液几平不变色,说明 ;在一支干净试管中加入 2mL 氯化钠溶液,再滴入几滴紫色石蕊试液,溶液几平不变色,说明 ; .(5)结论:原假设 .(填“成立”或“不成立”)解析解析:加入蒸馏水,紫色石蕊试液不变色,说明水分子不能使紫色石蕊试液蓝色;加入氯化钠溶液,紫色石蕊试液不变色,说明 Na不能使紫色石蕊试液蓝色;最后是验证 OH-,应加入氢氧化钠溶液,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变红色,证明 H使紫色石蕊试液蓝色;(5)通过上述推理,只有大量的 OH使紫色石蕊试液蓝色,所以假设成立;6 答案答案:水不能使紫色石蕊试液蓝色;Na不能使紫色石蕊试液蓝色在一支干净试管中加入 2mL 氢氧化钠溶液,再滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变蓝色,说明 OH能使紫色石蕊试液蓝色.(5)成立点拨点拨:验证混合粒子中个别粒子的特性时,需要逐个进行排除;【例例 7】7】小明和小艳在实验室配制石灰水时,小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中,向其中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体,于是他认为熟石灰样品已经变质.小艳同学不同意他的判断,你认为小艳同学的理由是 .同学们针对该熟石灰样品的成分展开了讨论,请你参与讨论并完成实验报告. 【提出问题】 熟石灰样品的主要成分是什么? 【作出猜想】 甲同学猜想是 Ca(OH)2 ; 乙同学猜想是 CaCO3 你认为是 . 【实验与结论】 请你通过实验验证你的猜想:实验步骤实验现象实验结论取少量的熟石灰样品于烧杯中,加适量的水充分溶解后过滤.向滤液中加入适量的 溶液;向滤出固体中加入适量 溶液. ; .猜想正确【拓展与应用】小组同学反思了熟石灰变质的原因,认识到实验室应 保存熟石灰.解析解析:熟石灰微溶于水,过量则变成沉淀析出,所以小明判断不准确;由于熟石灰易与 CO2 反应,主要成分还可能是 Ca(OH)2 和 CaCO3混合物;【实验与结论】证明 Ca(OH)2用无色酚酞试液,证明碳酸钙用稀盐酸溶液,二者顺序不可颠倒;【拓展与应用】由于熟石灰易与 CO2 反应,所以应密封保存熟石灰;答案答案:Ca(OH)2 微溶于水; Ca(OH)2 和 CaCO3实验步骤实验现象实验结论向滤液中加入适量的 酚酞 溶液;向滤出固体中加入适量 稀盐酸 溶液变为红色固体溶解,有气泡产生 猜想正确7 溶液.密封点拨点拨:在空气中易发生变质的试剂都应密封保存;【例例 8】8】小明同学在食品包装袋内,发现有一个小纸袋,上面写着“生石灰干燥剂,请勿食用”.他随手将小纸袋拿出来放在桌面上,经过一段较长时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体 M.请你与他一起对块状固体 M 进行探究.【探究任务】(1)探究固体 M 是否失效;(2)探究固体 M 中是否含有氢氧化钙.【探究方案】问题与猜想实验步骤实验现象实验结论探究一:固体M 是否失效取适量固体 M,加入盛有水的烧杯中,用温度计测量加入前后的温度温度没有明显变化 探究二:固体M 中是否含有氢氧化钙将上述烧杯内的液体充分搅拌、静置,取上层清液,加入无色酚酞试液 有氢氧化钙【反思拓展】(1)你认为“探究二”是否严密 ,其原因是 ;(2)你认为固体 M 中除含有氢氧化钙外,还可能含有 ,请你设计实验是否含有该物质 .解析解析:生石灰遇水会放出大量热,温度没有明显变化,所以固体 M 失效;酚酞试液遇到氢氧化钙会变红;【反思拓展】(1) 不严密,因为氢氧化钙也可能是未变质的氧化钙与水反应刚生成的;(2)氢氧化钙后可能与 CO2 反应生成碳酸钙,固体 M 中还可能含有碳酸钙,用稀盐酸和石灰水进行检验碳酸钙;答案答案:固体 M 失效 溶液变红 【反思拓展】8 (1)不严密 氢氧化钙也可能是未变质的氧化钙与水反应刚生成的 (2)碳酸钙(或 CaCO3) 把适量固体 M 放入试管中,再滴加稀盐酸,立即用涂有石灰水的玻璃片盖住试管口部,若石灰水变浑浊,证明固体 M 中含有碳酸钙;点拨点拨:区分生石灰和熟石灰的方法是加入水,看溶液是否升温;【例例 9】9】某活动小组的同学查阅资料得知,传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐.小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液,对滤液中溶质的成分进行探究:【猜想与假设】甲同学认为:可能是 NaCl、Na2C03、Ca(OH)2乙同学认为:可能是 NaCl、NaOH、Na2C03丙同学认为:可能是 NaCl、NaOH、Ca(OH)2丁同学认为:可能是 NaCl、NaOH(1)【交流与评价】经过讨论,大家一致认为_同学的猜想不合理.理由一是_;理由二是_(2)【活动与探究】乙同学取原滤液向其中倾倒一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生,于是得出该滤液中的溶质是 NaCl、NaOH、Na2C03的结论,证实了自己的猜想.丙同学取原滤液向其中加入 Na2C03溶液无现象,据此否定了自己的猜想;他又重新取原滤液,向其中加入 CaCl2溶液观察到_,得出了和乙同学相同的结论.丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸,却发现无气泡产生.(3)【解释与结论】大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙同学相同,却没有看到气泡的原因.你认为可能的原因是_.经过上述四位同学的共同努力,大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论.解析解析:(1)甲同学的猜想不合理,因为 Na2C03和 Ca(OH)2在溶液中不能共存,溶质中一定有 Na2C03和 Ca(OH)2反应生成的 NaOH;(2)加入 CaCl2溶液只有与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀,才能得出和乙同学相同的结论;(3)丁同学滴加的盐酸量很少,可能与氢氧化钠反应,同时在氢氧化钠溶液中不会生成 CO2 气体; 答案答案:(1)甲. 溶质中一定有 NaOH;Na2C03和 Ca(OH)2在溶液中不能共存.(2)有白色沉淀生成;(3)丁同学滴加的盐酸量很少,与氢氧化钠反应(或氢氧化钠的量较多和少量的盐酸反应或盐酸与碳酸钠反应生成少量的二氧化碳被氢氧化钠吸收等合理即可).点拨点拨:分析溶液中溶质的成分时,必须考虑到溶质相互反应得到的生成物;9 【例例 10】10】化学课后,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,开展了以下探究:提出问题提出问题 1 1 该氢氧化钠溶液是否变质了呢?实验探究实验探究 1 1实验操作实验现象实验结论取少量该溶液于试管中,向溶液中滴加稀盐酸,并不断振荡.有气泡冒出.氢氧化钠溶液一定变质了.提出问题提出问题 2 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.查阅资料查阅资料 (1) 氯化钙溶液呈中性.(2) 氯化钙溶液能与碳酸钠溶液反应:CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl实验探究实验探究 2 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 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 .实验结论实验结论 该氢氧化钠溶液 (填“部分”或“全部”)变质.反思与评价反思与评价 (1)氢氧化钠溶液露置于空气中容易变质,请写出相关反应的化学方程式: .(2)在上述实验探究 2中,小明提出可用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,你认为该方案 (填“可行”或“不可行”).理解与应用理解与应用 氢氧化钠溶液容易变质,必须密封保存.实验室必须密封保存的药品还有很多,试另举一例: .解析解析:(1)氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀;(2)酚酞变红说明溶液显碱性,过量氯化钙可排除碳酸钠,故一定含有氢氧化钠;实验结论实验结论 溶液中有碳酸钠和氢氧化钠,证明氢氧化钠溶液部分变质;反思与评价反思与评价(1)氢氧化钠与空气中的 CO2 反应生成碳酸钠和水;(2)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响判断,所以不能代替氯化钙;理解与应用理解与应用易挥发的如浓盐10 酸,易变质的如石灰水等都要密封保存;答案答案:【实验探究】(白色)沉淀 氢氧化钠(或 NaOH) 【实验结论】 部分 【反思与评价】 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 不可行 【理解与应用】 浓盐酸(或浓硫酸、或澄清石灰水其他合理答案均可)点拨点拨:氢氧化钙和氢氧化钠在空气中都能变质,都需要密封保存;【例例 11】11】化学活动小组的同学用下图所示装置进行实验(装置的气密性良好):先关闭止水夹,将足量氢氧化钠溶液滴入锥形瓶中,充分反应后,再打开止水夹.图 3-15锥形瓶中能观察到的现象是 ;根据上述现象,能否得出“二氧化碳与氢氧化钠能反应”的结论?为什么?设计实验方案,探究反应后锥形瓶内溶液中溶质成份的几种可能情况,填写下表.实验操作预期的现象和结论解析解析:二氧化碳气体被氢氧化钠溶液完全吸收,瓶内气压降低,石灰水倒吸过来,生成白色沉淀浑浊;由于二氧化碳溶于氢氧化钠溶液中生成的碳酸钠也会使石灰水变浑浊,所以不能得出结论;溶质可能是氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙中的一种或两种,用石灰水检验碳酸钠,用碳酸钠检验石灰水,若二者均无明显现象,则溶质中只有氢氧化钠;答案答案:澄清石灰水倒流使溶液变浑;不能;可能是二氧化碳溶于氢氧化钠溶液中,也会有这样的现象11 实验操作预期的现象和结论取少量反应后的上层清液两份,分别加入少量澄清石灰水和碳酸钠溶液若加入石灰水后有沉淀则反应后的溶质是氢氧化钠和碳酸钠;若加入碳酸钠后有沉淀则反应后的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙;若加入二者均无明星现象,则溶质为氢氧化钠点拨点拨:CO2 气体和碳酸根都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能用石灰水区分二者;【例例 12】12】在化学实验技能考试中,有一题目是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,小红等几位同学进行了如下图所示的实验.图 3-16写出试管中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式: .实验结束后,小红同学将、两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,看到废液浑浊,就对废液进行了过滤,小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究.【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?【猜想】 小红认为:只含氢氧化钠;小明认为:可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙;小亮认为:可能含有氢氧化钠和碳酸钠;你认为还可能是 (写一种猜想).【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理,请说明理由. 【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确.实验步骤实验现象实验结论取样于试管中, 你的猜想正确【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验:12 实验步骤实验现象实验结论取样于试管中,滴入几滴稀盐酸没有气泡产生自己的猜想不成立你认为小亮同学对实验结果判断是否正确?请说明理由.【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑 ;通过以上探究,你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道? .解析解析:(1)碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;(2)由于氢氧化钠不参与反应,所以溶液中一定含有氢氧化钠,还有可能就是氢氧化钠和氢氧化钙;【讨论】因为 Na2CO3和 Ca(OH)2能发生反应,所以小明猜想不合理;【实验设计】检验氢氧化钙溶液用二氧化碳气体或可溶性碳酸盐,都能生成碳酸钙白色沉淀;小亮判断不正确,因为滴加的稀盐酸太少,只能与氢氧化钠发生中和反应,同时即使生成 CO2 也会被氢氧化钠吸收, 所以Na2CO3有可能存在;【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否剩余,废液排放前必须先中和到 pH 值为 7;答案答案:(1)Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + 2NaOH(2)猜想氢氧化钠和氢氧化钙讨论小明猜想不合理,因为 Na2CO3和 Ca(OH)2能发生反应,不能共存实验设计 实验步骤:通入二氧化碳气体(或滴加可溶性碳酸盐溶液) 实验现象:试管中出现白色浑浊 实验分析不正确,因有氢氧化钠存在,滴入几滴稀盐酸量太少,不会立即出现气泡,但 Na2CO3有可能存在 反思拓展 反应物是否有剩余在废液中加酸至溶液的 pH=7点拨点拨:在碱性溶液中不会生成酸性气体,在酸性溶液中不会存在碳酸根离子.【例例 13】13】碱石灰是实验室中常用的干燥剂. 资料资料 碱石灰是氧化钙、氢氧化钠的固体混合物,易吸收空气中二氧化碳和水蒸气. 氯化钙溶液呈中性. 提出问题提出问题 对实验室中久置的碱石灰样品的成分进行探究. 进行猜想进行猜想 13 久置碱石灰样品中可能含有 CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上成分.上述五种物质中,属于碱的是_. 样品中可能含有 Ca(OH)2、Na2CO3的原因是(请用化学方程式表示)_、_ . 实验过程实验过程 图 3-17试回答下列问题:(1)操作的名称是_.(2)根据实验操作及现象,下列说法正确的是_. A样品中加水后容器壁发热,说明样品中一定含有 CaO B样品加足量水后仍有固体,说明样品中一定含有 CaCO3 C溶液 A 加入 CaCl2溶液后产生固体,说明样品中一定含有 Na2CO3 D溶液 C 加入酚酞变红,说明样品中一定含有 NaOH(3)向溶液 A 中加入过量的 CaCl2溶液的操作中,判断加入试剂过量的方法是_.(4)写出溶液 C 中所含阴离子的符号_. 实验结论实验结论 该久置碱石灰样品中肯定含有的成分是(填化学式) ,其它成分尚不能确定.解析解析:进行猜想 NaOH 和 Ca(OH)2属于碱;CaO 和 H2O 反应生成氢氧化钙,CO2 和 NaOH 反应生成 Na2CO3和水;实验过程(1)分离沉淀的操作是过滤;(2)大部分物质溶解时都放热,所以 A 选项错误;由于 Ca(OH)2和 Na2CO3反应可生成碳酸钙沉淀,所以 B 选项错误;溶液 A 中可能含有 NaOH 和 Ca(OH)2或 NaOH 和 Na2CO3,C 选项正确;溶液 C 使酚酞变红说明存在 OH-,不一定样品有氢氧化钠,也可能反应生成的氢氧化钠,所以 D 选项错误;(3)溶液不再生成沉淀就是判断过量的方法;(4)溶液 C 中溶质是氢氧化钠和氯化钙,所以含有的阴离子是 OH-、Cl-;实验结论根据上述推理,石灰样品中肯定含有的成分是碳酸钠;答案答案:进行猜想 NaOH Ca(OH)2CaO+H2O=Ca(OH)2 、 2NaOH + CO2=Na2CO3 + H2O14 实验过程(1)过滤 (2)C (3)取少量上层清液滴加 CaCl2溶液,如无白色沉淀产生,则说明加入的试剂过量.(4)OH- Cl- 实验结论 Na2CO3点拨点拨: :大多物质溶解时都放热;检验试剂是否过量的方法是继续取溶液样品进行实验观察实验现象是否还存在(气体或沉淀生成);【例例 14】14】化学小组同学在课外读物中看到:“通常 CO2可作灭火剂,但有些物质(如 Na)着火,不能用 CO2熄灭.”他们决定探究 CO2与 Na 反应的产物.【提出猜想】CO2与 Na 反应可能生成 4 种物质:C、CO、Na2O、Na2CO3.【查阅资料】Na 是非常活泼的金属,常温下与 O2、H2O 等物质反应.碱性的 Na2CO3溶液与中性的 CuCl2溶液发生复分解反应.Na2O 是白色固体,与 H2O 反应生成 NaOH.向氯化钯(PdCl2)溶液中通入 CO,产生黑色沉淀.【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去) 图 3-18实验记录序号实验操作主要实验现象实验结论和解释打开 a,关闭 b,由长颈漏斗注入稀盐酸A 中产生大量气泡E 中出现浑浊E 中反应的化学方程式为_当 E 中出现浑浊时,打开 b,关闭 a,点燃酒精灯D 中 Na 剧烈燃烧,产生白烟内壁附着黑色、白色固体G 中产生黑色沉淀反应产物一定有_和_取 D 中白色固体于试管中,加水溶解,再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有_15 实验反思实验记录中,E 中出现浑浊,再点燃酒精灯的目的是_ _.若无装置 C,对实验有影响的物质是_.检验第 4 种物质是否存在的实验方案:取 D 中白色固体于试管中,_.解析解析:石灰水变浑浊是因为 CO2 与石灰水发生反应生成碳酸钙沉淀和水;PbCl2 溶液产生黑色沉淀,说明有 CO 生成,黑色固体是碳单质,反应产物一定有 C 和 CO;遇石灰水产生白色沉淀,说明白色固体是碳酸钠;先通入 CO2 气体再点燃酒精灯是为了排出装置中的空气(含氧气、水蒸气)产生的干扰;装置 C 是用来吸收水汽,防止钠与水发生反应;第 4 种物质是 Na2O,检验方法是加入过量的 CaCl2溶液和无色酚酞试液,CaCl2溶液排除碳酸钠的影响,无色酚酞试液可验证碱性;答案答案:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O C CO Na2CO3排出装置中的空气,防止空气的干扰 水 加水溶解,加入过量的 CaCl2溶液和无色酚酞试液.若溶液变红,则产物中有 Na2O;若溶液不变色,则产物中没有 Na2O.点拨点拨:空气含有的 O2、CO2、水汽等会影响实验结果,因此气体反应实验必须先通需要的气体排出空气再进行实验;16 本节强化练习本节强化练习1 1、某农村中学的化学兴趣小组在开展实验活动时,用山泉水配制氢氧化钠溶液,结果配制几次所得的溶液都出现浑浊的现象,放置一段时间后,容器底部还出现白色沉淀物.兴趣小组的同学针对此奇异的现象展开如下探究:提出问题:用山泉水配制的氢氧化钠溶液为什么会出现浑浊,白色沉淀是什么物质?作出猜想:I、氢氧化钠样品不纯,含不溶性杂质; II、氢氧化钠与溶解在山泉水中的某物质发生反应生成难溶于水的物质.(1)小明通过实验很快就排除了猜想 I,他的实验是 .查阅资料:本地山泉水是硬水,含较多的碳酸氢钙.碳酸氢钙Ca(HCO3)2受热会分解,也能与氢氧化钠反应,且都有碳酸钙生成.(2)小红取来少量的山泉水于烧杯中,往其中加入适量的肥皂水,搅拌,观察到 的现象,确认所取的山泉水是硬水.(3)小明和小红对所得的沉淀物中含有的碳酸钙进行实验:主要操作实验现象解释或化学方程式取少量的沉淀物,加入适量稀盐酸沉淀物中含碳酸钙.该反应的化学方程式是 (4)该山泉水经过 (填操作名称),就可用于配制氢氧化钠溶液.1 1、解析、解析:(1)不溶性杂质在水中可沉淀出来,故可加蒸馏水进行搅拌溶解,证明猜想 I;(2)肥皂水遇硬水泡沫少有浮渣,可确认硬水;(3)碳酸钙与稀盐酸反应生成 CO2 气体和氯化钙,有气泡冒出;(4)配制氢氧化钠溶液使用蒸馏水,制作蒸馏水需要蒸馏操作;答案答案:(1)取样,加入足量蒸馏水,搅拌后不出现浑浊 (2)泡沫很少(或有白色垢状物等合理答案即可) (3)固体不断溶解,表面有气泡冒出 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 (4)蒸馏(或煮沸后过滤)2 2、通过学习碱的性质,我校化学兴趣小组的同学对实验室的“氢氧化钙是否变质以及变质的程度”展开了探究活动,请你一同参与:提出问题:氢氧化钙是否变质?17 猜想与假设:同学们经过讨论认为样品存在三种可能情况:没有变质;部分变质;完全变质.实验探究:实验步骤及操作实验现象实验结论无色酚酞试液变红 部分变质无色酚酞试液不变红 取样于试管中,加入足量蒸馏水振荡,静置取上层清液,滴入无色酚酞试液倒去上层清液,再向试管中注入稀盐酸 没有气泡产生 小结与思考:小蔓同学根据上述实验方案进行实验,确定该样品已部分变质,请写出实验中反应的化学方程式: 氢氧化钙俗称熟石灰,农业上常用来 .2 2、解析、解析:氢氧化钙变质的实质是与 CO2 反应生成碳酸钙;无色酚酞试液变红说明样品中有碱性物质,生成气体说明有碳酸钙,说明部分变质;无色酚酞试液不变红但有气体生成,说明只含有碳酸钙,完全变质;无色酚酞试液变红但无气体生成,说明没有变质;Ca(OH)2与 CO2反应生成碳酸钙和水,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、CO2 和水;熟石灰可用于改良酸性土壤;答案答案:实验探究:实验步骤及操作实验现象实验结论有气泡产生有气泡产生全部变质无色酚酞试液变红 没有变质小结与思考:Ca(OH)2+CO2 = CaCO3+H2O CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2改良酸性土壤3 3、小军同学在学习酸碱盐有关知识时,对一些沉淀物质的颜色产生了兴趣.老师告诉他氢氧化铜是蓝色、氢氧化铁是红褐色,让他自己探究氢氧化亚铁的颜色.下面请你和他一起探究.查阅资料18 (1)铁有两种氢氧化物,它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得.(2)氢氧化亚铁在空气中立即被氧化.(3)硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色.提出猜想氢氧化亚铁是浅绿色.实验过程在 2 支试管里分别加入少量 FeCl3和 FeSO4溶液,然后滴入 NaOH 溶液,观察现象.请补充完成下表:FeCl3溶液FeSO4溶液滴入 NaOH 溶液的现象生成红褐色沉淀先生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀.化学方程式 基本反应类型属于 反应.FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2+Na2SO4Fe(OH)2 + + H2O = (完成并配平此方程)学习交流(1)氢氧化亚铁是 色而不是浅绿色.(2)小军联系到 CO2与 C 的反应,认为 FeCl3溶液可以转化为 FeCl2溶液.你认为小军的理由是 .具体做法是 3 3、解析、解析:实验过程FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3和 NaCl,是复分解反应;4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3;学习交流(1)根据实验现象,氢氧化亚铁是白色沉淀;(2)因为 CO2与 C 的反应是同种元素的氧化还原反应,使化合价平均,所以 FeCl3和 Fe 单质的反应也能进行,生成中间化合价的 FeCl2,具体做法是在氯化铁溶液中加入铁钉; 答案答案:实验过程FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl 复分解 4 O2 2 4Fe(OH)3学习交流(1)白 (2)同种元素的氧化还原反应能使化合价平均 在氯化铁溶液中加入铁钉4 4、利用井盐和合成氨生产的氨气及二氧化碳生产纯碱的“联合制碱法”是由我国著名化学家侯德傍先生发明的,其氯化钠的利用率高达 96%.其原理流程如下图所示:19 图 3-19(1)氨极易溶于水,向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水(称为氨盐水).氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,其原因是 ;(2)写出氯化铵溶液与熟石灰反应的化学方程式 .4 4、解析、解析:(1)氨盐水显碱性,CO2 是酸性气体,所以氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳;(2)氯化铵溶液与熟石灰反应生成氯化钙、氨气和水;答案答案:(1)氨盐水显碱性 (2)NH4Cl Ca(OH)2= CaCl2H2ONH35 5、实验课上,小舟同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液,生成白色沉淀,过滤后得到无色溶液,他说:“我制得了氢氧化钠溶液!”(1)小帆同学却说:“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠”他做了如下实验实验步骤实验现象实验结论用试管取无色溶液少许,滴入2滴无色酚酞试液无色酚酞试液变红无色溶液中含有氢氧化钠小玉认为小帆的实验方案也不严密 ,不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠,理由是: (2)小玉设计了另一个实验 :实验步骤实验现象实验结论取少量样品于试管中 ,加入 过滤,向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液 无色溶液中确实含有氢氧化钠(3)小玉的实验可靠性高的原因是 5 5、解析、解析:(1)由于碳酸钠溶液也显碱性,可使无色酚酞试液变红,所以不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠;(2)根据提示,检验 OH-用 Cu2+可生成蓝色沉淀,但要先除去碳酸根离子,所以先加可溶性的钡盐溶液或钙盐溶液,再添加可溶性铜盐 ;20 (3)由于排除了碳酸钠的干扰 ,溶液的碱性只能是氢氧化钠产生 ,也证明氢氧化钠的存在 ,故可靠性高 ;答案答案:(1)碳酸钠溶液也能使无色酚酞溶液变红(或碳酸钠溶液也显碱性)(2)足量的(或过量的或适量的 )可溶性的钡盐溶液或钙盐溶液 生成白色沉淀 生成蓝色沉淀(3) 排除干扰因素(或排除碳酸钠的干扰),证明有氢氧化钠的生成(其它合理答案即可)6 6、 “三酸两碱”是几种重要的无机化工原料,下图是它们与其他物质间相互转化的关系.已知:图 3-20 AAA、12是工业上常见的三大强酸,BBB、12是正盐,CCC、12是碱.B2 是食盐的主要成分,且BBBC、121中含有相同的金属离子.2ABCO,BC白色沉淀2A沉淀完全溶解并放出二氧化碳,AC白色沉淀A2沉淀不溶解. 请回答: (1)有关物质的化学式:B2_,C1_. (2)有关反应的化学方程式: AB:_, BC:_. (3)C2可能的化学式(写三个):_.6 6、解析、解析:(1)由题意知,B2是 NaCl,C1是含有钠离子的碱,所以 C1 是氢氧化钠;(2)B 与强酸反应能生成 CO2,所以 B 是碳酸钠;B 和 C 反应生成溶于酸的白色沉淀,所以 C 是氢氧化钡或氢氧化钙;A 和 C 反应生成白色沉淀且不溶于强酸 A2,所以 A 是硫酸,A2 是盐酸,C 是氢氧化钡; 硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、CO2 和水,碳酸钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠;(3)氢氧化钠和氢氧化钡都能转化成 C2,C2 是不溶性碱,可能是Cu OH()2;Fe OH()3;Mg OH()2;Al OH()3答案答案:(1)NaClNaOH21 (2)H SONa CONa SOH OCO24232422 Na COBa OHBaCONaOH23232 ()(3)Cu OH()2;Fe OH()3;Mg OH()2;Al OH()3等7 7、实验室常用的干燥剂“碱石灰”是 CaO 和固体 NaOH 的混合物,极易与空气中水蒸汽和 CO2反应而变质.某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究:(1)【猜想】猜想:没有变质,“碱石灰”只含有 CaO、固体 NaOH;猜想:已完全变质,“碱石灰”全部变成了 CaCO3和 Na2CO3.则 CaO 与水反应的反应方程式为 .(2)【实验】如下图所示:图 3-21(3)【判断】a.若 Ca(OH)2、CaCO3和 Na2CO3投入到水中不会放热,则由操作现象判断:猜想 (填:成立、不成立)b.操作发生化学反应的方程式为 ;由操作的现象判断:滤液中含有 (写化学式);由此判断猜想 (填:成立、不成立).c.综合 a 和 b 的结论,判断该样品变质情况为 .(4)【拓展】由上述实验说明,实验室中“碱石灰”应 保存;操作中玻璃棒的作用是 .7 7、解析、解析:(1) CaO 与水反应生成 Ca(OH)2;(3)a.生石灰与水反应会大量放热,试管外壁发热证明生石灰存在,猜想不成立;b. 操作发生化学反应是碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、CO2 气体和水;与稀盐酸反应生成气体,与石灰水反应生成白色沉淀,说明滤液中含有碳酸钠;猜想不成立,c.综合 a 和 b 的结论说明样品部分变质;(4)碱石灰在空气中易变质,应密封保存,操作是过滤,玻璃棒作用是导流,防止溶液外溅;答案答案:(1)CaO+H2O=Ca(OH)222 (3) a.不成立 b. CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O(1 分) Na2CO3 不成立 c. 部分变质(4)密封 引流(或导流),防止溶液外溅8 8、兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验.请你与他们一起完成以下探究活动:【对固体猜想】猜想 1:全部是 NaOH;猜想:全部是 Na2CO3;猜想:是 NaOH 和 Na2CO3混合物.【实验和推断】图 3-22 (1)若现象 a 为有气泡产生,则加入的 A 溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质,有气泡产生的反应的化学方程式是 . (2)若 A 是 Ca(OH)2溶液,现象 a 有白色沉淀,现象 b 为无色酚酞试液变红色,则白色沉淀为 (填化学式),该实验 (填“能”或“不能”)说明样品中有 NaOH. (3)若 A 是 CaCl2溶液,当实验现象 a 为 ,现象 b 为 ,则猜想成立.【反 思】久置的氢氧化钠变质的原因是(用化学方程式表示) .8 8、解析、解析:(1) a 为有气泡产生,说明加入酸性溶液,酸中的 H+与碳酸根离子反应生成 CO2 和水;(2) Ca(OH)2与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀;由于 Ca(OH)2溶液也显碱性,所以不能说明样品中有NaOH;(3) CaCl2溶液与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,若同时无色酚酞不变色,证明样品中只含有碳酸钠;【反 思】氢氧化钠变质原因是与空气中的 CO2 气体反应生成碳酸钠;答案答案:(1)盐酸 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2(或稀 H2SO4等酸及其对应的化学方程式)(2)CaCO3 不能. (3)有白色沉淀产生 无色酚酞不变红色【反思】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O9 9、请根据提供的仪器和药品,完成以下两种情况的探究.仪器:烧杯、试管、胶头滴管药品:无色酚酞溶液、紫色石蕊溶液、稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液23 验证溶液的成分:实验室有一瓶无色溶液,标签因腐蚀或使用不当等原因只剩下“Na”和“10%”的残缺字样.已知该溶液中的溶质是一种初中化学常见的化合物.相关资料:.初中化学常见的含钠化合物有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠.碳酸钠溶液呈碱性.测定室温(20)时,四种物质在 10 g 水中达到饱和时溶解的质量数据如下:物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解的质量/g3.6 10.9 2.15 0.96 根据资料判断:该溶液不是 溶液.进一步实验验证:请完成对实验过程的填写实验步骤和现象实验步骤和现象实验结论实验结论涉及到的化学方程式涉及到的化学方程式 该溶液为氢氧化钠溶液 验证溶液的质量分数:实验室有溶质质量分数分别为 5%和 10%两瓶氢氧化钠溶液,但标签上未标注溶质质量分数.请设计实验方案完成对两瓶溶液的鉴别 .9 9、解析、解析:溶质的溶解度一定大于其质量分数的数值,所以溶解度应大于 10g,根据表格数据,排除NaHCO3;检验碳酸钠用稀盐酸,由于步骤结论溶液为氢氧化钠,加入稀盐酸后不会出现气泡,同时排除碳酸钠的可能;氢氧化钠呈碱性,氯化钠呈中性,所以用无色酚酞试液检验,溶液变红的是氢氧化钠;验证碱溶液的质量分数,用酸溶液和无色酚酞试液,先加入无色酚酞试液使溶液变红,分别逐滴加入酸液,红色先消失的质量分数较小;答案答案: NaHCO3实验验证: 取一支试管加入少量待测液,再滴加适量的稀盐酸,无明显现象 该溶液不是碳酸钠溶液 另取一支试管加入少量待测液,再滴加几滴无色酚酞溶液,溶液变为红色或 取一支试管加入少量待测液,再滴加几滴无色酚酞溶液,溶液变为红色 该溶液不是氯化钠溶液 另取一支试管加入少量待测液,再滴加适量的稀盐酸,无明显现象(或向变红的溶液中滴加适量的稀盐酸,红色消失且无气泡产生 )24 NaOH + HCl NaCl + H2O 取两只烧杯,分别加入等体积的两种溶液,再分别滴加相同滴数的无色酚酞溶液,向溶液中滴加相同溶质质量分数的稀盐酸,计算红色消失时所滴加稀盐酸的滴数,滴数多的为 10%的氢氧化钠溶液,滴数少的为 5%的氢氧化钠溶液. 1010、期末化学实验老师整理药品时,拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末Ca(OH)2,他让小刘和小赵对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究.(1)提出问题:这瓶氢氧化钙是否已经生成碳酸钙(CaCO3)而变质?(2)进行猜想:A:氢氧化钙全部变为碳酸钙;B:氢氧化钙部分变为碳酸钙;C:氢氧化钙没有变质.(3)设计实验方案、进行实验:下表是对猜想 A 进行实验探究的过程示例:实验步骤实验现象实验结论取样,加适量水,搅拌,过滤取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液取少量滤渣于试管中,加入盐酸滤液不变色有气泡产生氢氧化钙全部变为碳酸钙请你另选择一种猜想参与探究,完成下表.实验步骤实验现象实验结论取样,加适量水,搅拌,过滤取少量滤液于试管中,滴入酚酞试液取少量滤渣于试管中,加入盐酸 (4)原理与用途:氢氧化钙俗称 ,农业上一般采用氢氧化钙改良 性土壤(选填“酸”或“碱”).氢氧化钙变质是由于与空气中的 发生反应的缘故,反应的化学方程式是: ,因此氢氧化钙应 保存.1010、解析、解析:(3)验证猜想 B,实验现象是滤液变红色,有气泡产生 ;验证猜想 C,实验现象是滤液变红色,没有气泡产生 ;(4) 氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,因呈碱性可改良酸性土壤;氢氧化钙在空气中变质的原因是与CO2 反应生成碳酸钙和水,所以应密封保存答案答案:(3)(合理均得分)25 实验现象实验结论滤液变为红色有气泡产生氢氧化钙部分变为碳酸钙滤液变为红色无气泡产生(或无现象)氢氧化钙没有变质(4)熟石灰(或消石灰) 酸 CO2(或二氧化碳) CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3+ H2O 密封