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第4节 常见的碱
考点一、常见碱的特性和用途
①氢氧化钠俗称烧碱或苛性钠,它是白色固体,极易溶于水,溶于水放热;易潮解,可作某些气体的干燥剂。它还具有较强的腐蚀性,使用时切不可接触皮肤。实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
②氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,它是白色粉末状固体,微溶于水,其水溶液俗称石灰水。它也具有较强的腐蚀性,使用时切不可接触皮肤。实验室可用澄清石灰水来检验CO2气体,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
化学式 NaOH Ca(OH)2
俗名 烧碱 熟石灰,消石灰
特性 具有强腐蚀性、吸水性(作干燥剂,密封保存) 具有腐蚀性
化学反应 用于吸收空气中的有毒气体:2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O。 氢氧化钙的水溶液可用于鉴别CO2:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。
用途 制肥皂、造纸、纺织等,用作气体干燥剂 制NaOH、漂白粉,改良酸性土壤,配制波尔多液
典例1:“果导片”是一种常用缓泻剂,主要成分是酚酞。
(1)某同学欲将其作为酚酞指示剂的替代品,他将“果导片”研成粉末放入酒精中,搅拌、静置,取上层清液滴入澄清石灰水中发现 ,因此确定“果导片”可作酸碱指示剂使用。
(2)当他用饮料吸管向滴有“果导片”清液的澄清石灰水中吹气时,观察到 。
变式1:小明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.吸水潮解 C.与CO2反应 D.受热分解
变式2:(2024九上·玉环月考)下列物质敞口放置在空气中,溶质发生变质且溶液质量增加的是( )
A.石灰水 B.氢氧化钠溶液
C.浓盐酸 D.浓硫酸
变式3:(2025九下·浙江开学考)某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。
【探秘干燥剂】小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小明设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1 m2(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙,小敏认为小明的结论不正确,理由是 。
【项目评价】物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小明设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象,这一方案的评价等级是 。
考点二、碱的化学性质(氢氧化钠和氢氧化钙)
碱在水溶液中都能电离出自由移动的OH-,因而碱溶液具有相似的化学性质。
①碱溶液能使酸碱指示剂变色,例如:氢氧化钠溶液和石灰水都能使紫色石蕊变蓝,无色酚酞变红色;
②碱溶液能与非金属氧化物反应生成盐和水,实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
③碱能酸反应生成盐和水;
④碱溶液能与某些盐反应生成新碱和新盐,
例如:在两支试管中分别注入2~3 mLCuCl2溶液(溶液呈蓝色)和FeCl3溶液(溶液呈黄色);
然后分别往上述两支试管中滴入足量的NaOH溶液和石灰水,可观察到盛CuCl2溶液的试管中出现蓝色絮状沉淀,盛FeCl3溶液的试管中出现红褐色沉淀,反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl、2FeCl3+3Ca(OH)2===2Fe(OH)3↓+3CaCl2。
向上述反应后所得沉淀中滴入足量的稀盐酸,观察到的现象是沉淀消失,说明碱和酸能发生化学反应。
典例1: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
变式1:(2025九上·三门期末) 我国研制的宇航服内含有氢氧化锂(LiOH),其化学性质与氢氧化钠相似,下列有关氢氧化锂化学性质说法正确的是( )
A.能与二氧化碳反应 B.能与氧化铁反应
C.能与氯化钠溶液反应 D.能与碳酸钡反应
变式2: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 。
变式3:某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙的化学性质,取8支试管分别用A-H编号后,做如图所示实验。
(1)实验中观察到有气泡出现的试管是 。(填图中字母)
(2)写出实验中无明显现象产生的试管中发生的化学方程式 。
(3)实验后某试管的底部有白色固体,过滤后向滤液中滴加盐酸,一段时间后有气泡冒出,则该滤液中的溶质是 。
考点三、NaOH溶液与酸性气体(如:CO2)反应引起的压强变化
氢氧化钠溶液来能与CO2气体反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,CO2气体的减少会导致装置内的气压变小。往反应后溶液中滴加酸溶液,酸会与碳酸钠反应生成CO2气体,装置中的气压会变大。
典例1:(2025九上·衢州期末)在探究和是否会发生化学反应的实验中。
(1)小柯同学设计了如图甲所示的实验装置。他将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶内,观察到 ,得出和发生了化学反应。
(2)小妍认为上述实验存在缺陷,于是对图甲装置进行了改进,添加了胶头滴管A(如图乙所示)。滴管A中应盛放的液体是 ,操作过程中,两种液体的滴入顺序为 。
变式1:小明围绕“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法不正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中
B.从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
变式2:(2025九上·浙江月考)某化学小组利用数字化传感器探究氢氧化钠与二氧化碳的反应。在烧瓶内收集满CO2, 如图I所示,T 开K, 将注射器内的液体同时迅速注入烧瓶内,关闭K, 一段时间后,同时振荡烧瓶,观察到甲中有白 色沉淀生成,乙中无明显现象。通过压强传感器测得烧瓶内压强随时间的变化如图Ⅱ所示,曲线①和曲 线②分别表示甲、乙两个烧瓶内的压强变化。下列说法错误的是( )
A.上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应
B.通过图Ⅱ可知,吸收大量的CO2 最好选用澄清石灰水
C.图Ⅱ中AB 段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩烧瓶内的气体,压强增大
D.图Ⅱ中点C、点 E 对应的实验操作是振荡烧瓶
变式3:(2025九上·义乌期末)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 。
考点四、探究氢氧化钠变质
验证NaOH固体是否变质?(CO2 + 2NaOH = Na2CO3 +H2O)
假设:①可能变质(NaOH、Na2CO3) ②可能不变质(NaOH)
实质:检验固体中是否含有Na2CO3 过程:取该少量固体于试管中,加水溶解,振荡,往其中滴加稀HCl,若产生气泡,则变质;若不产生气泡,则不变质。
验证NaOH固体是否完全变质?
假设:①可能完全变质(Na2CO3) ②可能不完全变质(NaOH 、Na2CO3)
实质:检验固体中是否含有NaOH(由于NaOH、Na2CO3都呈碱性,因此不能直接用酸碱指示剂,因此原则上要先把Na2CO3除尽,才可用酸碱指示剂)。
过程:取该少量固体于试管中,加水溶解,振荡,往其中加入过量/适量BaCl2或CaCl2,充分反应后,再滴加酚酞,若变红色,则含有NaOH,说明不完全变质;若不变色,则不含有NaOH,说明完全变质。
注意:在除去Na2CO3的过程中,不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2来除,由于生成物中含有NaOH,会对NaOH的检验造成干扰;
典例1:(2025九上·滨江期末)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小科取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙所示实验。(溶液呈中性)
(1)小科认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体没有变质”。你认为小科的观点是否正确,并说明理由 。
(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”或“完全变质”),滴加足量的氯化钡溶液的目的是 。
(3)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在丙图 (答题卡上作图)画出“生成的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
变式1:实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的Na0H固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究,
假设1:只含NaOH;
假设2:含NaOH和Na2CO3
假设3:只含Na2CO3
(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明假设 不成立。(选填数字)
(2)进一步探究的过程如下:
①“操怍1”中要用到玻璃棒,其作用是 。
②加入CaCl2溶液的作用是 。
③滴加酚酞检验“溶液B”的现象是 。
变式2:(2025九上·余姚期末)小余在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地发现有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已经变质。于是开展了以下探究:
【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么
【猜想假设】
(1)小余对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想,请写出猜想二的内容。
猜想一: NaOH、Na2CO3 猜想二:
(2)【实验设计】为了验证上述猜想哪个正确,小余设计了如下方案:
取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液,观察溶液颜色的变化。小姚认为小余的实验方案不合理,理由是 。
(3)【实验与结论】小姚另外设计实验方案并进行了探究,请你帮她完成下面的实验报告:
实验步骤 实验现象 结论
步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的氯化钙溶液并振荡 有白色沉淀产生 猜想一正确
步骤2:将步骤1试管中的混合物过滤,取上层清液滴加无色酚酞试液。 __
(4)【实验反思】氢氧化钠变质是由于和空气中的二氧化碳发生反应,请写出该反应的化学方程式 ,所以氢氧化钠需要密封保存。
变式3:(2025九上·东阳期末)实验课上,小东发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末,并对白色粉末的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想I:白色粉末是氢氧化钠
猜想Ⅱ:白色粉末是碳酸钠
猜想Ⅲ:白色粉末是碳酸钠、氢氧化钠的混合物
【查阅资料】溶液、溶液呈中性。
【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下两个实验:
(1)由实验一现象可知,猜想 肯定不成立。
(2)操作③的X溶液可以是____。
A.CaCl2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2
(3)【得出结论】实验二中操作⑤时的现象是 ,可推测猜想Ⅲ成立。
(4)【分析交流】小东发现操作①滴加过量的稀硫酸有气体B生成,而滴加少量的稀硫酸没有气体B生成,其可能原因是 。
【总结归纳】在探究溶液成分时,除要考虑选择适当的试剂,还要考虑试剂的量。
1.下列关于NaOH和Ca(OH)2的用途中错误的是( )
A.用Ca(OH)2制波尔多液 B.用Ca(OH)2改良酸性土壤
C.用NaOH溶液检验CO2 D.用NaOH固体干燥某些气体
2.(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.
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.(2025九上·南湖期末)科学学习小组做导电性实验,按照图连接好线路发现灯泡不发光,往烧杯中加水溶解后灯泡发光,欲使灯泡熄灭可向烧杯中加入的物质是( )
A.CuSO4溶液 B.NaNO3溶液 C.NaOH溶液 D.HCl溶液
5.(2025九上·海曙期末)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.
6.(2025九上·黄岩期末)向一定量的 NaOH溶液中逐滴加入CuCl2溶液至过量,下列有关量的变化关系图正确的是
A. B. C. D.
7.(2025九下·乐清开学考)灵灵比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质,做了下面的实验,请回答下列问题。
(1)对比甲、乙实验,说明具有吸水性的固体是: 。
(2)取出培养皿并配置溶液,久置于空中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是: 。
(3)丙、丁处反应产生的气体是 。
8.(2025九上·柯桥期末)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)。
9.(2025九上·越城期末)实验桌上有一瓶敞口放置已久的 NaOH溶液,为探究其是否变质,小丽进行了如下探究:
实验步骤 现象
步骤一 取少量溶液样品于试管中,向其中滴加足量的氯化钙溶液。 产生白色沉淀
步骤二 过滤,向滤液中滴加酚酞溶液。 酚酞溶液变红
(1)由实验可知,该NaOH 溶液 (选填“没有变质”、“部分变质”或“全部变质”);
(2)若步骤一与步骤二顺序调换, (填“能”或“不能”)得出上述结论;
(3)小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外,还可以用 替代(写出一种试剂)。
10.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 。
11.(2025九上·杭州期中)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,进行了有关实验如图。请你与他们一起完成以下探究活动:
查阅资料:
Na2CO3溶液的pH>7,与盐酸反应有气泡产生,与Ca(OH)2溶液反应有白色沉淀生成
对固体猜想:
猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:是NaOH和Na2CO3混合物。
实验和推断:
(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。
(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,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、b分别为 ,则猜想Ⅱ成立。
12.(2025九上·南湖期末)小嘉所在的项目化学习小组留意到实验室常用氢氧化钠溶液来吸收CO2,而氢氧化钙也能与CO2反应,那么实验室可否用石灰水来吸收CO2呢 学习小组对此展开探究。
【提出猜想】
小明:可用饱和石灰水吸收CO2;小亮:不可用饱和石灰水吸收CO2。
为了验证他们的观点,小组同学设计了图1实验装置并用数字传感器记录数据。
【进行实验】
①连接仪器,检查装置气密性。
②按要求装入药品。夹紧K1、K2,打开压强传感器绘制初始波形图至a点(图2)。
③打开K1,向装置中注入50mL饱和石灰水,完毕后再微微振荡装置,记录波形图。
④打开K2,向装置中注入50mL氢氧化钠溶液,记录波形图。
【分析与结论】
(1)ab段压强增大的原因是 。
(2)通过 两点的比较,说明小明的猜想不成立。通过数字化实验,同学们明白了实验室不能用石灰水来吸收CO2。
(3)小嘉认为de段压强明显减小的原因也可能是CO2溶于水造成的,请分析整个波形图,说说你的观点 。
13.初中科学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质:
(1)B实验的现象为 。实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色.
(2)【提出问题】废液中含有什么物质?
【假设猜想】通过分析上述实验,同学们猜想:废液中除酚酞和水外一定含有 。
老师问:废液中还可能有什么物质?某同学脱口而出:废液中一定含有氢氧化钠,他的说法正确吗?同学们认为不准确,理由是: 。于是引发了热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲 还可能有Ca(OH)2、NaOH 学生丙 还可能有Ca(OH)2、CaCl2
学生乙 还可能有NaOH、Na2CO3 学生丁 还可能有Na2CO3
… …
【查阅资料】CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(3)【实验验证】同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钙溶液,根据反应现象绘制了如图所示的示意图。
①【结论解释】分析图象数据得出可能含有的物质中,一定含有 。
②【拓展提高】那么是否含有氢氧化钠呢?请你帮他写出判断的方法: 。
14.(2025九上·长兴期末)小科学习了碱和盐的性质后,将少量硫酸铜溶液滴入2毫升氢氧化钠溶液中,没有观察到预期的蓝色絮状沉淀,这是为什么呢?
【猜想】猜想一:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大。
猜想二:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图所示:A组C组现象:固体不溶解现象:固体不溶解现象:?
(1)为了验证猜想一,小科应选择 两组实验进行对比。根据实验结果,猜想一 (选填“成立”或“不成立”)
(2)若猜想二正确,则C中“?”处应填写的现象是 。
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀?请你写出一种方法: 。
15.(2024九上·瑞安月考) 实验课后,小科在整理实验桌时,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,请完成其中的三个填空。
[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。该同学的看法是否正确 为什么 。
16.(2025九上·江北期末)通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1)向少量Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸,观察到 , 可判断发生了反应。
(2)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,然后检验混合液中含有Ca2+和Cl-,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。分析B→C段变化,溶液导电能力上升的原因是 。
17.(2024九上·临海期末)某兴想小组以“探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。
【任务一】证明反应物的减少或消失
实验一:数字化实验。
(1)按图甲所示进行实验,得到了图乙中的曲线。请分析判断,表示二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的是哪条曲线? 。
【任务二】证明有新物质生成
(2)实验二:产物转化法实验。完成下列表格
第一组 第二组
步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳
步骤2 向上述溶液中滴加足量CaCl2溶液。 向上述溶液中滴加足量的②
实验现象 ① 有气泡产生
实验结论 氢氧化钠溶液与三氧化碳发生了反应
(3)实验三:绿色化实验
查阅资料:氢氧化钠易溶于乙醇,碳酸钠微溶于乙醇
进行实验:如图丙所示,取2mL4%的氢氧化钠乙醇溶液于试管中,·向试管中吹气约30秒。
实验现象: 。
实验结论:氢氧化钠与二氧化碳发生反应。
18.(2025九上·上城期末)生石灰主要成分为氧化钙,是常用的干燥剂之一。某实验小组对久置于潮湿空气中的生石灰干燥剂成分进行探究,如图所示。
(1)生石灰能用作干燥剂,其原理是 (用化学方程式表示)。
(2)往盛有固体的烧杯中加入少量的水,搅拌,并用温度计测量溶液温度,观察到 (填实验现象),可确定该固体成分中有氧化钙。
(3)实验小组继续往图②烧杯中加入足量稀盐酸,搅拌后发现烧杯底部的固体全部溶解且有气泡,由此可确定该固体成分中有 。
(4)实验小组通过上述实验能否推断该固体成分中有氢氧化钙 你的理由是 。
19.(2025九上·温岭期末)实验室常用硫酸亚铁和氢氧化钠来制取氢氧化亚铁,氢氧化亚铁遇到空气很容易被氧气氧化[反应方程式为 因此实验中难以观察到氢氧化亚铁白色沉淀的存在。为了使制取的氢氧化亚铁保留较长时间不被氧化,某同学利用如图装置进行实验。实验步骤如下:
步骤I:检查装置气密性
步骤Ⅱ:在试管乙中加入足量的氢氧化钠溶液,在甲试管中装入铁粉和稀硫酸,然后迅速塞上塞子,并打开止水夹。
步骤Ⅲ:检查乙试管排出的氢气纯度,直至氢气纯净。
步骤Ⅳ: ____。
步骤 V:观察乙试管中生成沉淀的颜色。
请回答下列问题:
(1)氢氧化亚铁沉淀出现 的现象,表明已经被氧化变质。
(2) 请补充步骤Ⅰ中装置气密性检查的方法:将乙试管右端的导管放入装有水的水槽中,关闭止水夹,用手捂住甲试管,如果 ,则表明整个装置的气密性良好。
(3) 步骤Ⅲ中检验氢气纯度的目的是 。
(4) 补充完整步骤Ⅳ: 。
20.(2024九上·衢州期中)实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,某小组同学欲对该溶液变质情况进行探究:
猜想1:溶液未变质(成分为NaOH)
猜想2:溶液完全变质(成分为Na2CO3)
猜想3:溶液部分变质(成分为NaOH、Na2CO3)
(1)甲同学取少量样品于烧杯中,向溶液中滴加澄清石灰水,发现溶液变浑浊。甲同学凭此现象否定了猜想 (填“1”“2”或“3”)。
(2)接着向溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后,甲同学得出溶液部分变质的结论。其他同学分析后否定了甲同学的观点,否定的理由是 。
(3)乙同学为了进一步验证剩余猜想,设计并进行了如下实验,记录实验现象。据此,根据实验现象可验证猜想 是正确的(填“1”“2”或“3”)。
实验步骤 实验现象
①取样,滴加过量氯化钡溶液 溶液变浑浊
②对以上混合物进行过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液 溶液变红色
(4)小柯思考后提出了一种新的验证方法:先向溶液中加入过量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀;再向上层清液中滴加__________,观察实验现象,也能验证溶液的变质情况。
A.稀盐酸 B.氯化铜溶液
C.氢氧化钡溶液 D.氯化银
21.(2024九上·浙江期末)某实验小组的三位同学要进行实验操作练习,准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
【探究目的】该氢氧化钠是否变质了
【猜想与假设】
猜想1:氢氧化钠没有变质。 猜想2:氢氧化钠已经变质。
【实验方案】设计并进行实验,取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行实验:
实验人 实验操作 实验现象 实验结论
小钱 向第一份溶液中加入无色酚酞试液 溶液变红 猜想 1 成立
小赵 向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸 无明显现象 猜想1成立
小李 向第三份溶液中加入足量氯化钡溶液 有白色沉淀生成 猜想 2 成立
【分析与交流】
(1)小赵和小李认为小钱的结论不正确,因为碳酸钠溶液显 性,也能使无色酚酞试液变红。
(2)小钱和小李认为通过小赵的实验不能得出猜想1成立,原因是当氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,少量稀盐酸先与 反应,也无明显现象。
(3)经过分析他们一致认为小李的实验方案可行,验证了猜想2正确。他们想继续探究氢氧化钠变质程度如何,三人一起设计实验方案并进行实验:取小李实验后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液,发现有蓝色沉淀生成,可得出氢氧化钠 (填“全部”或“部分”)变质。
(4)实验结束后,小钱又提出也可以用氢氧化钡替换氯化钡进行实验来验证氢氧化钠是否全部变质。你认为小钱的方案是否可行 并说明理由: 。
22.(2025九上·鄞州期末)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: 。
①处所选药品除氯化钡外,还可滴加 ,分析对应现象也能达成探究目的。
(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。
23.(2025九上·德清期末) 实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,为了研究其变质情况,小德和小清同学分别针对甲、乙两瓶氢氧化钠固体进行实验。
(1) 小德同学进行了如图所示实验 (电子秤的示数单位为克) 。
①通过实验分析可知产生的二氧化碳气体质量为 克,然后依据二氧化碳气体的质量计算出碳酸钠的质量,从而分析得出氢氧化钠的变质情况。
②在充分反应后小德同学往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色。小德同学在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保 (填写物质名称) 已完全反应,从而使测量更准确。
(2)小清同学另取10克乙瓶中的固体样品,用150克9.8%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,稀硫酸加入充分反应后,都不需要使用石蕊试液,请通过计算说明他作出此判断的理由。
24.(2021·南湖模拟)某次实验后得到了一杯可能还含有少量盐酸的氯化铜废液,某同学想知道该废液中否还含有盐酸以及氯化铜的质量分数,他取了109.8g废液于烧杯中,然后向废液中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示。试分析计算:
(1)该废液中是否还含有盐酸 ________
(2)该废液中氯化铜的质量分数为多少
(3)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大
25.(2022九上·金华期中)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g ,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形 瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。请回答:
(1)反应至A点时,溶液中的溶质有 。
(2)反应至B点时,所加入的NaOH溶液的质量是 克。
(3)求C点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量。
26.(2022九上·义乌期中)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。
27.(2022·浙江温州·一模)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______。
28.(2021九上·淳安期中)兴趣小组的同学在实验室中发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量:
实验分析:称取试剂20 克放入锥形瓶中,加入30克的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25克盐酸充分反应,测得部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问题:
第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次
加入盐酸的质量(g) 25 25 25 25 25 25
锥形瓶中物质的质量(g) 75 100 125 150 172.8 197.8
(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是: 。
(2)b的数值为: 。
(3)计算该氢氧化钙粉末状试剂中氢氧化钙的质量分数。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第4节 常见的碱
考点一、常见碱的特性和用途
①氢氧化钠俗称烧碱或苛性钠,它是白色固体,极易溶于水,溶于水放热;易潮解,可作某些气体的干燥剂。它还具有较强的腐蚀性,使用时切不可接触皮肤。实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
②氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,它是白色粉末状固体,微溶于水,其水溶液俗称石灰水。它也具有较强的腐蚀性,使用时切不可接触皮肤。实验室可用澄清石灰水来检验CO2气体,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
物质 氢氧化钠 氢氧化钙
化学式 NaOH Ca(OH)2
俗名 烧碱 熟石灰,消石灰
特性 具有强腐蚀性、吸水性(作干燥剂,密封保存) 具有腐蚀性
化学反应 用于吸收空气中的有毒气体:2NaOH+SO2=Na2SO3(亚硫酸钠)+H2O。 氢氧化钙的水溶液可用于鉴别CO2:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。
用途 制肥皂、造纸、纺织等,用作气体干燥剂 制NaOH、漂白粉,改良酸性土壤,配制波尔多液
典例1:“果导片”是一种常用缓泻剂,主要成分是酚酞。
(1)某同学欲将其作为酚酞指示剂的替代品,他将“果导片”研成粉末放入酒精中,搅拌、静置,取上层清液滴入澄清石灰水中发现 ,因此确定“果导片”可作酸碱指示剂使用。
(2)当他用饮料吸管向滴有“果导片”清液的澄清石灰水中吹气时,观察到 。
【答案】(1)溶液变红色(2)澄清石灰水变浑浊,溶液红色褪去
【解析】(1)根据酚酞遇碱性物质变成红色分析;
(2)根据氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水分析。
【解答】(1)酚酞遇碱性物质变成红色,将“果导片” 作为酚酞指示剂的替代品, 则加入澄清石灰水,溶液会变红色。
(2)当他用饮料吸管向滴有“果导片”清液的澄清石灰水中吹气时,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,观察到澄清石灰水变浑浊,溶液红色褪去 。
故答案为:(1) 溶液变红色 ;(2) 澄清石灰水变浑浊,溶液红色褪去 。
变式1:小明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.吸水潮解 C.与CO2反应 D.受热分解
【答案】B
【详解】放置在空气中的氢氧化钠颗粒会很快变成“浆糊”状态,是因为氢氧化钠固体具有潮解的性质,能够吸收空气中的水分并溶解到水分中,故选B。
变式2:(2024九上·玉环月考)下列物质敞口放置在空气中,溶质发生变质且溶液质量增加的是( )
A.石灰水 B.氢氧化钠溶液
C.浓盐酸 D.浓硫酸
【答案】B
【解析】根据氢氧化钙、氢氧化钠能与二氧化碳反应及浓盐酸的挥发性、浓硫酸的吸水性分析。
【解答】A、石灰水敞口放置在空气中,氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液质量减小 ,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液敞口放置,会与二氧化碳反应,变质而质量增加 ,符合题意;
C、浓盐酸敞口放置会挥发出氯化氢使溶液质量减小,不符合题意;
D、浓硫酸敞口放置会吸水溶液质量增加,但发生的物理变化,不符合题意;故选B。
变式3:(2025九下·浙江开学考)某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。
【探秘干燥剂】小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小明设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1 m2(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙,小敏认为小明的结论不正确,理由是 。
【项目评价】物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级 优秀 合格 待改进
指标 有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断 现象不是很明显,但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小明设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象,这一方案的评价等级是 。
【答案】生石灰;>;氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙;优秀
【解析】(1)根据浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性来分析解答;
(2)根据700℃条件下,氢氧化钙会分解为氧化钙和水,而碳酸钙在该温度下不分解来分析解答;
(3)根据氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙来分析解答;
(4)根据氧化钙溶于水会放出大量的热,小科设计的方案有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断来分析解答。
【解答】(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠,从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰,因为生石灰能够与水反应,可以用作食品干燥剂,而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性,不能用作食品干燥剂;
(2)氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙,用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2,由结论可知固体中含有氢氧化钙,说明m1>m2;
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余,小科认为样品中一定含有碳酸钙,由于氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙,则小丽认为小科的结论不正确;
(4)氧化钙溶于水会放出大量的热,则在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,会观察到试管外壁发热,有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断,故这一方案的评价等级是优秀。
考点二、碱的化学性质(氢氧化钠和氢氧化钙)
碱在水溶液中都能电离出自由移动的OH-,因而碱溶液具有相似的化学性质。
①碱溶液能使酸碱指示剂变色,例如:氢氧化钠溶液和石灰水都能使紫色石蕊变蓝,无色酚酞变红色;
②碱溶液能与非金属氧化物反应生成盐和水,实验室可用NaOH溶液来吸收大量的CO2气体,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;
③碱能酸反应生成盐和水;
④碱溶液能与某些盐反应生成新碱和新盐,
例如:在两支试管中分别注入2~3 mLCuCl2溶液(溶液呈蓝色)和FeCl3溶液(溶液呈黄色);
然后分别往上述两支试管中滴入足量的NaOH溶液和石灰水,可观察到盛CuCl2溶液的试管中出现蓝色絮状沉淀,盛FeCl3溶液的试管中出现红褐色沉淀,反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl、2FeCl3+3Ca(OH)2===2Fe(OH)3↓+3CaCl2。
向上述反应后所得沉淀中滴入足量的稀盐酸,观察到的现象是沉淀消失,说明碱和酸能发生化学反应。
典例1: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。
变式1:(2025九上·三门期末) 我国研制的宇航服内含有氢氧化锂(LiOH),其化学性质与氢氧化钠相似,下列有关氢氧化锂化学性质说法正确的是( )
A.能与二氧化碳反应 B.能与氧化铁反应
C.能与氯化钠溶液反应 D.能与碳酸钡反应
【答案】A
【解析】因为氢氧化锂化学性质与氢氧化钠相似,氢氧化钠属于碱,具有碱的通性。碱的通性有:能与酸碱指示剂反应;能与某些非金属氧化物反应生成盐和水;能与酸发生中和反应生成盐和水;能与某些盐反应(反应条件是反应物都可溶,且生成物有沉淀、气体或水)。
【解答】A、氢氧化钠能与二氧化碳反应。氢氧化锂也能与二氧化碳反应,所以该选项正确。
B、氧化铁是金属氧化物,氢氧化钠不能与氧化铁反应,同理氢氧化锂也不能与氧化铁反应,该选项错误。
C、氢氧化钠与氯化钠溶液不反应,因为二者相互交换成分后没有沉淀、气体或水生成,不符合复分解反应的条件。同理,氢氧化锂与氯化钠溶液也不反应,该选项错误 。
D、碳酸钡是难溶性盐,氢氧化钠不能与碳酸钡反应,同理氢氧化锂也不能与碳酸钡反应,因为反应物碳酸钡不溶于水,不符合碱与盐反应的条件(反应物都可溶),该选项错误。故答案为:A。
变式2: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。
变式3:某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙的化学性质,取8支试管分别用A-H编号后,做如图所示实验。
(1)实验中观察到有气泡出现的试管是 。(填图中字母)
(2)写出实验中无明显现象产生的试管中发生的化学方程式 。
(3)实验后某试管的底部有白色固体,过滤后向滤液中滴加盐酸,一段时间后有气泡冒出,则该滤液中的溶质是 。
【答案】BD 2HCl +Ca(OH)2=CaCl2+2H2O 氢氧化钠和碳酸钠/NaOH和Na2CO3
【详解】(1)试管B中稀盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,产生气泡,试管D中稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,产生气泡,故填BD。
(2)试管F中的稀盐酸与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成氯化钙和水,无明显现象,故反应的化学方程式写为:2HCl +Ca(OH)2=CaCl2+2H2O。
(3)试管G中的碳酸钠与加入的澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,过滤后向滤液中滴加盐酸,稀盐酸先与滤液中生成的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,无明显现象,一段时间后,氢氧化钠完全反应,稀盐酸再与剩余的碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,有气泡冒出,即该滤液中的溶质是反应生成的氢氧化钠和剩余的碳酸钠,故填氢氧化钠和碳酸钠或NaOH或Na2CO3。
考点三、NaOH溶液与酸性气体(如:CO2)反应引起的压强变化
氢氧化钠溶液来能与CO2气体反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,CO2气体的减少会导致装置内的气压变小。往反应后溶液中滴加酸溶液,酸会与碳酸钠反应生成CO2气体,装置中的气压会变大。
典例1:(2025九上·衢州期末)在探究和是否会发生化学反应的实验中。
(1)小柯同学设计了如图甲所示的实验装置。他将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶内,观察到 ,得出和发生了化学反应。
(2)小妍认为上述实验存在缺陷,于是对图甲装置进行了改进,添加了胶头滴管A(如图乙所示)。滴管A中应盛放的液体是 ,操作过程中,两种液体的滴入顺序为 。
【答案】气球膨胀;水;先滴加水,再滴加氢氧化钠溶液
【解析】(1)当锥形瓶内气压发生改变时,气球的体积会发生膨胀;
(2)氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应时吸收二氧化碳的体积肯定大于水吸收二氧化碳的体积,可以通过比较二者引起气球体积的变化判断二者发生反应。
【解答】(1)根据甲图可知,二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,使瓶内压强减小,观察到气球膨胀,得出CO2和NaOH发生了化学反应;
(2)根据题意可知,先滴加水,会观察到气球膨胀;再滴加氢氧化钠溶液,会观察到气球膨胀的程度更大,这说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,因此A内为水。
变式1:变式1:小明围绕“认识物质性质”的思维模型展开如下实验,某气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体。向充满气体X的烧瓶中注入氢氧化钠溶液,反应结束后打开止水夹,下列说法不正确的是( )
A.从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中
B.从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应
C.从结构看,气体有可能是二氧化碳气体
D.从应用看,用氢氧化钠固体干燥气体X
【答案】D
气体X能与氢氧化钠反应,且不产生其他气体,装置内气压减小。
【详解】A、从变化看,烧杯中的水会倒流至烧瓶中,故说法正确;
B、从性质看,气体X可能会与Ca(OH)2反应,会导致装置内气压减小,故说法正确;
C、从结构看,气体有可能是二氧化碳气体,故说法正确;
D、气体X能与氢氧化钠反应,所以从应用看,氢氧化钠固体不能干燥气体X,故说法错误。故选D。
变式2:(2025九上·浙江月考)某化学小组利用数字化传感器探究氢氧化钠与二氧化碳的反应。在烧瓶内收集满CO2, 如图I所示,T 开K, 将注射器内的液体同时迅速注入烧瓶内,关闭K, 一段时间后,同时振荡烧瓶,观察到甲中有白 色沉淀生成,乙中无明显现象。通过压强传感器测得烧瓶内压强随时间的变化如图Ⅱ所示,曲线①和曲 线②分别表示甲、乙两个烧瓶内的压强变化。下列说法错误的是( )
A.上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应
B.通过图Ⅱ可知,吸收大量的CO2 最好选用澄清石灰水
C.图Ⅱ中AB 段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩烧瓶内的气体,压强增大
D.图Ⅱ中点C、点 E 对应的实验操作是振荡烧瓶
【答案】B
【解析】A.根据图Ⅱ可知:曲线②二氧化碳减少更多,且二氧化碳与氢氧化钙溶液反应可排出二氧化碳溶于水对实验造成影响进行分析;
B.根据氢氧化钠溶液与二氧化碳反应能使二氧化碳反应完全进行分析;
C.根据图Ⅱ中AB段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩了烧瓶内的气体,压强增大进行分析;
D.根据图Ⅱ中点C、点E压降急剧减小,对应的实验操作是振荡烧瓶,增大二氧化碳与溶液的接触面积进行分析。【解答】A.在烧瓶内收集满,如图Ⅰ所示,打开K,将注射器内的液体同时迅速注入烧瓶内,关闭K,一段时间后,同时振荡烧瓶,通过压强传感器测得烧瓶内压强随时间的变化如图Ⅱ所示,曲线①和曲线②分别表示甲、乙两个烧瓶内的压强变化。由图Ⅱ可知:曲线②二氧化碳减少更多,且二氧化碳与氢氧化钙溶液反应可排出二氧化碳溶于水对实验造成影响,上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应,故A正确,但不符合题意;
B.由图Ⅱ可知,氢氧化钠溶液与二氧化碳反应能使二氧化碳反应完全,吸收大量的,最好选用氢氧化钠溶液,故B错误,但符合题意;
C.图Ⅱ中AB段曲线上升的原因是用注射器注入液体,压缩了烧瓶内的气体,使压强增大,故C正确,但不符合题意;
D.图Ⅱ中点C、点E压降急剧减小,对应的实验操作是振荡烧瓶,增大二氧化碳与溶液的接触面积,故D正确,但不符合题意。
故答案为:B。
变式3:(2025九上·义乌期末)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】滴管中的水与二氧化碳反应,导致三颈瓶内气压减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入烧瓶内,形成喷泉;C;红色消失;NaCl、CuCl2、Na2SO4
【解析】(1)根据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来分析解答;
(2)根据C点时瓶内压强最小来分析解答;
(3)根据物质的性质和实验现象来分析解答。
【解答】(1) 图1中形成喷泉的原因: 滴管中的水与二氧化碳反应,气体减少,导致三颈瓶内气压减小,在大气压的作用下,将烧杯内的NaOH溶液沿导管压入烧瓶内,形成喷泉;
(2)根据图片2可知,c点时瓶内压强最小,则内外气压差最大,所以此时喷泉现象最剧烈;
(3)根据题意可知,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,溶液的颜色变化为红色变浅或褪色;
(4)试管C中是稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,试管C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;试管E中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,试管E中可能含有物质为: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,说明试管C中有盐酸,试管E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,所以最终,废液缸中一定含的溶质为:NaCl、CuCl2、Na2SO4。
考点四、探究氢氧化钠变质
验证NaOH固体是否变质?(CO2 + 2NaOH = Na2CO3 +H2O)
假设:①可能变质(NaOH、Na2CO3) ②可能不变质(NaOH)
实质:检验固体中是否含有Na2CO3 过程:取该少量固体于试管中,加水溶解,振荡,往其中滴加稀HCl,若产生气泡,则变质;若不产生气泡,则不变质。
验证NaOH固体是否完全变质?
假设:①可能完全变质(Na2CO3) ②可能不完全变质(NaOH 、Na2CO3)
实质:检验固体中是否含有NaOH(由于NaOH、Na2CO3都呈碱性,因此不能直接用酸碱指示剂,因此原则上要先把Na2CO3除尽,才可用酸碱指示剂)。
过程:取该少量固体于试管中,加水溶解,振荡,往其中加入过量/适量BaCl2或CaCl2,充分反应后,再滴加酚酞,若变红色,则含有NaOH,说明不完全变质;若不变色,则不含有NaOH,说明完全变质。
注意:在除去Na2CO3的过程中,不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2来除,由于生成物中含有NaOH,会对NaOH的检验造成干扰;
典例1:(2025九上·滨江期末)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小科取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙所示实验。(溶液呈中性)
(1)小科认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体没有变质”。你认为小科的观点是否正确,并说明理由 。
(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”或“完全变质”),滴加足量的氯化钡溶液的目的是 。
(3)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在丙图 (答题卡上作图)画出“生成的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
【答案】(1)不正确,理由:如果氢氧化钠完全变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色
(2)部分变质;检验并且除去碳酸钠
(3)
【解析】(1)根据氢氧化钠和碳酸钠都显碱性,都可以使酚酞变红进行分析;
(2)根据氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡和氯化钠,加入足量的氯化钡有白色沉淀生成说明溶液中有碳酸钠,可以检验碳酸钠,并除去碳酸钠进行分析;
(3)根据加入稀盐酸后,稀盐酸先与氢氧化钠反应,初始时没有二氧化碳气体生成,当将氢氧化钠反应完后,稀盐酸再与碳酸钠反应有二氧化碳生成,当碳酸钠反应完后,生成二氧化碳的质量不变进行分析。
【解答】(1)如果氢氧化钠完全变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色,所以小科的观点不正确;
(2)分析乙图实验的现象可知,加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,滴加酚酞试液时溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,可以确定样品的变质情况为部分变质;图乙中,滴加过量的氯化钡的目的是检验并且除去碳酸钠;
(3)另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量,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,生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图象如下所示:
。
(1)如果氢氧化钠完全变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色,所以小科的观点不正确;
(2)分析乙图实验的现象可知,加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明溶液中含有碳酸钠,滴加酚酞试液时溶液变红色,说明溶液中含有氢氧化钠,可以确定样品的变质情况为部分变质;图乙中,滴加过量的氯化钡的目的是检验并且除去碳酸钠;
(3)另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量,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,生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图象如下所示:。
变式1:实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的Na0H固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究,
假设1:只含NaOH;
假设2:含NaOH和Na2CO3
假设3:只含Na2CO3
(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明假设 不成立。(选填数字)
(2)进一步探究的过程如下:
①“操怍1”中要用到玻璃棒,其作用是 。
②加入CaCl2溶液的作用是 。
③滴加酚酞检验“溶液B”的现象是 。
【答案】(1)1 (2)引流;除尽Na2CO3;溶液呈现红色
【解析】(1)氢氧化钠能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水;
(2)碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
(3)过滤可以把不溶于水的物质除去;
(4)氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;
(5)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色。
【解答】(1) Na2CO3 和稀盐酸反应产生气泡,取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明 假设1:只含Na0H不成立。
(2)①“操怍1”中要用到玻璃棒,其作用是引流 。
②氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,加入CaCl2溶液的作用是除尽Na2CO3 。
③溶液B显碱性,滴加酚酞检验“溶液B”的现象是溶液呈现红色 。
变式2:(2025九上·余姚期末)小余在探究碱的化学性质时,将稀盐酸滴入到氢氧化钠溶液中,意外地发现有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已经变质。于是开展了以下探究:
【提出问题】变质后的氢氧化钠溶液中的溶质是什么
【猜想假设】
(1)小余对变质后的氢氧化钠溶液中的溶质成分做出了两种猜想,请写出猜想二的内容。
猜想一: NaOH、Na2CO3 猜想二:
(2)【实验设计】为了验证上述猜想哪个正确,小余设计了如下方案:
取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,滴加几滴无色酚酞试液,观察溶液颜色的变化。小姚认为小余的实验方案不合理,理由是 。
(3)【实验与结论】小姚另外设计实验方案并进行了探究,请你帮她完成下面的实验报告:
实验步骤 实验现象 结论
步骤1:取少量氢氧化钠溶液样品于试管中,向其中滴加过量的氯化钙溶液并振荡 有白色沉淀产生 猜想一正确
步骤2:将步骤1试管中的混合物过滤,取上层清液滴加无色酚酞试液。 __
(4)【实验反思】氢氧化钠变质是由于和空气中的二氧化碳发生反应,请写出该反应的化学方程式 ,所以氢氧化钠需要密封保存。
【答案】(1)Na2CO3
(2)NaOH 溶液和 Na2CO3溶液都能使无色酚酞试液变红
(3)无色酚酞试液变红
(4)
【解析】(1)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,不会有气泡产生,结合氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳,可知猜想二为碳酸钠。
(2)碳酸钠虽然是盐,但水溶液呈碱性,俗称纯碱。
(3)碳酸钠也呈碱性,会对氢氧化钠的检验造成干扰,所以应先检验并除去。
(4)碱能与酸性氧化物生成盐和水。
【解答】(1)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,加入稀盐酸有气泡产生,说明有碳酸钠生成,氢氧化钠可能部分变质成碳酸钠,也可能是全部变质成碳酸钠,所以猜想二为:碳酸钠。
(2)氢氧化钠和碳酸钠的水溶液都呈碱性,酚酞变红不能说明变质情况。
(3)猜想一正确,即溶质为氢氧化钠和碳酸钠,氯化钙检验并除去碳酸钠,加入酚酞,溶液变红,说明溶液仍为碱性,可知溶液中含有氢氧化钠。
(4)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,方程式为:。
变式3:(2025九上·东阳期末)实验课上,小东发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末,并对白色粉末的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想I:白色粉末是氢氧化钠
猜想Ⅱ:白色粉末是碳酸钠
猜想Ⅲ:白色粉末是碳酸钠、氢氧化钠的混合物
【查阅资料】溶液、溶液呈中性。
【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下两个实验:
(1)由实验一现象可知,猜想 肯定不成立。
(2)操作③的X溶液可以是____。
A.CaCl2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2
(3)【得出结论】实验二中操作⑤时的现象是 ,可推测猜想Ⅲ成立。
(4)【分析交流】小东发现操作①滴加过量的稀硫酸有气体B生成,而滴加少量的稀硫酸没有气体B生成,其可能原因是 。
【总结归纳】在探究溶液成分时,除要考虑选择适当的试剂,还要考虑试剂的量。
【答案】(1)I
(2)A
(3)溶液变红色
(4)滴加少量的稀硫酸,硫酸先与氢氧化钠反应
【解析】(1)氢氧化钠与稀硫酸反应无现象看,可知猜想I错误。
(2)碳酸钠和氢氧化钠都呈碱性,碳酸钠的存在会对氢氧化钠的检验造成干扰,所以应先检验并除去碳酸钠,氢氧化钡和氢氧化钙会引入氢氧根离子,干扰检验,可以氯化钡、氯化钙、硝酸钡或硝酸钙。
(3)操作③已将碳酸钠除尽,若溶液仍为碱性,即酚酞变红,说明含有氢氧化钠,则Ⅲ成立。
(4)酸碱优先反应,所以少了的稀硫酸被氢氧化钠消耗,没有与碳酸钠反应,故没有气泡产生。
【解答】(1)在实验一中,加入过量的稀硫酸,碳酸钠能够与稀硫酸反应,生成二氧化碳气体,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀而使其变混浑浊,故猜想I错误。
故答案为:I。
(2)A、氯化钙溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,多余的氯化钙溶液显中性,往溶液中滴加酚酞,对溶液的颜色不影响,故A符合题意;
B、氢氧化钡溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,同时多余的氢氧化钡溶液,对原溶液A中是否含有氢氧化钠无法判断,不符合本实验二的结论,故B不符合题意;
C、氢氧化钙溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,同时多余的氢氧化钙溶液,对原溶液A中是否含有氢氧化钠无法判断,不符合本实验二的结论,故C不符合题意。
故答案为:A。
(3)猜想Ⅲ成立,说明溶液A中含有氢氧化钠,滴加酚酞试液,可使其变红色。
故答案为:溶液变红色。
(4)在实验中,如果滴加少量的稀硫酸,硫酸先与氢氧化钠反应,因此没有二氧化碳生成。
故答案为:滴加少量的稀硫酸,硫酸先与氢氧化钠反应。
(1)在实验一中,加入过量的稀硫酸,碳酸钠能够与稀硫酸反应,生成二氧化碳气体,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀而使其变混浑浊,故猜想I错误;
故填:I。
(2)A、氯化钙溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,多余的氯化钙溶液显中性,往溶液中滴加酚酞,对溶液的颜色不影响,故符合题意;
B、氢氧化钡溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,同时多余的氢氧化钡溶液,对原溶液A中是否含有氢氧化钠无法判断,不符合本实验二的结论,故不符合题意;
C、氢氧化钙溶液可与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,同时多余的氢氧化钙溶液,对原溶液A中是否含有氢氧化钠无法判断,不符合本实验二的结论,故不符合题意;
故选A。
(3)猜想Ⅲ成立,说明溶液A中含有氢氧化钠,滴加酚酞试液,可使其变红色;
故填:溶液变红色;
(4)在实验中,如果滴加少量的稀硫酸,硫酸先与氢氧化钠反应,因此没有二氧化碳生成。
故填:滴加少量的稀硫酸,硫酸先与氢氧化钠反应。
1.下列关于NaOH和Ca(OH)2的用途中错误的是( )
A.用Ca(OH)2制波尔多液 B.用Ca(OH)2改良酸性土壤
C.用NaOH溶液检验CO2 D.用NaOH固体干燥某些气体
【答案】C
【详解】A、氢氧化钙与硫酸铜反应,在农业上可用于制波尔多液,故选项说法正确;
B、氢氧化钙具有碱性,可与土壤中的酸性物质反应,能用于改良酸性土壤,故选项说法正确;
C、因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,这一反应无明显现象,所以不能用NaOH溶液检验CO2,故选项说法错误;
D、氢氧化钠具有吸水性,可以用于干燥某些气体,故选项说法正确。
2.(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】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
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】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.(2025九上·南湖期末)科学学习小组做导电性实验,按照图连接好线路发现灯泡不发光,往烧杯中加水溶解后灯泡发光,欲使灯泡熄灭可向烧杯中加入的物质是( )
A.CuSO4溶液 B.NaNO3溶液 C.NaOH溶液 D.HCl溶液
【答案】A
【解析】(1)Ba(OH)2固体加水溶解后产生Ba2+和OH-,溶液能导电,灯泡发光。
(2)若加入物质能与Ba(OH)2反应,使溶液中离子浓度大幅降低,灯泡会熄灭。
(3)分析各选项物质与Ba(OH)2的反应情况及对离子浓度的影响。
(4)离子浓度几乎为0时,溶液几乎不导电,灯泡熄灭。
【解答】A、硫酸铜和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,恰好完全反应溶液没有离子,故灯泡会熄灭,
B、氢氧化钡和硝酸钠不能反应,溶液中有钡离子、钠离子、氢氧根离子、硝酸根离子等,灯泡不会熄灭;
C、氢氧化钡和氢氧化钠不能反应,溶液中有钡离子、钠离子、氢氧根离子等,灯泡不会熄灭;
D、氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,若恰好完全反应溶液中还有氯离子和钡离子,灯泡不会熄灭。故答案为:A。
5.(2025九上·海曙期末)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
【解析】在初中阶段,蓝色絮状沉淀是氢氧化铜,据此解答。
【解答】A.碳酸钠溶液滴入氢氧化钙溶液,生成白色沉淀,不能生成蓝色沉淀,故A错误;
B.氯化铜溶液滴入氢氧化钙溶液中,生成蓝色絮状氢氧化铜沉淀,故B正确;
C.稀盐酸溶液滴入氢氧化钙溶液中,没有现象发生,故C错误;
D.二氧化碳通入氢氧化钙溶液中,生成白色沉淀,故D错误。
故答案为:B。
6.(2025九上·黄岩期末)向一定量的 NaOH溶液中逐滴加入CuCl2溶液至过量,下列有关量的变化关系图正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据氢氧化钠和氯化铜的反应产物,反应进度,对水的质量、溶液的pH、沉淀质量和质量分数的变化分析判断即可。
【解答】A.氢氧化钠和氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,氯化铜溶液含有水,则溶液中水的质量不断增大,故A错误;
B.氢氧化钠的溶液呈碱性,即pH>7,随着氯化铜溶液的加入,溶液的pH逐渐减小,当完全反应和过量时pH=7不变,故B错误;
C.随着氯化铜溶液的加入,生成沉淀氢氧化铜的质量先增大后不变,故C正确;
D.随着反应的进行,氢氧化钠的质量分数不断减小,直到变成零,故D错误。故选C。
7.(2025九下·乐清开学考)灵灵比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质,做了下面的实验,请回答下列问题。
(1)对比甲、乙实验,说明具有吸水性的固体是: 。
(2)取出培养皿并配置溶液,久置于空中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是: 。
(3)丙、丁处反应产生的气体是 。
【答案】(1)NaOH固体
(2)氢氧化钙溶液
(3)二氧化碳
【解析】(1)水雾消失即水被吸收;
(2)氢氧化钙在空气中会与二氧化碳气体反应生成碳酸钙和水;
(3)碳酸盐和酸反应都会生成二氧化碳气体。
【解答】(1)根据图片可知,甲中瓶内壁的水雾明显消失了,故说明NaOH固体具有吸水性;
(2)取出培养皿并配制溶液,久置于空中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是氢氧化钙溶液;
(3)氢氧化钠固体与空气中会与二氧化碳气体反应生成碳酸钠和水,氢氧化钙固体久置在空气中会与二氧化碳气体反应生成碳酸钙和水。碳酸钠和碳酸钙中加入稀盐酸都会生成二氧化碳气体,故丙、丁处反应产生的气体均为二氧化碳(或CO2)。
(1)对比甲、乙实验可知,甲中瓶内壁的水雾明显消失了,但乙中瓶内壁的水雾不消失,故说明NaOH固体具有吸水性;
(2)氢氧化钙在空气中会与二氧化碳气体反应生成碳酸钙和水,取出培养皿并配制溶液,久置于空中,则两个培养皿中会出现浑浊的溶液是氢氧化钙溶液;
(3)氢氧化钠固体久置在空气中会与二氧化石气体反应生成碳酸钠和水,向其加入稀盐酸会与碳酸钠反应生成二氧化碳气体;氢氧化钙固体久置在空气中会与二氧化碳气体反应生成碳酸钙和水,向其加入稀盐酸会与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,故丙、丁处反应产生的气体均为二氧化碳(或CO2)。
8.(2025九上·柯桥期末)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)
(3)KCl
【解析】氢氧化钾与二氧化碳反应会生成碳酸钾与水,向一定质量且部分变质的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液反应时一开始是酸碱中和溶液质量增加,中和完成后会是碳酸钾与盐酸的反应,溶液由于释放出二氧化碳溶液质量增加放缓,至C点反应正好结束。
【解答】(1)久置的氢氧化钾溶液会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钾而变质。
向久置的氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸,开始时溶液质量增加较慢,是因为稀盐酸先与氢氧化钾发生中和反应;之后溶液质量增加加快,是因为稀盐酸与碳酸钾反应,有二氧化碳气体生成,溶液质量增加幅度变小。
因为存在与氢氧化钾的中和反应,说明溶液中还含有氢氧化钾,所以该氢氧化钾溶液变质程度为部分变质。
(2)氢氧化钾能与空气中二氧化碳反应生成碳酸钾和水,化学方程式。
(3)在整个反应过程中,稀盐酸先与氢氧化钾反应生成氯化钾和水,再与碳酸钾反应生成氯化钾、水和二氧化碳。C点溶液中所含的溶质是KCl。
9.(2025九上·越城期末)实验桌上有一瓶敞口放置已久的 NaOH溶液,为探究其是否变质,小丽进行了如下探究:
实验步骤 现象
步骤一 取少量溶液样品于试管中,向其中滴加足量的氯化钙溶液。 产生白色沉淀
步骤二 过滤,向滤液中滴加酚酞溶液。 酚酞溶液变红
(1)由实验可知,该NaOH 溶液 (选填“没有变质”、“部分变质”或“全部变质”);
(2)若步骤一与步骤二顺序调换, (填“能”或“不能”)得出上述结论;
(3)小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外,还可以用 替代(写出一种试剂)。
【答案】(1)部分变质
(2)不能
(3)氯化铜
【解析】(1)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀。酚酞试液遇到碱性溶液变成红色;
(2)碳酸钠和氢氧化钠的水溶液都呈碱性;
(3)氢氧化钠和氯化铜反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀,据此分析解答。
【解答】(1)根据题意可知,试管中加入足量的氯化钙后生成白色沉淀,肯定是碳酸钙,说明其中存在碳酸钠。在滤液中加入酚酞变成红色,说明存在氢氧化钠,那么溶液为部分变质。
(2)如果先加入酚酞试液,无论是部分变质,还是全部变质,溶液都呈碱性,即酚酞试液都变成红色,因此无法判断是否存在氢氧化钠,即不能得出上述结论;
(3) 小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外,还可以用氯化铜溶液。如果出现蓝色沉淀,那么说明存在氢氧化钠,即溶液部分变质。
10.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】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。
11.(2025九上·杭州期中)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,进行了有关实验如图。请你与他们一起完成以下探究活动:
查阅资料:
Na2CO3溶液的pH>7,与盐酸反应有气泡产生,与Ca(OH)2溶液反应有白色沉淀生成
对固体猜想:
猜想Ⅰ:全部是NaOH;猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;猜想Ⅲ:是NaOH和Na2CO3混合物。
实验和推断:
(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。
(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,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、b分别为 ,则猜想Ⅱ成立。
【答案】稀盐酸;不能;产生白色沉淀、溶液不变色
【解析】(1)根据稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳来分析解答;
(2)根据氢氧化钙溶液和碳酸钠反应生成了白色沉淀碳酸钙来分析解答;根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠来分析判断;
(3)根据碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠来分析解答;根据氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色来分析解答。
【解答】(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是稀盐酸,说明氢氧化钠已经变质;
(2)若A是Ca(OH)2溶液,a有白色沉淀,是因为氢氧化钙和碳酸钠反应生成了白色沉淀碳酸钙,说明溶液中含有碳酸钠;b为无色酚酞试液变红色,该实验不能说明样品中有NaOH,这是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成了氢氧化钠,不能确定原溶液中是否含有氢氧化钠;
(3)碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙。若A是CaCl2溶液,当实验现象a、b分别为产生白色沉淀、溶液不变色,说明溶液中含有碳酸钠、不含有氢氧化钠,则猜想Ⅱ成立。
12.(2025九上·南湖期末)小嘉所在的项目化学习小组留意到实验室常用氢氧化钠溶液来吸收CO2,而氢氧化钙也能与CO2反应,那么实验室可否用石灰水来吸收CO2呢 学习小组对此展开探究。
【提出猜想】
小明:可用饱和石灰水吸收CO2;小亮:不可用饱和石灰水吸收CO2。
为了验证他们的观点,小组同学设计了图1实验装置并用数字传感器记录数据。
【进行实验】
①连接仪器,检查装置气密性。
②按要求装入药品。夹紧K1、K2,打开压强传感器绘制初始波形图至a点(图2)。
③打开K1,向装置中注入50mL饱和石灰水,完毕后再微微振荡装置,记录波形图。
④打开K2,向装置中注入50mL氢氧化钠溶液,记录波形图。
【分析与结论】
(1)ab段压强增大的原因是 。
(2)通过 两点的比较,说明小明的猜想不成立。通过数字化实验,同学们明白了实验室不能用石灰水来吸收CO2。
(3)小嘉认为de段压强明显减小的原因也可能是CO2溶于水造成的,请分析整个波形图,说说你的观点 。
【答案】(1)加入石灰水对瓶内气体产生挤压
(2)ac
(3)石灰水中也含有水,而最终吸收气体的体积约等于石灰水的体积,因此水对实验影响不大
【解析】(1)分析压强变化原因,需考虑加入液体对气体的物理挤压及化学反应对气体量的影响。
(2)判断猜想是否成立,要对比不同阶段压强变化,若吸收效果好,压强应明显降低。
(3)分析水对实验的影响,需结合石灰水成分及气体吸收总体情况判断。
【解答】(1)ab段压强增大的原因是加入石灰水对瓶内气体产生挤压;
(2)通过ac两点的比较可知,利用饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳时,气压几乎不变,说明小明的猜想不成立;
(3)小嘉认为de段压强明显减小的原因不是CO2溶于水造成的,是因为石灰水中也含有水,而最终吸收气体的体积约等于石灰水的体积,因此水对实验影响不大。
(1)ab段压强增大的原因是加入石灰水对瓶内气体产生挤压;
(2)通过ac两点的比较可知,利用饱和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳时,气压几乎不变,说明小明的猜想不成立;
(3)小嘉认为de段压强明显减小的原因不是CO2溶于水造成的,是因为石灰水中也含有水,而最终吸收气体的体积约等于石灰水的体积,因此水对实验影响不大。
13.初中科学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质:
(1)B实验的现象为 。实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色.
(2)【提出问题】废液中含有什么物质?
【假设猜想】通过分析上述实验,同学们猜想:废液中除酚酞和水外一定含有 。
老师问:废液中还可能有什么物质?某同学脱口而出:废液中一定含有氢氧化钠,他的说法正确吗?同学们认为不准确,理由是: 。于是引发了热烈讨论,下面是大家的发言:
学生甲 还可能有Ca(OH)2、NaOH 学生丙 还可能有Ca(OH)2、CaCl2
学生乙 还可能有NaOH、Na2CO3 学生丁 还可能有Na2CO3
… …
【查阅资料】CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(3)【实验验证】同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钙溶液,根据反应现象绘制了如图所示的示意图。
①【结论解释】分析图象数据得出可能含有的物质中,一定含有 。
②【拓展提高】那么是否含有氢氧化钠呢?请你帮他写出判断的方法: 。
【答案】(1)塑料瓶变瘪
(2)氯化钠、碳酸钙;碳酸钠和氢氧化钙也能使酚酞变红
(3)碳酸钠;滴加氯化钙溶液至不再出现沉淀时,若酚酞仍然显红色,则有氢氧化钠,若酚酞红色褪去,则无氢氧化钠
【解析】(1)NaOH溶液吸CO2收生成Na2CO3和H2O;(2)碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠而使溶液变浑浊;(3)猜想假设:盐酸与氢氧化钠能反应生成氯化钠,故一定含有氯化钠,酚酞呈红色,说明溶液呈碱性;结论解释:根据图象,加入氯化钙产生沉淀,说明一定含有碳酸钠,有碳酸钠则不能含有氢氧化钙和氯化钙;拓展提高:根据氢氧化钠呈碱性且氢氧化钠不与氯化钙反应进行分析解答.
(1)二氧化碳与氢氧化钠反应使塑料瓶的气体减少,从而使瓶内气压变小,在外界大气压的作用下塑料瓶变瘪;(2)废液浑浊是因为碳酸钠溶液与石灰水反应生成了碳酸钙沉淀;稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成了氯化钠,氯化钠不再于其他物质反应.溶液呈现红色,说明溶液呈碱性,呈碱性的物质除了氢氧化钠,还有氢氧化钙和碳酸钠;(3)①根据图象,加入氯化钙产生沉淀,说明一定含有碳酸钠,有碳酸钠则不能含有氢氧化钙和氯化钙;②所得的混合液中含有酚酞,加入氯化钙的时候,氯化钙只与碳酸钠反应产生白色沉淀,若沉淀后溶液的颜色呈红色,则含有氢氧化钠,若溶液是无色,则不含有氢氧化钠,故填:由于本身混有酚酞,所以可以观察沉淀后溶液的颜色,若溶液变红,则含有氢氧化钠,若溶液不变色,则不含氢氧化钠.
14.(2025九上·长兴期末)小科学习了碱和盐的性质后,将少量硫酸铜溶液滴入2毫升氢氧化钠溶液中,没有观察到预期的蓝色絮状沉淀,这是为什么呢?
【猜想】猜想一:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大。
猜想二:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应。
【实验】实验操作及现象如图所示:A组C组现象:固体不溶解现象:固体不溶解现象:?
(1)为了验证猜想一,小科应选择 两组实验进行对比。根据实验结果,猜想一 (选填“成立”或“不成立”)
(2)若猜想二正确,则C中“?”处应填写的现象是 。
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该怎么做才能立即观察到预期的蓝色絮状沉淀?请你写出一种方法: 。
【答案】(1)AB;不成立
(2)固体消失
(3)将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中(硫酸铜浓溶液与氢氧化钠稀溶液反应)
【解析】(1)根据控制变量法的要求分析解答。如果氢氧化铜溶解,那么猜想一成立;否则,猜想一不成立;
(2)根据猜想二的内容推测实验现象;
(3)根据材料可知,氢氧化钠过量时会导致氢氧化铜反应,可以尝试将氢氧化钠滴入硫酸铜溶液即可。
【解答】(1)验证猜想一,即探究氢氧化钠与硫酸铜反应放热对使氢氧化铜的溶解度的影响时,应该控制其它因素相同,只是是否加入氢氧化钠不同,即小科应选择A、B两组实验进行对比。由于氢氧化铜粉末在热水中不溶解,猜想一不成立;
(2)如果猜想二正确,即生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应,那么C中的现象是固体消失;
(3)小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该避免氢氧化钠溶液剩余或过量,因此可将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中或硫酸铜浓溶液与氢氧化钠稀溶液反应。
(1)猜想一是:氢氧化钠与硫酸铜反应放热,使氢氧化铜的溶解度增大,为了验证猜想一,小科应选择A、B两组实验进行对比;由于氢氧化铜粉末在热水中不溶解,猜想一不成立;
(2)猜想二是:生成的氢氧化铜继续与氢氧化钠发生反应,C中的现象是固体消失;
(3)查阅资料得知:氢氧化铜能与氢氧化钠溶液发生反应,生成可溶物。小科再次做硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应的实验时,他应该避免氢氧化钠溶液剩余或过量,因此可将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中或硫酸铜浓溶液与氢氧化钠稀溶液反应。
15.(2024九上·瑞安月考) 实验课后,小科在整理实验桌时,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,请完成其中的三个填空。
[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。该同学的看法是否正确 为什么 。
【答案】溶液中出现气泡;NaOH;否,碳酸钠的水溶液也呈碱性
【解析】氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞试液变红色;
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,和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【解答】[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,实验过程如下表所示:
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,实验过程如下表所示:
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NaOH。
[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。
故答案为:溶液中出现气泡;NaOH;否,碳酸钠的水溶液也呈碱性。
16.(2025九上·江北期末)通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1)向少量Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸,观察到 , 可判断发生了反应。
(2)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,然后检验混合液中含有Ca2+和Cl-,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。分析B→C段变化,溶液导电能力上升的原因是 。
【答案】(1)沉淀慢慢消失,溶液由无色变为黄色
(2)溶液由红色变为无色;不正确。Ca(OH)2在溶液中电离出Ca2+、OH-,HCl在溶液中电离出H+、Cl-,不发生反应的情况下,溶液中也存在Ca2+和Cl-
(3)B→C段是盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢气体溶于水电离出氢离子和氯离子。溶液体积不变,离子数目增加(或溶液离子浓度增加),使溶液导电能力增强
【解析】(1)根据氢氧化铁难溶于水,能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,进行分析解答。
(2)①根据滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液显红色,结合无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答。
②根据氢氧化钙溶液中含有钙离子,盐酸溶液中含有氯离子,进行分析解答。
(3)根据溶液能导电的原因是物质在溶解的过程中会形成能自由移动的离子,进行分析解答。
【解答】(1)氢氧化铁为红褐色沉淀,氯化铁溶液为黄色,则反应物氢氧化铁减少,溶液由无色变为黄色说明氢氧化铁和稀盐酸发生了反应;
(2)①根据题意可知,溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,则说明氢氧化钙和盐酸发生了反应;
②乙同学的推测不正确,理由是Ca(OH)2在溶液中电离出Ca2+、OH-,HCl在溶液中电离出H+、Cl-,不发生反应的情况下,溶液中也存在Ca2+和Cl-;
(3)根据图片可知,B→C段溶液导电能力上升的原因是:B→C段是盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢气体溶于水电离出氢离子和氯离子,溶液体积不变,离子数目增加(或溶液离子浓度增加),使溶液导电能力增强。
(1)氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,沉淀慢慢消失说明反应物氢氧化铁减少,溶液由无色变为黄色说明有新物质生成,都能说明发生了反应;
(2)①氢氧化钙溶液呈碱性能使酚酞变红,溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,则说明氢氧化钙和盐酸发生了反应;
②氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子,氯化氢在水中解离出氢离子和氯离子,即是氢氧化钙和盐酸不反应混合后也会有钙离子和氯离子,没有找到反应发生的证据,因此乙同学的推测不正确,理由是Ca(OH)2在溶液中电离出Ca2+、OH-,HCl在溶液中电离出H+、Cl-,不发生反应的情况下,溶液中也存在Ca2+和Cl-;
(3)B→C段溶液导电能力上升的原因是B→C段是盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢气体溶于水电离出氢离子和氯离子,溶液体积不变,离子数目增加(或溶液离子浓度增加),使溶液导电能力增强。
17.(2024九上·临海期末)某兴想小组以“探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应”为主题展开化学反应可视化的项目式学习。
【任务一】证明反应物的减少或消失
实验一:数字化实验。
(1)按图甲所示进行实验,得到了图乙中的曲线。请分析判断,表示二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的是哪条曲线? 。
【任务二】证明有新物质生成
(2)实验二:产物转化法实验。完成下列表格
第一组 第二组
步骤1 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳 向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳
步骤2 向上述溶液中滴加足量CaCl2溶液。 向上述溶液中滴加足量的②
实验现象 ① 有气泡产生
实验结论 氢氧化钠溶液与三氧化碳发生了反应
(3)实验三:绿色化实验
查阅资料:氢氧化钠易溶于乙醇,碳酸钠微溶于乙醇
进行实验:如图丙所示,取2mL4%的氢氧化钠乙醇溶液于试管中,·向试管中吹气约30秒。
实验现象: 。
实验结论:氢氧化钠与二氧化碳发生反应。
【答案】(1)B
(2)有白色沉淀生成;稀盐酸(合理即可)
(3)有晶体析出
【解析】(1)根据二氧化碳能够溶于水并且能和氢氧化钠反应分析;
(2)根据碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙,和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳分析;
(3)根据碳酸钠微溶于乙醇,导致部分碳酸钠析出分析。
【解答】(1)由图乙可知曲线A压强变化小,说明二氧化碳气体减少的少,曲线B压强变化大,说明二氧化碳减少得多,与水反应的二氧化碳量少,而与氢氧化钠反应的二氧化碳量多,故曲线B表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应;故答案为:B;
(2)①氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应,会生成碳酸钙沉淀,实验现象是产生白色沉淀。故答案为:有白色沉淀生成;
②氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应,会生成氯化钠、水和二氧化碳,因此有气泡产生证明生成了碳酸钠。故答案为:稀盐酸;
(3)因氢氧化钠易溶于乙醇,碳酸钠微溶于乙醇,实验结论是氢氧化钠与二氧化碳发生反应,说明向试管中吹气会吹入二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠而析出,观察到的实验现象是:有晶体析出。故答案为:有晶体析出。
(1)由图乙可知曲线A压强变化小,说明二氧化碳气体减少的少,曲线B压强变化大,说明二氧化碳减少得多,与水反应的二氧化碳量少,而与氢氧化钠反应的二氧化碳量多,故曲线B表示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应;
(2)①氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应,会生成碳酸钙沉淀,实验现象是产生白色沉淀;
②氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应,会生成氯化钠、水和二氧化碳,因此有气泡产生证明生成了碳酸钠;
(3)因氢氧化钠易溶于乙醇,碳酸钠微溶于乙醇,实验结论是氢氧化钠与二氧化碳发生反应,说明向试管中吹气会吹入二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠而析出,观察到的实验现象是:有晶体析出。
18.(2025九上·上城期末)生石灰主要成分为氧化钙,是常用的干燥剂之一。某实验小组对久置于潮湿空气中的生石灰干燥剂成分进行探究,如图所示。
(1)生石灰能用作干燥剂,其原理是 (用化学方程式表示)。
(2)往盛有固体的烧杯中加入少量的水,搅拌,并用温度计测量溶液温度,观察到 (填实验现象),可确定该固体成分中有氧化钙。
(3)实验小组继续往图②烧杯中加入足量稀盐酸,搅拌后发现烧杯底部的固体全部溶解且有气泡,由此可确定该固体成分中有 。
(4)实验小组通过上述实验能否推断该固体成分中有氢氧化钙 你的理由是 。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)温度升高
(3)碳酸钙
(4)不能,是因为氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。
【解析】氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,放热。碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【解答】(1)生石灰能用作干燥剂,其原理是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙,
反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2。
(2)往盛有固体的烧杯中加入少量的水,搅拌,并用温度计测量溶液温度,观察到温度升高,可确定该固体成分中有氧化钙。
(3)实验小组继续往图②烧杯中加入足量稀盐酸,搅拌后发现烧杯底部的固体全部溶解且有气泡,由此可确定该固体成分中有碳酸钙,是因为碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
(4)实验小组通过上述实验不能推断该固体成分中有氢氧化钙,是因为氧化钙能和水反应生成氢氧化钙。
19.(2025九上·温岭期末)实验室常用硫酸亚铁和氢氧化钠来制取氢氧化亚铁,氢氧化亚铁遇到空气很容易被氧气氧化[反应方程式为 因此实验中难以观察到氢氧化亚铁白色沉淀的存在。为了使制取的氢氧化亚铁保留较长时间不被氧化,某同学利用如图装置进行实验。实验步骤如下:
步骤I:检查装置气密性
步骤Ⅱ:在试管乙中加入足量的氢氧化钠溶液,在甲试管中装入铁粉和稀硫酸,然后迅速塞上塞子,并打开止水夹。
步骤Ⅲ:检查乙试管排出的氢气纯度,直至氢气纯净。
步骤Ⅳ: ____。
步骤 V:观察乙试管中生成沉淀的颜色。
请回答下列问题:
(1)氢氧化亚铁沉淀出现 的现象,表明已经被氧化变质。
(2) 请补充步骤Ⅰ中装置气密性检查的方法:将乙试管右端的导管放入装有水的水槽中,关闭止水夹,用手捂住甲试管,如果 ,则表明整个装置的气密性良好。
(3) 步骤Ⅲ中检验氢气纯度的目的是 。
(4) 补充完整步骤Ⅳ: 。
【答案】(1)变色
(2)有气泡冒出,冷却后导管中出现稳定的水柱
(3)证明装置内的空气是否被排尽
(4)关闭止水夹
【解析】(1)氢氧化亚铁是白色沉淀,而氢氧化铁是红褐色絮状沉淀,所以当观察到白色沉淀变色,则说明已变质。
(2)若没有气泡产生,不能形成稳定的水柱,说明装置气密性不好。
(3)若出来的氢气是纯的,说明空气已被排尽。
(4)甲中导管左短右长,关闭止水夹后气体不能离开装置,所以会将液体从右侧的导管压出,与乙中物质发生反应。
【解答】(1)氢氧化铁是红褐色絮状沉淀,所以氢氧化亚铁沉淀出现变色的现象,说明已氧化变质。
(2)用手握住试管,试管内气体受热膨胀,压强增大,会从导管溢出,所以将观察到导管口有气泡冒出,冷却后,试管内因为气体减少,压强减小,在外界大气压的作用下,水被压入导管中,形成稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(3)氢气纯净,说明装置内的空气已被排尽。
(4)关闭止水夹,氢气不能通过导管溢出,甲中含有硫酸亚铁的溶液被压进乙中,硫酸亚铁与乙中的氢氧化钠反应。生成氢氧化亚铁沉淀。
20.(2024九上·衢州期中)实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,某小组同学欲对该溶液变质情况进行探究:
猜想1:溶液未变质(成分为NaOH)
猜想2:溶液完全变质(成分为Na2CO3)
猜想3:溶液部分变质(成分为NaOH、Na2CO3)
(1)甲同学取少量样品于烧杯中,向溶液中滴加澄清石灰水,发现溶液变浑浊。甲同学凭此现象否定了猜想 (填“1”“2”或“3”)。
(2)接着向溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后,甲同学得出溶液部分变质的结论。其他同学分析后否定了甲同学的观点,否定的理由是 。
(3)乙同学为了进一步验证剩余猜想,设计并进行了如下实验,记录实验现象。据此,根据实验现象可验证猜想 是正确的(填“1”“2”或“3”)。
实验步骤 实验现象
①取样,滴加过量氯化钡溶液 溶液变浑浊
②对以上混合物进行过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液 溶液变红色
(4)小柯思考后提出了一种新的验证方法:先向溶液中加入过量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀;再向上层清液中滴加__________,观察实验现象,也能验证溶液的变质情况。
A.稀盐酸 B.氯化铜溶液
C.氢氧化钡溶液 D.氯化银
【答案】(1)1
(2)酚酞遇到碳酸钠溶液也会变红,无法判断溶液中是否存在氢氧化钠
(3)3
(4)B
【解析】(1)根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙来分析解答;
(2)根据氢氧化钙溶液与碳酸钠反应时会生成氢氧化钠,滴加酚酞试液,溶液也会变红来分析解答;
(3)根据氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红来分析解答;
(4)根据氢氧化钠能与氯化铜反应生成蓝色沉淀来分析解答。
【解答】(1)加入氢氧化钙溶液后,钙离子可与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀,验证碳酸根的存在,进而说明有碳酸钠的存在,加入之后溶液变浑浊,证明有碳酸钠的存在,从而否定了猜想1只有氢氧化钠,故填1。
(2)碳酸钠为弱酸强碱盐,其溶液呈碱性,酚酞遇到碳酸钠溶液也会变红,无法判断溶液中是否存在氢氧化钠,所以不能通过只滴加酚酞判断猜想1的正确与否。
(3)加入氯化钡溶液,钡离子与碳酸根也可生成沉淀碳酸钡,验证有碳酸钠的存在,氯化钡溶液过量,而将溶液过滤后,则不存在碳酸钠,加入酚酞变红,说明溶液呈碱性,氯化钡溶液为中性,只有氢氧化钠使溶液呈碱性,所以氢氧化钠也存在,由此可验证猜想3正确。
(4)先向溶液中加入过量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀;再向上层清液中滴加氯化铜,如果生成蓝色沉淀,能够说明溶液中含有氢氧化钠,也可验证溶液的变质情况,故填B。
(1)加入氢氧化钙溶液后,钙离子可与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀,验证碳酸根的存在,进而说明有碳酸钠的存在,加入之后溶液变浑浊,证明有碳酸钠的存在,从而否定了猜想1只有氢氧化钠,故填1。
(2)碳酸钠为弱酸强碱盐,其溶液呈碱性,酚酞遇到碳酸钠溶液也会变红,无法判断溶液中是否存在氢氧化钠,所以不能通过只滴加酚酞判断猜想1的正确与否,故填酚酞遇到碳酸钠溶液也会变红,无法判断溶液中是否存在氢氧化钠。
(3)加入氯化钡溶液,钡离子与碳酸根也可生成沉淀碳酸钡,验证有碳酸钠的存在,氯化钡溶液过量,而将溶液过滤后,则不存在碳酸钠,加入酚酞变红,说明溶液呈碱性,氯化钡溶液为中性,只有氢氧化钠使溶液呈碱性,所以氢氧化钠也存在,由此可验证猜想3正确,故填3。
(4)先向溶液中加入过量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀;再向上层清液中滴加氯化铜,如果生成蓝色沉淀,能够说明溶液中含有氢氧化钠,也可验证溶液的变质情况,故填B。
21.(2024九上·浙江期末)某实验小组的三位同学要进行实验操作练习,准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
【探究目的】该氢氧化钠是否变质了
【猜想与假设】
猜想1:氢氧化钠没有变质。 猜想2:氢氧化钠已经变质。
【实验方案】设计并进行实验,取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行实验:
实验人 实验操作 实验现象 实验结论
小钱 向第一份溶液中加入无色酚酞试液 溶液变红 猜想 1 成立
小赵 向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸 无明显现象 猜想1成立
小李 向第三份溶液中加入足量氯化钡溶液 有白色沉淀生成 猜想 2 成立
【分析与交流】
(1)小赵和小李认为小钱的结论不正确,因为碳酸钠溶液显 性,也能使无色酚酞试液变红。
(2)小钱和小李认为通过小赵的实验不能得出猜想1成立,原因是当氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,少量稀盐酸先与 反应,也无明显现象。
(3)经过分析他们一致认为小李的实验方案可行,验证了猜想2正确。他们想继续探究氢氧化钠变质程度如何,三人一起设计实验方案并进行实验:取小李实验后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液,发现有蓝色沉淀生成,可得出氢氧化钠 (填“全部”或“部分”)变质。
(4)实验结束后,小钱又提出也可以用氢氧化钡替换氯化钡进行实验来验证氢氧化钠是否全部变质。你认为小钱的方案是否可行 并说明理由: 。
【答案】(1)碱
(2)氢氧化钠(或NaOH)
(3)部分
(4)不可行;提前引入了OH-,对实验结果有干扰(或不可行;氢氧化钡与碳酸钠反应生成氢氧化钠,无法判断是否完全变质)(意思正确即可)
【解析】(1)氢氧化钠变质的方程式.
(2)酸碱优先反应,所以应加入足量的稀盐酸,先将氢氧化钠耗尽,若由气泡产生,说明含有碳酸钠。
(3)碳酸钠的存在对氢氧化钠的检验造成干扰,所以应先将碳酸钠除去,再检验氢氧化钠。
(4)氢氧化钡引入氢氧根离子,干扰氢氧化钠的检验。
【解答】(1)氢氧化钠吸收二氧化碳变质成碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠都呈碱性,所以酚酞变红不能说明氢氧化钠的变质情况。
(2)当酸碱盐混合体系发生反应时,存在酸碱优先反应的原理,所以滴加的稀盐酸较少时,稀盐酸被氢氧化钠消耗,即使有碳酸钠,也不会有气泡生成,所以无现象不能说明猜想1成立。
(3)有白色沉淀生成,说明存在碳酸钠,继续滴加氯化铜,有蓝色沉淀生成,说明存在氢氧化钠,可知氢氧化钠部分变质。
(4)不可行,因为氢氧化钡与碳酸钠发生反应,生成碳酸钡的同时还有氢氧化钠生成,对原溶液中是否存在氢氧化钠的检验造成干扰。
22.(2025九上·鄞州期末)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: 。
①处所选药品除氯化钡外,还可滴加 ,分析对应现象也能达成探究目的。
(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)碳酸钠溶液也能使酚酞变红
(2)氢氧化钠部分变质;氯化钙或硝酸钡或硝酸钙
(3)设碳酸钠的质量为x
x=10.6克
干燥固体中碳酸钠的质量分数为:。
【解析】(1)碳酸钠虽然是盐,但水溶液呈碱性,俗称纯碱。
(2)碳酸钠也呈碱性,对氢氧化钠的检验造成干扰,所以应先将碳酸钠除去,再检验氢氧化钠是否存在。所加试剂的作用是除去碳酸钠,并不能影响氢氧化钠的检验,所以不能使用氢氧化钙或氢氧化钡。
(3)根据沉淀的质量通过方程式计算碳酸钠的质量,再用碳酸钠的质量除以固体的质量即可求得碳酸钠的质量分数。
【解答】(1)氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠都呈碱性,都能使酚酞变红。
(2)加过量的氯化钡,将碳酸钠除去,再生成的氯化钠和过量的氯化钡都呈中性,再加酚酞,溶液变红,说明溶液中还存在氢氧化钠,所以结论为:氢氧化钠部分变质;
氯化钡的目的是检验并除去碳酸钠,同时不能对氢氧化钠的检验造成干扰,可知还可以替换成氯化钙或硝酸钡或硝酸钙。
23.(2025九上·德清期末) 实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,为了研究其变质情况,小德和小清同学分别针对甲、乙两瓶氢氧化钠固体进行实验。
(1) 小德同学进行了如图所示实验 (电子秤的示数单位为克) 。
①通过实验分析可知产生的二氧化碳气体质量为 克,然后依据二氧化碳气体的质量计算出碳酸钠的质量,从而分析得出氢氧化钠的变质情况。
②在充分反应后小德同学往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色。小德同学在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保 (填写物质名称) 已完全反应,从而使测量更准确。
(2)小清同学另取10克乙瓶中的固体样品,用150克9.8%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,稀硫酸加入充分反应后,都不需要使用石蕊试液,请通过计算说明他作出此判断的理由。
【答案】(1)2.2;碳酸钠(或碳酸钠和氢氧化钠也给分)
(2)设稀硫酸全部反应消耗的碳酸钠质量为x
106 98
X 150*9.8%
106/x = 98/14.7克 x=15.9 克
设稀硫酸全部反应消耗的氢氧化钠质量为y
80 98
y 150*9.8%
80/y = 98/14.7克 y=12克
∴由上可知,不管氢氧化钠变质程度如何,稀硫酸一定过量,故不需要使用石蕊试液。
【解析】(1)①根据质量守恒定律分析;
②根据碳酸钠显碱性分析;
(2)根据硫酸的质量结合化学方程式进行计算。
【解答】(1)①根据质量守恒定律可知,产生的二氧化碳气体质量为 80.00g+90g-167.80g=2.2g;
②加入稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应,后与碳酸钠反应,在反应后的溶液中加入紫色石蕊试液的目的是为了确保碳酸钠已完全反应,从而使测量更准确。
24.(2021·南湖模拟)某次实验后得到了一杯可能还含有少量盐酸的氯化铜废液,某同学想知道该废液中否还含有盐酸以及氯化铜的质量分数,他取了109.8g废液于烧杯中,然后向废液中逐滴加入一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液与生成沉淀的质量关系如图所示。试分析计算:
(1)该废液中是否还含有盐酸 ________
(2)该废液中氯化铜的质量分数为多少
(3)所用氢氧化钠溶液的溶质质量分数为多大
【答案】(1)是(有)
(2)解: 设生成氯化铜的质量为x
CuCl2+2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 98
x 9.8g
x=13.5g
CuCl2%=13.5g/109.8g=12.3% (12%)
答:氯化铜的质量分数为 12.3%
(3)解:生成氢氧化钠的质量为 y
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
80 98
y 9.8g
y=8g
答:氢氧化钠的质量分数为 16%
【解析】(1)根据图像可知,加入氢氧化钠后并没有马上生成氢氧化铜沉淀,这应该是氢氧化钠先与稀盐酸反应,生成氯化钠和水,再与氯化铜反应,生成氢氧化铜沉淀和氯化钠;
(2)根据图像确定生成沉淀的质量,然后写出氯化铜和氢氧化钠的反应方程式,利用质量之间的比例关系计算出参加反应的氯化铜的质量,最后根据计算氯化铜的质量分数。
(3)根据图像可知,与氯化铜反应的氢氧化钠的溶液质量为:100g-50g=50g,写出氯化铜和氢氧化钠反应的方程式,利用质量之间的比例关系计算出参加反应的氢氧化钠溶质的质量,最后根据计算出氢氧化钠溶液的质量分数。
25.(2022九上·金华期中)某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g ,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形 瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。请回答:
(1)反应至A点时,溶液中的溶质有 。
(2)反应至B点时,所加入的NaOH溶液的质量是 克。
(3)求C点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量。
【答案】(1)NaCl、 CuCl2 、HCl
(2)40
(3)C点时氯化铜也刚好完全反应,共消耗氢氧化钠溶液质量200克,由钠元素质量守恒可知,反应氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素,则氯化钠质量为.
【解析】(1)根据向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应分析;
(2)根据氢氧化钠溶液与盐酸反应时反应后溶液质量即为氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液质量和分析;
(3)根据反应的氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素质量分析。
【解答】(1)向盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,反应至A点时,部分盐酸发生反应,溶液中溶质有NaCl、 CuCl2 、HCl;
(2)反应至B点时,盐酸刚好完全反应,溶液增加质量即为 所加氢氧化钠溶液质量,则所加入的NaOH溶液的质量是40g;
(3)C点时氯化铜也刚好完全反应,共消耗氢氧化钠溶液质量200克,由钠元素质量守恒可知,反应氢氧化钠中钠元素质量即为生成氯化钠中钠元素,则氯化钠质量为.
26.(2022九上·义乌期中)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,稀盐酸的溶质质量分数为y,
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 50gy 2.2g
;
解得:x=5.3g,y=7.3%;
则样品中碳酸钠的质量分数为:.
(3)跟氢氧化钠反应的盐酸的质量也是50g,
设样品中氢氧化钠的质量分数为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 50g×7.3%
; 解得:z=4g。
【解析】(1)根据图像确定生成二氧化碳的质量;
(2)根据图像计算出与碳酸钠反应的稀盐酸的质量,利用二氧化碳的质量和化学方程式,分别计算出参加反应的碳酸钠的质量和稀盐酸的溶质质量分数,最后计算出碳酸钠的样品含量。(3)根据图像确定与氢氧化钠反应的稀盐酸的质量,利用反应的方程式计算出参加反应的氢氧化钠的质量即可。
【解答】(1)根据图像可知,生成的二氧化碳的质量为2.2g。
27.(2022·浙江温州·一模)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
【解析】(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。
28.(2021九上·淳安期中)兴趣小组的同学在实验室中发现了一瓶敞口放置的氢氧化钙粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量:
实验分析:称取试剂20 克放入锥形瓶中,加入30克的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加25克盐酸充分反应,测得部分数据与图象如下。请根据有关信息回答问题:
第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次
加入盐酸的质量(g) 25 25 25 25 25 25
锥形瓶中物质的质量(g) 75 100 125 150 172.8 197.8
(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是: 。
(2)b的数值为: 。
(3)计算该氢氧化钙粉末状试剂中氢氧化钙的质量分数。
【答案】(1)第5、6次加入盐酸后总质量减少,有气体生成,证明已变质;第1-4次加入盐酸后总质量没有变化,说明仍有氢氧化钙没有变质。
(2)2.2
(3)设参加反应的碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
100 44
x 2.2g
; 解得:x=5g; 则氢氧化钙的质量分数为:。
【解析】(1)氢氧化钙变质生成碳酸钙,加入的稀盐酸,先与氢氧化钙反应,生成氯化钙和水,没有沉淀或气体生成,因此物质的总质量保持不变。当氢氧化钙完全反应后,稀盐酸再与碳酸钙反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,因此物质的总质量会减小,据此结合表格数据分析回答。
(2)根据质量守恒定律计算出生成二氧化碳的质量,即b点的数值;
(3)根据碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算出参加反应的碳酸钙的质量,再用试剂总质量减去碳酸钙质量等于氢氧化钙质量,最后再计算氢氧化钙的质量分数。
【解答】(1)兴趣小组的同学分析实验数据和图象,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是:第5、6次加入盐酸后总质量减少,有气体生成,证明已变质;第1-4次加入盐酸后总质量没有变化,说明仍有氢氧化钙没有变质。
(2)根据图像可知,b点为最终生成二氧化碳的质量,那么它的数值为:50g+125g-172.8g=2.2g;
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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