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1.4 常见的碱(第1课时) 分层练习
科学观念:知道碱的四条通性;会熟练书写酸、非金属氧化物、盐与碱反应的化学方程式。
科学思维:归纳碱的化学性质,并会应用这些性质解释相关现象。
探究实践:能用实验研究碱的化学性质,正确进行实验操作。
态度责任:养成良好的观察实验和分析现象的习惯,体会学习科学的快乐。
01 碱的通性
1.(2023九上·余姚期中)下列四个实验中,不能体现碱的通性的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】【分析】碱的通性包括:
①碱使指示剂变色;
②碱 + 酸 = 盐 + 水
③碱 + 某些非金属氧化物= 盐 + 水
④碱 + 某些盐 = 新碱 + 新盐
【解答】A.氢氧化钙和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙,是钙离子和碳酸根离子的结合,碱的共性是氢氧根离子显示的性质,故A错误,符合题意;
B.2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓,体现碱的通性:碱 + 某些盐 = 新碱 + 新盐 ,故B不合题意;
C.石灰水(Ca(OH)2)能使无色的酚酞试液变红色,体现碱的通性:碱使指示剂变色,故C不合题意;
D.NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,体现碱的通性:碱 + 某些非金属氧化物= 盐 + 水,故D不合题意。
故选:A
2.(2023九上·温州期中)在下列物质的溶液中,分别滴加氢氧化钠溶液,能产生红褐色沉淀的是( )。
A.CuCl2 B.BaCl2 C.MgCl2 D.FeCl3
【答案】D
【解析】【分析】根据红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀分析。
【解答】A、氯化铜与氢氧化钠反应产生蓝色沉淀,不符合题意;
B、氯化钡与氢氧化钠不能反应产生沉淀,不符合题意;
C、氯化镁与氢氧化钠反应产生氢氧化镁白色沉淀,不符合题意;
D、氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,符合题意;
故选D.
3.(2023九上·温州期中)实验探究是获取证据的重要途径。某学习小组阅读资料获知氢氧化钡(Ba(OH)2)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,他们设计如图所示实验。其中不能达到实验目的的是( )
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】【分析】根据四个试管中各物质与氢氧化钡反应的现象结合各物质类别分析。
【解答】A、 实验①通过酚酞溶液变红,可验证氢氧化钡溶液显碱性 ,不符合题意;
B、 实验②氢氧化钡与盐酸反应无明显现象,不能验证氢氧化钡能与酸反应 ,符合题意;
C、 实验③碳酸钠与氢氧化钡反应产生碳酸钡沉淀和氢氧化钠,可验证氢氧化钡能与某些盐反应 ,不符合题意;
D、 实验④二氧化碳与氢氧化钡反应产生碳酸钡沉淀,可验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应 ,不符合题意;
故选B。
4.(2023九上·滨江月考)实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线①是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果
B.对比曲线①和②,可说明CO2能与NaOH反应
C.NaOH溶液吸收CO2的效果比水好
D.若选用等量饱和石灰水进行实验,其曲线在①上方
【答案】D
【解析】【分析】根据二氧化碳能溶于水且能与水反应,二氧化碳能与碱溶液反应,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水分析。
【解答】A、曲线①二氧化碳浓度变化小于②,是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果 ,不符合题意;
B、 对比曲线①和②,二者变化趋势不同,可说明CO2能与NaOH反应 ,不符合题意;
C、由图像中二氧化碳深度变化趋势可知,NaOH溶液吸收CO2的效果比水好 ,不符合题意;
D、氢氧化钙微溶于水,其溶液浓度小,若选用等量饱和石灰水进行实验,其曲线在①下方,但在 ②上方,符合题意;
故选D。
5.(2023九上·余姚月考)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小科将少量样品配制成溶液,取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验
(1)由甲图实验现象可以得出溶液呈 性。
(2)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 。(选填“未变质、部分变质、完全变质”)
(3)图乙中,滴加足量的BaCl2溶液的目的是 。
【答案】(1)碱
(2)部分变质
(3)检验并除去碳酸钠
【解析】【分析】(1)无色酚酞试液遇到酸或中性溶液不变色,遇到碱性溶液变红色;
(2)碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而氢氧化钠溶液呈碱性,根据现象分析解答;
(3)根据实验过程分析滴入足量氯化钡的目的。
【解答】(1)根据甲图可知,滴入无色酚酞试液后变成红色,说明溶液呈碱性;
(2)根据以图可知,加入足量的氯化钡溶液后,其中的碳酸钠和氯化钡完全反应生成碳酸钡沉淀,从而除去其中的碳酸钠。在得到的清液中加入酚酞试液后,溶液变成红色,说明溶液呈碱性,即还存在氢氧化钠,那么样品为部分变质。
(3)图乙中,滴加足量的BaCl2溶液的目的是检验并除去碳酸钠。
1.下列四瓶实验室常见的溶液,暴露在空气中一段时间后,溶液质量会因发生化学变化而增加的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.澄清石灰水 D.氢氧化钠溶液
【答案】D
【详解】A、浓硫酸敞口放置在空气中会吸收空气中的水分,溶液质量增加但只发生了物理变化,故不符合题意;
B、浓盐酸敞口放置在空气中会挥发出氯化氢气体,溶液质量会减少,故不符合题意;
C、澄清石灰水敞口放置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,但生成的是难溶于水的碳酸钙固体,溶液的质量会减少,故不符合题意;
D、氢氧化钠溶液敞口放置在空气中会吸收空气中的二氧化碳,反应生成的碳酸钠也是易溶于水的物质,发生了化学反应且溶液质量增加,故符合题意。
故选D。
2.下列物质能与NaOH反应的是( )
A.Fe B.CO2 C.Fe2O3 D.NaCl
【答案】B
【详解】A、铁不能与氢氧化钠反应,故错误。
B、二氧化碳可以与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故正确。
C、氧化铁不能与氢氧化钠反应,故错误。
D、氯化钠不能与氢氧化钠反应,故错误。
故选B。
3.下面是四位同学在讨论关于碱的四种说法,其中正确的是( )
A.凡是能电离出氢氧根离子的化合物都是碱 B.能使无色酚酞试液变为红色的化合物都是碱
C.溶液的pH大于7的化合物可能是碱 D.凡是能和酸反应生成盐和水的化合物都是碱
【答案】C
【详解】A、凡是能电离出氢氧根离子的化合物就是碱错误,如碱式氯化镁属于盐,故说法错误;
B、能使无色酚酞变红的化合物一定呈碱性,但不一定是碱,如碳酸钠溶液显碱性也能使无色酚酞变红,但属于盐类,故说法错误;
C、碱的水溶液的pH一定大于7,溶液pH大于7的溶液可能是碱也可能是某些盐的溶液如碳酸钠,故说法正确;
D、能和酸反应生成盐和水的化合物不一定是碱,例如氧化铁,故说法错误。
故选C。
4.在①二氧化碳、②硫酸、③碳酸钠、④氯化铁溶液这四种物质中,能跟氢氧化钠溶液反应且反应中表现了“碱的通性”的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【详解】①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,表现了“碱的通性”,即碱能和某些非金属氧化物反应。
②硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,表现了“碱的通性”,即碱能和酸反应。
③碳酸钠不能和氢氧化钠反应。
④氯化铁和氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁和氯化钠,表现了“碱的通性”,即碱能和某些盐反应。
故选B。
5.在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、硫酸铁能与氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化铁沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
B、氯化铜能与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化铜沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
C、稀盐酸能与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,该反应无明显现象,则无酸碱指示剂就不能证明反应的发生,该选项符合题意;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该选项有白色沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意。
故选C。
6.只用一种试剂来鉴别氢氧化钠、氢氧化钙和稀盐酸三种溶液,这试剂是( )
A.氯化钡溶液 B.碳酸钠溶液 C.酚酞试液 D.硝酸银溶液
【答案】B
【详解】A、氯化钡与氢氧化钠、氢氧化钙和稀盐酸都不发生化学反应,加入氯化钡溶液后均无明显现象,氯化钡溶液不能鉴别三种溶液,错误;
B、碳酸钠与氢氧化钠不发生反应,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,产生白色沉淀,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,产生气泡,用碳酸钠溶液可以鉴别三种溶液,正确;
C、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液均显碱性,滴入酚酞溶液后,三种溶液中的两种溶液变红,用酚酞溶液不能鉴别三种溶液,错误;
D、氢氧化钠与氢氧化钙都能和硝酸银反应生成氢氧化银,氢氧化银分解生成氧化银,氧化银是黑色固体,硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀,用硝酸银溶液不能鉴别三种溶液,错误。
故选B。
7.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
【答案】C
【详解】①氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液都能和氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,能体现碱的通性;
②氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液都能使酚酞溶液变红,能体现碱的通性;
③氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液都能和碳酸钾溶液反应生成白色沉淀,但氢氧根离子在反应前后没有改变,不能体现碱的通性;
④氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液都能和二氧化硫反应生成盐和水,能体现碱的通性。
故选C。
8.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论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产物,则可证明该溶液没有变质
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,在溶液中加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已变质
【答案】D
【解析】【分析】氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水;敞口放置的氢氧化钠溶液可能没有变质,溶质只有氢氧化钠;可能部分变质,溶质有氢氧化钠和碳酸钠;可能完全变质,溶质只有碳酸钠。
【解答】A. 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,也可能是溶液部分变质,加入的稀盐酸量太少,和氢氧化钠就反应完了,故错误。
B. 取样,在溶液中滴加酚酞,氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,都能使无色酚酞溶液变红色,不能证明该溶液没有变质,故错误。
C. 取样,在溶液中加入过量的氢氧化钡后,继续滴加酚酞,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠能使无色酚酞变红,若有白色沉淀,且溶液变红,不能证明溶液部分变质,也可能是全部变质,故错误。
D. 取样,在溶液中加入少量氯化钡溶液,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,若产生白色沉淀,则可证明该溶液已变质,故正确。
故答案为:D。
9.氢氧化铯是一种可溶性碱,其化学式为CsOH,则下列叙述中正确的是( )
A.CsOH溶液能与Fe2O3反应
B.CsOH在水中能电离出Cs+、OH-
C.CsOH溶液能使紫色石蕊试液变红
D.CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4
【答案】B
【详解】A、CsOH也是强碱,和Fe2O3不会发生反应,故说法错误;
B、CsOH也是强碱,在水溶液里完全电离,电离方程式为CsOH═Cs++OH-,故说法正确;
C、CsOH也是强碱,在水溶液里完全电离,其水溶液呈碱性,所以滴入紫色石蕊试液后溶液呈蓝色,故说法错误;
D、氢氧根显-1价,则CsOH中Cs的化合价为+1价;CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为Cs2SO4,故说法错误。
故选B。
10.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.从O点到A点,红褐色沉淀逐渐增加
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.从A点到B点,硫酸钠的质量不变
【答案】D
【解析】【分析】氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,根据图像确定反应进度,根据反应产物分析判断。
【解答】A.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,从0点到A点,蓝色沉淀氢氧化铜逐渐增加,故A错误;
B.A点时,氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液恰好完全反应,A点时溶液中溶质是硫酸钠,故B错误;
C.B点是氢氧化钠溶液过量,溶液显碱性,pH>7,故C错误;
D.从A点到B点,是恰好完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,硫酸钠的质量不变,故D正确。
故选D。
11.向某盐酸和氯化铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,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。下列说法不正确的是( )
A. a点溶液中pH<7
B. 此反应中Cl-的数目发生了变化
C. c点溶液中溶质有NaCl、CuCl2
D. bc段不含b点反应的化学方程式为:CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
【答案】B
12.建立思维导图可以有效学习科学,如图是小黄针对碱的化学性质绘制的思维导图,请回答:
(1)性质3的物质类别为 。
(2)根据性质4,能与氢氧化钠溶液发生反应的是 。
A.氯化钠溶液 B.氯化铜溶液 C.氯化铁溶液
【答案】 非金属氧化物 BC/CB
【详解】(1)碱具有以下通性:与指示剂反应;碱和酸发生中和反应生成盐和水;与某些非金属氧化物反应生成盐和水;与某些盐反应生成另一种盐和另一种碱;性质3为碱与非金属氧化物生成盐和水,所以性质3的物质类别为非金属氧化物;
(2)性质4为碱与盐反应生成新碱和新盐,氢氧化钠(NaOH)属于碱,要使其发生反应,需要选择一种盐;
A 、氯化钠溶液与氢氧化钠溶液混合后,没有沉淀、气体或水生成,不符合复分解反应发生的条件,二者不发生反应,不符合题意;
B、氯化铜溶液能与氢氧化钠溶液发生反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,符合题意;
C、氯化铁溶液能与氢氧化钠溶液发生反应,生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,符合题意。
故选 BC。
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】 A 中气球膨胀程度比B大 BD/DB A
【详解】(1)二氧化碳能够溶于水,还能够与氢氧化钠反应,这两个原因引起的锥形瓶内气压变化肯定大于一个原因引起的,那么A中气球的体积肯定大于B中气体的体积。同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管,能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是:A 中气球膨胀程度比B大;
(2)NaOH能与某些盐反应的条件是反应物均可溶,产生至少有一沉淀或气体;
A、碳酸钙不溶于水,与氢氧化钠相互交换成分不产生沉淀或气体,不能氢氧化钠反应,错误;
B、氯化铁与氢氧化钠反应,相互交换成分生成氢氧化铁红褐色沉淀,正确;
C、硝酸钡与氢氧化钠相互交换成分不产生沉淀或气体,不能氢氧化钠反应,错误;
D、硫酸铜与氢氧化钠反应,相互交换成分生成氢氧化铜蓝色沉淀,正确。
故选BD;
14.对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习了碱的性质后,小红同学总结了氢氧化钙的四条化学性质(如图所示),即氢氧化钙与图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)性质②和性质③的化学反应都有相同的物质生成,该物质是 (填化学式)。
(3)利用性质②可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬了”的现象,反应的化学方程式为 。
【答案】 酸 H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【详解】(1)结合图示,根据碱的化学性质可知,M所属的物质类别是酸;
(2)性质②和性质③,与非金属氧化物反应生成盐和水,与酸反应生成盐和水,化学反应都有相同的物质生成,该物质是水,其化学式为H2O;
(3)石灰浆中的氢氧化钙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。
15.小科学习了常用碱的性质后对相关知识有了一定的了解。小科同学用图甲总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学变化)。
(1)为了验证反应①,小科将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,溶液变成 色。
(2)依据反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中会变质,其化学方程式为 。
(3)小科用微观示意图(如图乙)来说明反应③的发生,在反应过程中,没有发生变化的离子是 ;
(4)为了验证反应③能够发生,你选择的物质是 (填序号)。
A.Na2CO3 B.HCl C.CuSO4 D.NaCl
【答案】 蓝色 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na+、/、Na+ C
【详解】(1)氢氧化钠是一种常见的碱,它能使紫色石蕊试液变蓝色;
(2)氢氧化钠在空气中能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应实质是氢离子和氢氧化根离子结合成水,硫酸根离子和钠离子没有参与反应,符号为Na+、
(4)Na2CO3、HCl、CuSO4、NaCl这四种物质中,HCl属于酸,Na2CO3、CuSO4、NaCl都是盐,这三种盐中只有硫酸铜能和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀。
故选C。
16.为测量纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小金设计了如图1所示的实验,图1装置气密性良好,样品完全反应,通过称量B装置质量变化来确定样品中碳酸钠的质量分数(其他杂质不与酸反应)。
(1)写出图1中仪器M的名称 。
(2)按图1装置进行多次实验,发现测量结果比实际值偏小,其原因是 。
(3)小金重新设计了如图2的实验,装置C的作用是 。
(4)图2实验中取纯碱样品质量为m,反应结束后测得B装置质量增加了n,则样品中碳酸钠的质量分数为 。(用字母表示)
【答案】 分液漏斗 装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收 除去通入的空气中的二氧化碳 设样品中碳酸钠质量为x,
x=
则该实验测定纯碱样品中纯碱的纯度为:。
【详解】(1)据图可知,图1中仪器M的名称为分液漏斗;
(2)装置A中残留的二氧化碳未被装置B中的氢氧化钠完全吸收,导致测量结果比实际值偏小;
(3)如图2的实验中装置C的作用是除去通入的空气中的二氧化碳,以免进入装置B中被氢氧化钠吸收,造成实验误差;
(4)见答案。
17.小金在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和溶液滴入到溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?
小金查阅资料,获取如下信息:①微溶于水;②溶液呈酸性。
于是他提出以下猜想:
猜想一:没有参加化学反应。
猜想二:滴入的溶液中OH 数量太少。
猜想三:溶液呈酸性,沉淀不能存在。
(1)请你用pH试纸帮助小金来排除猜想一,写出你的操作方法 ;
(2)为增加的数量,换用浓NaOH溶液滴加到溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 ;
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小金将溶液遂滴滴加到饱和溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,请你解释沉淀会消失的原因 。
【答案】 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取Ca(OH)2和FeCl3混合液滴到pH纸,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH 产生红褐色沉淀 FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失
【详解】(1)在白瓷板或玻璃片上放一小片pH 试 纸, 用玻璃棒蘸取Ca(OH)2和FeCl3混合液滴到pH纸,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH,若测得pH<7,说明溶液显酸性,则氢氧化钙参加了化学反应,从而排除猜想一;
(2)为增加OH-的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中,若猜想二正确,氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,则观察到的现象是产生红褐色沉淀;
(3)经过实验,猜想三验证成立。然后,小舟将FeCl3溶液逐滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中,先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,沉淀会消失,是因为FeCl3溶液显酸性,当FeCl3溶液过量时,产生的Fe(OH)3沉淀在酸性溶液中又消失了。
18.某兴趣小组的同学在探究氢氧化钠的性质时,将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中,没有观察到现象,小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣,他们又做了如图所示两组实验。
(1)实验一:如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中,旋紧瓶盖振荡,观察到软塑料瓶变瘪,小组同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,其中一位同学提出了质疑,认为根据上述实验现象不足以证明二者发生了化学反应,应添加一组对照组: 。
(2)实验二:小组同学将实验一做了改进,将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡,观察到软塑料瓶变瘪,再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中(如图2),观察到 ,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
(3)实验结束后,兴趣小组的同学取少量实验二中的液体,滴加酚酞后发现不变色,甲同学认为溶质为氯化钠,乙同学认为不一定。请你进一步设计实验检验溶液中的溶质组成 。
【答案】(1)将等量的水加入装有等量二氧化碳的软塑料瓶中
(2)产生气泡或瓶子鼓起或瓶子恢复原状
(3)滴入紫色石蕊试液,若溶液呈紫色,则只有氯化钠;若呈红色,则有稀盐酸和氯化钠
【解析】【分析】氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
显碱性溶液能使酚酞试液变红色,显酸性溶液能使石蕊变红色。
【解答】 (1)应添加一组对照组:把氢氧化钠溶液换成等量水,通过对比实验现象可以判断氢氧化钠是否和二氧化碳发生反应。
(2)将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡,观察到软塑料瓶变瘪,再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中(如图2),观察到产生气泡,塑料瓶恢复原状,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
(3)实验方案:取适量实验二中的液体于试管中,滴加石蕊试液,如果溶液变红色,说明溶质是氯化钠和氯化氢,如果石蕊试液不变色,说明溶质是氯化钠。
19.某科学兴趣小组在学完碱的化学性质时,进行了如图所示的实验:
实验1结束后,同学们对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想一:溶质为 ;
猜想二:溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2.
【实验探究】
组内同学采取不同的方法开展了实验2的研究,具体情况如下:
实验操作 实验现象 实验结论
甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液。 无白色沉淀 ①
乙同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的盐酸溶液。 ② 猜想二成立
请将表格中的实验结论①与实验现象②补充完整。
【反思与评价】
①从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性。有同学提出可以将Na2CO3溶液更换为 溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
②实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
【答案】 NaOH 猜想三不成立 刚开始不产生气泡,后产生气泡 MgSO4
【详解】[建立猜想]丙图实验中氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,如果恰好完全反应,则溶质为氢氧化钠,如果氢氧化钡过量,则溶质为氢氧化钠、氢氧化钡,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氢氧化钠,故猜想一:溶质为NaOH;
[实验探究]甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明不含氢氧化钡,故猜想三不成立;
乙同学:猜想二成立,溶质为NaOH和Na2CO3,取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的稀盐酸,一开始无现象(稀盐酸与氢氧化钠反应),一段时间后有气泡产生(稀盐酸与碳酸钠反应);
[反思与评价]硫酸镁与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性,可以将Na2CO3溶液更换为MgSO4溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
20.盛有氢氧化钠溶液的容器中有一支燃着的蜡烛,蜡烛燃烧会产生CO2和H2O,现用一只杯子将蜡烛罩住,如图所示。过一会儿,可观察到的现象有哪些?并说明理由
【答案】现象:蜡烛逐渐熄灭,杯内液面上升
理由:蜡烛燃烧需要消耗氧气,当杯内氧气耗尽时,蜡烛就熄灭了;而产生的二氧化碳又被氢氧化钠吸收,导致杯内气压减小,大气压将容器内的水压入杯内,使其水位上升。
【详解】现象:蜡烛逐渐熄灭,杯内液面上升
理由:蜡烛燃烧需要消耗氧气,当杯内氧气耗尽时,蜡烛就熄灭了;而产生的二氧化碳又被氢氧化钠吸收,导致杯内气压减小,大气压将容器内的水压入杯内,使其水位上升。
21.小明用如图装置确定氢氧化钠固体的变质情况。加入反应物前,电子天平的示数为215.3克。分别用不同质量固体与稀硫酸充分反应,记录相关数据如下表。
实验序号 1 2 3
固体质量(克) 6 12 18
稀硫酸质量(克) 50 50 50
电子天平示数(克) 270.2 275.1 281.1
(1)敞口放置的氢氧化钠会变质的原因是______。
(2)计算固体中碳酸钠的质量分数。
(3)进一步分析发现通过这种方法测得的碳酸钠质量分数偏小,其原因是______。
【答案】(1)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应;
(2)解:第一次实验中生成的二氧化碳气体为(6+50+215.3-270.2)g=1.1g,第二次加入固体质量为第一次的两倍,产生二氧化碳质量为(12+50+215.3-275.1)g=2.2g,说明6g固体中的碳酸钠完全反应生成二氧化碳质量为1.1g。
设6g固体中碳酸钠的质量为x
x=2.65g
固体中碳酸钠的质量分数为:
(3)反应后,部分二氧化碳残留在锥形瓶中,且二氧化碳密度比空气大
【详解】(1)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,所以变质。
(2)解析见答案。
(3)因为反应后,部分二氧化碳残留在锥形瓶中,且二氧化碳密度比空气大,所以会导致测出二氧化碳的质量偏小,计算出来的碳酸钠质量分数也偏小。
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1.4 常见的碱(第1课时) 分层练习
科学观念:知道碱的四条通性;会熟练书写酸、非金属氧化物、盐与碱反应的化学方程式。
科学思维:归纳碱的化学性质,并会应用这些性质解释相关现象。
探究实践:能用实验研究碱的化学性质,正确进行实验操作。
态度责任:养成良好的观察实验和分析现象的习惯,体会学习科学的快乐。
01 碱的通性
1.(2023九上·余姚期中)下列四个实验中,不能体现碱的通性的是( )
A. B.C. D.
2.(2023九上·温州期中)在下列物质的溶液中,分别滴加氢氧化钠溶液,能产生红褐色沉淀的是( )。
A.CuCl2 B.BaCl2 C.MgCl2 D.FeCl3
3.(2023九上·温州期中)实验探究是获取证据的重要途径。某学习小组阅读资料获知氢氧化钡(Ba(OH)2)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,他们设计如图所示实验。其中不能达到实验目的的是( )
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
4.(2023九上·滨江月考)实验小组用传感器研究等量水或NaOH溶液分别吸收CO2的效果,实验装置及测定结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.曲线①是CO2溶解和CO2与水反应的综合结果
B.对比曲线①和②,可说明CO2能与NaOH反应
C.NaOH溶液吸收CO2的效果比水好
D.若选用等量饱和石灰水进行实验,其曲线在①上方
5.(2023九上·余姚月考)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小科将少量样品配制成溶液,取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验
(1)由甲图实验现象可以得出溶液呈 性。
(2)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 。(选填“未变质、部分变质、完全变质”)
(3)图乙中,滴加足量的BaCl2溶液的目的是 。
1.下列四瓶实验室常见的溶液,暴露在空气中一段时间后,溶液质量会因发生化学变化而增加的是( )
A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.澄清石灰水 D.氢氧化钠溶液
2.下列物质能与NaOH反应的是( )
A.Fe B.CO2 C.Fe2O3 D.NaCl
3.下面是四位同学在讨论关于碱的四种说法,其中正确的是( )
A.凡是能电离出氢氧根离子的化合物都是碱 B.能使无色酚酞试液变为红色的化合物都是碱
C.溶液的pH大于7的化合物可能是碱 D.凡是能和酸反应生成盐和水的化合物都是碱
4.在①二氧化碳、②硫酸、③碳酸钠、④氯化铁溶液这四种物质中,能跟氢氧化钠溶液反应且反应中表现了“碱的通性”的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
5.在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B. C. D.
6.只用一种试剂来鉴别氢氧化钠、氢氧化钙和稀盐酸三种溶液,这试剂是( )
A.氯化钡溶液 B.碳酸钠溶液 C.酚酞试液 D.硝酸银溶液
7.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
8.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论正确的是( )
A.取样,在溶液中加入少量的稀盐酸,若无气泡产物,则可证明该溶液没有变质
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,在溶液中加入少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则可证明溶液已变质
9.氢氧化铯是一种可溶性碱,其化学式为CsOH,则下列叙述中正确的是( )
A.CsOH溶液能与Fe2O3反应
B.CsOH在水中能电离出Cs+、OH-
C.CsOH溶液能使紫色石蕊试液变红
D.CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4
10.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.从O点到A点,红褐色沉淀逐渐增加
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.从A点到B点,硫酸钠的质量不变
11.向某盐酸和氯化铜的混合溶液中加入某浓度的氢氧化钠溶液,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。下列说法不正确的是( )
A. a点溶液中pH<7
B. 此反应中Cl-的数目发生了变化
C. c点溶液中溶质有NaCl、CuCl2
D. bc段不含b点反应的化学方程式为:CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
12.建立思维导图可以有效学习科学,如图是小黄针对碱的化学性质绘制的思维导图,请回答:
(1)性质3的物质类别为 。
(2)根据性质4,能与氢氧化钠溶液发生反应的是 。
A.氯化钠溶液
B.氯化铜溶液
C.氯化铁溶液
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.对知识的归纳和总结是学好化学的重要方法。在学习了碱的性质后,小红同学总结了氢氧化钙的四条化学性质(如图所示),即氢氧化钙与图中四类物质能够发生化学反应。
(1)图中M所属的物质类别是 。
(2)性质②和性质③的化学反应都有相同的物质生成,该物质是 (填化学式)。
(3)利用性质②可以解释“用石灰浆粉刷墙壁,干燥后墙面就变硬了”的现象,反应的化学方程式为 。
15.小科学习了常用碱的性质后对相关知识有了一定的了解。小科同学用图甲总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学变化)。
(1)为了验证反应①,小科将紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中,溶液变成 色。
(2)依据反应②说明NaOH必须密封保存,否则在空气中会变质,其化学方程式为 。
(3)小科用微观示意图(如图乙)来说明反应③的发生,在反应过程中,没有发生变化的离子是 ;
(4)为了验证反应③能够发生,你选择的物质是 (填序号)。
A.Na2CO3 B.HCl C.CuSO4 D.NaCl
16.为测量纯碱样品中碳酸钠的质量分数,小金设计了如图1所示的实验,图1装置气密性良好,样品完全反应,通过称量B装置质量变化来确定样品中碳酸钠的质量分数(其他杂质不与酸反应)。
(1)写出图1中仪器M的名称 。
(2)按图1装置进行多次实验,发现测量结果比实际值偏小,其原因是 。
(3)小金重新设计了如图2的实验,装置C的作用是 。
(4)图2实验中取纯碱样品质量为m,反应结束后测得B装置质量增加了n,则样品中碳酸钠的质量分数为 。(用字母表示)
17.小金在学习“常见的碱”过程中,将新配制的饱和Ca(OH)2溶液滴入到FeCl3溶液中,发现没有出现预期的红褐色沉淀。这是为什么呢?
小金查阅资料,获取如下信息:
①Ca(OH)2微溶于水; ②FeCl3溶液呈酸性。
于是他提出以下猜想:
猜想一:Ca(OH)2没有参加化学反应。
猜想二:滴入的Ca(OH)2溶液中OH 数量太少。
猜想三:FeCl3溶液呈酸性,Fe(OH)3沉淀不能存在。
(1)请你用pH试纸帮助小金来排除猜想一,写出你的操作方法 ;
(2)为增加OH 的数量,换用浓NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中(如图甲),若猜想二正确,则观察到的现象是 ;
(3)经实验,猜想三验证成立。然后,小金将FeCl3溶液遂滴滴加到饱和Ca(OH)2溶液中(如图乙),先观察到红褐色沉淀产生,持续滴加后沉淀又消失了,请你解释沉淀会消失的原因 。
18.某兴趣小组的同学在探究氢氧化钠的性质时,将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中,没有观察到现象,小组同学对氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应产生了兴趣,他们又做了如图所示两组实验。
(1)实验一:如图1将氢氧化钠溶液加入装有二氧化碳的软塑料瓶中,旋紧瓶盖振荡,观察到软塑料瓶变瘪,小组同学认为氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,其中一位同学提出了质疑,认为根据上述实验现象不足以证明二者发生了化学反应,应添加一组对照组:
。
(2)实验二:小组同学将实验一做了改进,将注射器1中的氢氧化钠溶液注入拧紧瓶盖的软塑料瓶中振荡,观察到软塑料瓶变瘪,再将足量的稀盐酸从注射器2注入瓶中(如图2),观察到 ,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
(3)实验结束后,兴趣小组的同学取少量实验二中的液体,滴加酚酞后发现不变色,甲同学认为溶质为氯化钠,乙同学认为不一定。请你进一步设计实验检验溶液中的溶质组成 。
19.某科学兴趣小组在学完碱的化学性质时,进行了如图所示的实验:
实验1结束后,同学们对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想一:溶质为 ;
猜想二:溶质为NaOH和Na2CO3;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2.
【实验探究】
组内同学采取不同的方法开展了实验2的研究,具体情况如下:
实验操作 实验现象 实验结论
甲同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加适量的Na2CO3溶液。 无白色沉淀 ①
乙同学:取少量滤液于试管中,向其中滴加过量的盐酸溶液。 ② 猜想二成立
请将表格中的实验结论①与实验现象②补充完整。
【反思与评价】
①从微观分析,实验1中OH-并没有实质参与反应,无法准确得出可溶性碱能与盐反应这一化学通性。有同学提出可以将Na2CO3溶液更换为 溶液进行实验,让OH-实质参与反应来得出可溶性碱的这一化学通性。
②实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
20.盛有氢氧化钠溶液的容器中有一支燃着的蜡烛,蜡烛燃烧会产生CO2和H2O,现用一只杯子将蜡烛罩住,如图所示。过一会儿,可观察到的现象有哪些?并说明理由。
21.小明用如图装置确定氢氧化钠固体的变质情况。加入反应物前,电子天平的示数为215.3克。分别用不同质量固体与稀硫酸充分反应,记录相关数据如下表。
实验序号 1 2 3
固体质量(克) 6 12 18
稀硫酸质量(克) 50 50 50
电子天平示数(克) 270.2 275.1 281.1
(1)敞口放置的氢氧化钠会变质的原因是_____________________。
(2)计算固体中碳酸钠的质量分数。
(3)进一步分析发现通过这种方法测得的碳酸钠质量分数偏小,其原因是__________________。
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