1.3 探索碱的性质(1)
学习指导
一、知识要点
1．碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
2．碱的性质和用途：碱的通性实质上是反映OH一的性质。
(1)可溶性碱与指示剂反应：碱的水溶液能使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚酞试液变红色。21世纪教育网
(2)碱与酸反应生成盐和水。
①H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
用途：精炼石油时，用NaOH来中和过量的酸。
2HCl+Ca(OH) 2=CaCl2+2H2O
用途：农业上用熟石灰来降低土壤的酸性。
3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O
用途：医学上用氢氧化铝中和过多的胃酸。
②中和反应：酸跟碱作用生成盐和水的反应。中和反应的实质是酸中的H+和碱中的
OH一结合成H2O。
(3)可溶性碱与某些非金属氧化物反应生成盐和水。
2NaOH+SO2 =Na2SO3+H2O
用途：工业上用碱溶液来吸收有毒的酸性气体。
Ca(OH) 2+CO2 =CaCO3↓+H2O
现象：溶液中出现白色沉淀。
用途：可用来检验CO2的存在。
(4)碱能跟某些可溶性盐反应生成新的碱和新的盐。
CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
CuCl2+Ca(OH)2 =Cu(OH)2↓+CaCl2
现象：蓝色溶液中出现蓝色絮状沉淀。
用途：可用于检验Cu2+的存在。
FeCl3+3NaOH=Fe(OH) 3↓+3NaCl
2FeCl3+3Ca(OH)2=2Fe(OH) 3↓+3CaCl2
现象：黄色溶液中出现红褐色沉淀。
用途：可用于检验Fe3+的存在。
二、重要提示
1．碱的共性是就可溶性碱而言。可溶性碱之所以具有相似的化学性质，是因为它们在水中都能电离出相同的阴离子——OH一。
2．稀盐酸和氢氧化钠溶液反应本身无明显现象，利用酸碱指示剂无色酚酞试液可指示反应是否发生。实验时逐滴加入稀盐酸，当两者刚好完全反应时，红色刚好褪去。
3．碱与盐反应时，反应物必须都可溶，且生成物中必须有一种是沉淀或者挥发性碱(如NH3·H2O不稳定，易分解生成NH3和H2O)。
科学广场
趣谈石灰
冷水为什么遇冷的石灰会发热甚至沸腾?
乍一看来，的确有些奇怪，热从何来?原来，生石灰(氧化钙)遇水后，立刻发生化学反应，生成所谓的熟石灰(氢氧化钙)，这个化学反应是一个放热反应，就好像煤遇空气点燃后发生的化学反应，也会放出热量一样。生石灰和水反应放出的热量相当大，如1千克生石灰和水反应所放出的热量，假如无损失的话，可以将3.5千克的水煮沸，厉害吧!
石灰涂到墙上后，为什么很难干?
我们知道泥土涂在墙上，很快就会干，但石灰涂到墙上后，往往几天都干不了，为什么呢?原来，生石灰和水反应后生成的熟石灰(氢氧化钙)遇到空气中的二氧化碳发生反应，变成了碳酸钙和水，空气中的二氧化碳含量很少，因而这个化学反应进展得很慢，因此，较长时间内，因反应有水生成，所以墙壁就不容易干。
石灰墙为什么越来越硬，颜色越来越白?
熟石灰(氢氧化钙)和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，而碳酸钙呢，很坚硬，并且很洁白。因为氢氧化钙较松软，反应慢慢变成碳酸钙，所以，石灰墙越来越硬，越来越白。
解题指导
【例题】在学习NaOH的性质时，老师将CO2盛有NaOH溶液的试管中，同学们没有观察到明显现象。CO2和NaOH发生反应了吗?探究活动从这个疑问开始。
(1)明明同学认为两者发 生了反应，他设计了 一种方案，如图1—3所示，加入适量NaOH溶液后，可观察到小气球有什么变化?产生这种现象的原因是什么?请写出反应的化学方程：
。
21世纪教育网21世21世纪教育网纪教育网
(2)另一位同学认为这个方案还不足以证明CO2和NaOH确实发生了反应，因为NaOH溶液中有水，二氧化碳又能溶于水。为使实验方案更完善，你认为还需要做什么实验来探究这个问题? 21世纪教育网
【解析】如图所示的密闭装置中，加入适量NaOH溶液后，CO2和NaOH溶液发生了反应，使瓶内气压变小，小于外界大气压，外界的空气进入气球，气球胀大。CO2和NaOH虽然能发生反应，但没有任何现象。因为NaOH溶液中有水，要证明气球的胀大不仅仅是因为CO2与水的作用，CO2和NaOH确实有发生反应，可通过检验产物中有Na2CO。来证明，也可通过设计一个水和氢氧化钠的对照实验来证明。
【答案】(1)气球胀大CO2和NaOH反应使气压减小CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (2)在反应后的溶液中滴入Ba(OH) 2溶液[或在反应后的溶液中滴入Ca(OH) 2溶液；或取两个同样的试剂瓶充满CO2后，注入同体积的水和NaOH溶液，比较气球胀大的程度等，合理均可]
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1．下列物质不属于碱类物质的是 ( )
A．纯碱(Na2CO3) B．氢氧化铁[Fe(OH) 3]
C．氢氧化钡[Ba(OH) 2] D．消石灰[Ca(OH) 2]
2．下列说法正确的是 ( )
A．中和反应有盐和水生成，因此有盐和水生成的反应一定是中和反应
B．氧化物中含有氧元素，而含氧元素的化合物不一定是氧化物
C．碱中都含有氢元素，所以含有氢元素的化合物一定是碱
D．碱能跟非金属氧化物反应，则碱溶液一定能吸收二氧化碳、二氧化硫和一氧化碳等气体
3．下列实际应用中，利用中和反应原理的是( )
①用生石灰做食品干燥剂； ②用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液；
③施用熟石灰改良酸性土壤；④用氢氧化钠溶液处理泄漏的浓硫酸
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
4．已知氢氧化锂(LiOH)可溶于水，其化学性质与氢氧化钠相似。’下列对氢氧化锂化学性质的说法错误的是 ( )
A．能与二氧化碳反应
B．能使无色酚酞试液变红
C．能与稀硫酸反应
D．能使紫色石蕊试液变红
5．向氢氧化钠溶液中加入盐酸，至恰好完全反应，反应的微观示意图如图所示。下列有关
认识错误的是 ( )
A．反应结束时溶液的pH=7
B．反应前后元素的种类没有变化
C．酸与碱的反应属于中和反应
D．该微观图还可说明所有物质都是由分子构成的
6．小政同学在复习Ca(OH) 2的化学性质时，归纳出了Ca(OH) 2与其他物质问相互反应的关系，如图所示(图中“——”表示相连的两种物质能发生反应)。
(1)若X是与其他三种物质不同类别的化合物，则X可以是 。
(2)根据图中所示的物质问关系，写出其中两个化学反应方程式：
① ；
② 。
7．氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应时观察不到明显现象，为了确定其反应是否发生，某班同学设计了不同的实验方案进行探究：
(1)方案一：向装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中滴几滴酚酞试液，不断滴人稀硫酸，并用玻璃棒搅拌。如果实验现象是 ，那么可以证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应，其反应的化学方程式为 。
(2)方案二：向装有一定量稀硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液，振荡后再向其中滴加碳酸钠溶液，如果有气泡产生，那么说明氢氧化钠溶液与稀硫酸没有发生化学反应。你认为方案二的结论正确吗? (填“正确”或“不正确”)，理由是 。
(3)下列实验方案中，能证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应的是 (填序号)。
A．用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH，然后向其中滴加稀硫酸，pH逐渐减小，最终小
于7
B．用温度计测量氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸前后的温度，温度明显上升
C．向一定量的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸后再滴加硫酸铜溶液，有蓝色沉淀生成
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8．氯气(C12)能与水发生如下反应：Cl2 +H2O= HCl+HClO，其中HClO是一种酸。将Cl2氢氧化钠溶液中，反应的生成物有 (21世纪教育网 )
A．NaCl、H2O B．NaClO、H2O
C．NaCl、NaClO D．NaCl、NaClO、H2O
9．如图所示，夹子开始时处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是 ( )
液体A
气体B
A
NaOH溶液
CO2
B
NaOH溶液
SO2
C
浓硫酸
H2
D
稀硫酸
NH3
10．小刚和小丽两位同学用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠和氢氧化钙都能发生反应。
(1)小刚关闭K，二氧化碳，A、B中均无明显变化，则B中盛放的是 溶液。
(2)小刚关闭K，继续二氧化碳，B中反应的化学方程式为
。此步实验的目的是 。
(3)小丽认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。她用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50毫升上
述溶液放人A、B中，关闭K，约500毫升二氧化碳，A、B中均无明显变化。此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，其理由是
。
1.3 探索碱的性质(2)
学习指导
一、知识要点
1．氢氧化钠(NaOH)的个性及用途
(1)俗称：氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。
(2)吸水性：氢氧化钠是白色固体，易潮解，常用作氧气、氢气的干燥剂，用手摸有滑腻感。21世纪教育网
(3)腐蚀性：氢氧化钠具有较强的腐蚀性，能溶解有机物(如兔毛或全毛绒线)，切不可接触皮肤，实验时需谨慎操作。
(4)溶解性：极易溶于水，溶解时会放出大量的热，要密封保存。
(5)用途：一种重要的化工原料，广泛用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。
2．氢氧化钙[Ca(OH) 2]的个性及用途
(1)氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰，其水溶液称为石灰水，具有腐蚀性。
(2)氢氧化钙与碳酸钠溶液反应21世纪教育网
化学方程式：Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
现象：溶液中出现白色沉淀[用Na2CO3溶液可以区分NaOH和Ca(OH) 2]。
(3)具有广泛的用途，在建筑业制作三合土，农业上改良酸性土壤，工业上制漂白粉等。
二、重要提示
1．氢氧化钠固体放置在空气中会因吸水而潮解，并与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，因此必须密封干燥保存。
2．氢氧化钙微溶于水，且溶解度随着温度的升高而减小。
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氢氧化钠与肥皂制造
传说古埃及一位法老的厨师，一次不慎将一勺热牛油倒进草木灰中，当他的手触及混有牛油的草木灰，再清洗时，意外地发现手洗得特别干净，于是发明了肥皂。
化学研究发现，氢氧化钠与脂肪反应可产生肥皂和甘油，前者在食盐溶液中不溶解，后者在食盐溶液中溶解度很大。工业生产中就是将油脂与烧碱放在锅中熬煮，经过一段时间后加入食盐粉末，锅中便浮出一层黏稠的膏状物，用刮板刮出，洗涤后加入适量辅料，冷却后就成了一块块肥皂。
解题指导
【例l】氢氧化钠是化学实验室中常用的试剂。
(1)氢氧化钠固体暴露在空气中，容易吸收水分而使表面覆盖一层溶液(这一现象又叫“潮解”)；它还能吸收 ，这一变化的化学方程式可表示为 。所以氢氧化钠固体必须密封保存。
(2)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是在常温下，氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应，产物使瓶口与瓶塞黏合在一起，反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=X+H 2O，试推断X的化学式为 。
【解析】氢氧化钠固体不仅吸水，还会吸收CO2，玻璃的主要成分是SiO2，氢氧化钠能与SiO2反应生成一种黏合剂Na2 SiO3，把瓶口和瓶塞黏合在一起。
【答案】 (1) CO2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (2)Na2SiO3
【例21某科学实验室有一瓶失去标签的碱溶液，可能是氢氧化钠或氢氧化钙溶液。小王同学认为是氢氧化钙溶液，请你按小王同学的猜想，进行下列实验探究，并按要求填写下表：
猜
想
实验步骤
实验现象
结论与相应的化学方程式
可能是氢氧化钙溶液
方案Ⅰ：用试管取约
2毫升该溶液,向其中滴加几滴 溶液
该溶液是 ，
化学方程式：
。
方案Ⅱ：(选用与方
案Ⅰ不同类别的其
他物质)
该溶液是 ，
化学方程式：
。
【解析】要区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，必须从Na+和Ca2+的特征反应来鉴别。Ca2+和CO一结合生成的CaCO3为白色沉淀，而Na2CO3可溶，所以CO2气体和可溶性碳酸盐都可以鉴别氢氧化钠和氢氧化钙溶液。
【答案】方案I：Na2CO3溶液生成白色沉淀氢氧化钙溶液 Ca(OH) 2+ Na2CO3=CaCO3↓+
2NaOH 方案Ⅱ：用试管取约2毫升该溶液，向其中通入二氧化碳气体生成白色沉淀 氢氧化钙溶液 Ca(OH) 2+CO2=CaCO3↓+H2O
1．下列各组物质的名称、俗称、化学式均表示同一种物质的是 ( )
A．氢氧化钠，纯碱，NaOH
B．氯化钠，苏打，NaCl
C．硫酸铜晶体，胆矾，CuSO4 ·5H2O
D．碳酸钙，生石灰，Ca(OH) 2
2．下列有关氢氧化钠和氢氧化钙的说法正确的是 ( )
A．物理性质完全相同
B．都常用于改良酸性土壤
C．它们的溶液可用稀盐酸区分
D．它们的溶液都能使无色酚酞试液变红
3．用石灰浆抹墙，墙面逐渐变硬的原因是 ( )
A．石灰浆与空气中的氧气反应生成氧化钙
B．石灰浆与水反应生成碳酸钙21世纪教育网
C．石灰浆日久变成生石灰21世纪教育网
D．石灰浆与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙
4．下列物质中，与CO2、CuCl2溶液、FeCl3溶液都能发生反应，且都有明显现象的是 ( )
A．Ca(OH) 2溶液 B．NaOH溶液
C．稀盐酸 D．稀硫酸
5．下列物质与水蒸气的混合物，既能用浓硫酸干燥，又能用氢氧化钠固体干燥的是 ( )
A．SO2 B．HCl C．O2 D．CO2
6．小明同学为了区别氢氧化钠溶液和澄清石灰水，设计了下列四组实验方案，其中能达到预期目的的是 ( )
7．在如图所示装置的试管中，加入氛氧化钠固体，片刻后，U型管中左侧液面将 (填“上升”“下降”或“不变”)，产生这一现象的原因是 。若用 代替氢氧化钠固体，则U型管中液面也会出现同样现象。
8．下列物质溶于水后所得溶液的pH大于7的是 ( )
A．CO2 B．SiO2 C．Cu(OH) 2 D．CaO
9．下表是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验记录，其中合理的是 (21世纪教育网)
序号
实验目的
实验过程
①
证明变质
取少量溶液，滴加盐酸，将生成的气体通入澄清石灰水
②
确定成分
取少量溶液，加入石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞试液
③
测定纯度
取一定量溶液，加入盐酸，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．②③ B．①③ C．②④ D．①④
10．某科学兴趣小组做探究实验室中久置的NaOH的变质程度的实验，请你共同参与：
【研究方案】先称取13.3克的NaOH样品(杂质为Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入质量分数为l4.6％的稀盐酸，根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量。从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。
【解决问题】实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如图所示。请你填写下表：(计算结果保留小数点后一位)
Na2CO3的质量／克
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变质NaOH的质量／克
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NaOH的变质程度(用质量分数表示)
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【继续探究】求实验过程中与NaOH反应所用盐酸的质量。
【发现问题】根据“与NaOH反应所用盐酸的质量”，对照图象，你发现了什么问题?
。
