第3节 探索碱的性质

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第3节 探索碱的性质
联想情景导入
在日常生活中，当你品尝到下列物质的时候，你是否有涩的感觉。如：茶、柿子、黄瓜、胡萝b、菠菜、马铃薯等。在你洗澡时不小心有肥皂泡溅到嘴里也有这种感觉。此外，在洗澡擦拭肥皂时我们还会感到滑腻感。你知道这是为什么吗 原来，这些物质都具有碱性。碱性物质还有哪些性质呢 让我们一起来探究碱的性质吧!
重点知识详解
一、碱有哪些性质
1．碱：电离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。
NaOH=Na++OH- KOH=K++OH-
2．碱的性质。
(1)碱性物质跟指示剂的作用：碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色，使无色酚
酞试液变红。
(2)碱与酸的作用：碱能跟酸起作用生成盐和水。
NaOH+HCl=NaCI+H2O 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
碱+酸=盐+水
①中和反应：碱跟酸起作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
②中和反应在工农业中的应用：
A．在农业上用Ca(OH) 2中和土壤酸性，达到改良酸性土壤的作用。
B．石油工业上用NaOH中和过量的H2SO4。
C．医学上用Al(OH) 3中和过多的胃酸。
(3)碱与非金属氧化物的作用：碱能与非金属氧化物作用生成盐和水。21世纪教育网
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(4)碱与盐的作用：碱能与某些盐起反应生成另一种碱和另一种盐。21世纪教育网
CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl
FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
二、碱的个性
1．氢氧化钠：氢氧化钠俗名火碱、烧碱、苛性钠，是一种白色的固体。氢氧化钠极易溶解于水，溶解时放出大量的热。将氢氧化钠暴露在空气中，氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解，因此氢氧化钠可作为某些气体的干燥剂。氢氧化钠是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业。21世纪教育网
2．氢氧化钙：氢氧化钙又名熟石灰、消石灰，是一种白色固体粉末。微溶于水，它的水溶液俗称石灰水，具有一定的腐蚀性。21世纪教育网
经典例题解析
[例1] 只用一种试剂来区别稀硫酸、氢氧化钡溶液和氯化钠溶液，这种试剂是 ( )
A．酚酞试液 B．碳酸钠溶液 C．氯化钡溶液 D．硫酸钠溶液
[解析] 此题是有限定条件的选择题，也就是题目中给出一些限定条件，从被选答案中选出符合条件的选项作为答案，解答此类题目时需同时考虑限定条件和备选答案。一般思路应首先分析被区别的物质是哪类物质，它们之间在性质上有何异同，然后再分析备选答案所提供的鉴别试剂，哪一种与被区分的三种物质能产生明显的现象差异，答案即在此。这类题用列表法能较快而准确地找到答案。
稀H2SO4 Ba(OH)2溶液 NaCl溶液
A．酚酞试液 — 红色 —
B．Na2CO3溶液 ↑ ↓ —
C．BaCl2溶液 ↓ — —
D．Na2SO4溶液 — ↓ —
[答案] B
[例2] 某学生在研究工业废水的利用中，要把一瓶含NaOH的废水的pH调至小于7，所采取的下列方法中，正确的是 ( )
A．往废水中滴加石蕊试液，再加入适量的蒸馏水稀释
B．往废水中滴加石蕊试液和盐酸，至溶液呈紫色21世纪教育网
C．往废水中滴加石蕊试液和盐酸，至溶液呈红色21世纪教育网
D．往废水中滴加石蕊试液和盐酸，至溶液呈黄色21世纪教育网
[解析] 石蕊、酚酞为初中常见的两种酸碱指示剂。它们可指示溶液的酸碱性。但在生产和科研中，仅知道溶液的酸碱性是不够的，还必须测定和控制溶液的酸碱度。通常用pH表示溶液的酸碱度。溶液酸碱性、pH及指示剂的变色情况可小结如下：
酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
pH范围 PH<7 PH=7 PH>7
石蕊试液 红色 紫色 蓝色
酚酞试液 无色 无色 红色
审题可知，为了将含NaOH的工业废水的pH调至小于7，就是要将溶液由碱性(pH>7)调至酸性(pH<7)。显然，加水是不能解决的。因为加水只能起稀释作用，无论怎么稀释，碱溶液仍为碱性，pH只能接近于7，但绝不会小于7。要将碱溶液的pH由大于7调至小于7，也就是要使溶液由碱性变为酸性，只能加酸中和溶液中的碱，且酸一定要过量。溶液是否呈酸性了，要通过指示剂的颜色变化来判断。选项B中，石蕊试液显紫色，即溶液呈中性，说明滴加的盐酸适量，恰好将废水中的NaOH完全中和，pH=7。选项D中，石蕊试液显蓝色，即溶液仍呈碱性，说明滴加的盐酸量不足，未能将废水中的NaOH完全中和，pH仍大于7。只有选项C中，石蕊试液显红色，即溶液呈酸性，说明滴加的盐酸过量，不仅将废水中的NaOH完全中和，且有剩余，至使溶液呈酸性，pH<7．
[答案] C21世纪教育网
[例3] 下列物质长期暴露在空气中，因变质而质量增加的是 ( )
A．浓硫酸 B．浓盐酸21世纪教育网
C．氢氧化钠固体 D．热的饱和硫酸铜溶液
[解析] 此题所涉及的知识点是常见物质的特性。首先要了解空气的成分：O2、N2、CO2、稀有气体、水蒸气等。然后根据各物质的特性加以分析：浓硫酸有吸水性，可吸收空气中的水分，使本身质量增加，浓度降低，但并不变质；浓盐酸有挥发性，氯化氢气体向空气中散去，浓度和质量均减小；氢氧化钠有潮解性，可吸收空气中的水蒸气，而在固体表面形成溶液，由于溶液是碱溶液又可与空气中的CO2反应而变质，发生反应2NaOH+CO2=Na2C O3+H2O质量亦增加，符合题意；热饱和硫酸铜溶液在空气中可冷却下来，由于温度的变化，硫酸铜的溶解度在常温时变小，会有硫酸铜晶体从溶液中析出，溶液质量变小。21世纪教育网
[答案] C
[例4] 往稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液至完全中和为止，溶液的pH变化的图像可能正确的是 ( )
[解析] 此题关键是分清谁往谁里滴。若是将盐酸往NaOH溶液里滴是pH由大变小的过程。若相反，则是pH由小变大的过程；再有是分清反应进行到什么程度，如果不是“到中和为止”，则pH会越过7，若“到中和为止”，则pH最终等于7。21世纪教育网
[答案] D21世纪教育网
[例5] 有四瓶无色溶液，分别是稀盐酸、稀硫酸、石灰水和苛性钠溶液中的一种，现将四瓶溶液编号A、B、C、D，做以下实验：21世纪教育网
(1)用四支试管分别取出每种溶液，分别滴入几滴酚酞，B和D中都显红色，其余仍为无色。
(2)另取两支试管，分别取出B和D溶液，分别向其中通入少量二氧化碳，B中产生浑浊，D中仍澄清。
(3)另取两支试管，分别取A和C溶液，分别滴入BaCl2溶液，只有 C中出现白色沉淀。
根据以上实验事实，试推断A、B、C、D四种溶液中溶质的化学式。
[解析] 鉴别几种物质的原则是，同性分组，异性鉴别。已知四种物质是两酸和两碱溶液。通过实验(1)就把这四种物质两两分组分开。给溶液中滴入酚酞后呈红色的B和D是两碱溶液，则A、C为两酸溶液。通过实验(2)可知，通过少量CO2气体后，溶液B和D都能与CO2反应，但能产生浑浊现象的只有Ca(OH)2溶液，所以B是Ca(OH)2溶液，D是NaOH溶液。通过实验(3)不难确定C是H2SO4溶液，A是盐酸。21世纪教育网
[答案] A是HCl、B是Ca(OH)2、C是H2SO4、D是NaOH。
[例6] 某同学做了下列实验：
①向装有稀硫酸的试管中，滴入石蕊试液；
②向装有氢氧化钠溶液的试管中，滴人石蕊试液；
③向装有镁带的试管中，加入适量的稀硫酸；
④向装有镁带的试管中，加入适量的氢氧化钠溶液。
该同学记录了以下实验现象：21世纪教育网
a．溶液呈红色 b．没有任何现象
c．溶液呈蓝色 d．剧烈反应，产生气泡
请你帮助同学整理实验报告。
(1)实验目的： _______________________________。
(2)将实验现象的序号(a，b，c，d)填在相应的空格内。
实验操作 ① ② ③ ④
实验现象
(3)请写出上述产生气体的反应的化学方程式：___________________________。
[解析] 学过了常见的酸与碱后，我们知道该同学所做的实验都与酸碱的化学性质有关，所以他是在讨论酸碱的化学性质。实验操作①稀H2SO4溶液滴入石蕊试液后，呈红色；②碱遇石蕊试液应呈蓝色；排在H前面的金属可以置换酸中氢而产生H2；④镁不会与碱反应，所以不会产生什么现象。
[答案] (1)比较酸(或稀H2SO4)与碱(或NaOH)的化学性质 (2)a c d b
(3)Mg+ H2SO4=MgSO4+H2↑
考点应试必备
1．一些食物的pH如下，其中碱性最强的是 ( )
A．苹果2.9～3.3 B．牛奶6.3～6.6
C．鸡蛋清7.6～8.0 D．番茄4.0～4.4
2．使酚酞试液变红的溶液使石蕊试液显 ( )
A．红色 B．蓝色 C．无色 D．紫色
3．对NaOH和Ca(OH) 2性质的叙述错误的是 ( )
①都是白色固体；②都易溶于水放出大量热；③溶液都使酚酞试液变红；④与酸
都发生中和反应；⑤溶液通入CO2都变浑浊；⑥与Na2CO3反应都变浑浊。
A．② 8．⑤⑥ C．①② D．②⑤⑥21世纪教育网
4．将下列物质在空气中长期敞口放置，质量增加，且产生新物质的是 ( )
A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．烧碱 D．碳酸钙
5．下列各组物质溶于水时产生了白色沉淀，加入稀硝酸后沉淀又消失了，且没有气体放出的是 ( )
A．KCl与AgNO3 B．CuSO4与KOH
C．BaCl2与Na2CO3 D．MgCl2与NaOH
6．下列各组物质在溶液中能大量共存的是 ( )
A．NaOH、NaCl、CuSO4 B．Ca(OH)2、CaCl2、HCl
C．KCl、Na2CO3、NaOH D．Na2CO3、NaCl、HCl
7．盛装石灰水的试剂瓶，日久内壁附着一层白色固体，要清洗掉这层白色固体，常用的试剂是 ( )
A．硫酸 B．纯碱 C．稀硝酸 D．稀盐酸21世纪教育网
8．将下列试剂分别加入到NaOH溶液、澄清石灰水和稀H2SO4中，能出现三种不同现象的是 ( )
A．KCl溶液 B．Na2CO3溶液 C．石蕊试液 D．CuCl2溶液
9．某物质具有如下性质，滴入无色酚酞试液变红，滴入氯化铜溶液产生蓝色沉淀，加入碳酸钠溶液产生白色沉淀的是 ( )
A．NaOH B．Mg(OH)2 C．CuSO4溶液 D．Ca(OH)2溶液
10．现有①pH试纸；②酚酞试液；③稀盐酸；④碳酸钠溶液；⑤石蕊试液，能够用来鉴别稀硫酸、纯水、澄清石灰水三瓶无色液体的一组试剂是 ( )
A．①②③ 8．③④⑤ C．②③④ D．①④⑤
11．下列物质能反应，但无明显现象的是 ( )
A．NaOH与HCl B．NaOH与Cu(OH)2
C．HCl与AgNO3 D．FeCl3与NaOH
12．下列关于碱的叙述正确的是 ( )
A．能电离生成氢氧根离子的化合物 B．能使紫色石蕊试液变蓝的溶液
C．能跟酸发生中和反应的化合物 D．水溶液pH大于7的化合物
13．为了鉴别氢氧化钠、水、稀硫酸三种无色溶液，最简单的方法是分别各取少量的液体，滴入 ( )
A．碳酸钠溶液 B．紫色石蕊试液 C．氯化钡溶液 D．无色酚酞试液
14．《三国演义》中有这样一个故事：诸葛亮率领的汉军误饮了“哑泉”。哑泉，“人若饮之，则不能言，不过旬日必死”。后来，汉军将士经地方隐士指点，饮了万安溪的“安乐泉”水方才转危为安。“哑泉”和“安乐泉”中所含的化学物质可能是 21世纪教育网 ( )
A．NaCl、CaCl2 B．Na2SO4、KCl
C．BaCl2、NaNO3 D．CuSO4、Ca(OH)2
15．下表为家庭中一些常见物质的pH：
物 质 食醋 牙膏 食盐水 肥皂水 火碱液
pH 3 9 7 10 13
蚊虫叮咬人时，会向人体内注入蚁酸(具有酸的性质)，使皮肤红肿、疼痛，要消除这种症状，应在叮咬处涂抹下列物质中的 ( )
A．牙膏或肥皂水 B．食盐水 C．火碱液 D．食醋
16．氢氧化钠又称 ________、 ________、 ________，在空气中易 ________而潮解，这是 ________变化。同时又会吸收空气中的 ________而生成 ________，这是 ________变化。
17．如右图所示，把盛满NaOH溶液的小试管倒立在盛有
NaOH溶液的烧杯中，用导管往试管里缓缓通入混有少量
CO2的一氧化碳气体。
(1)试管内发生反应的化学方程式为________________，收集的气体是________________。
(2)如果通入的气体是混有少量CO2、HCl的一氧化碳，则试管内发生反应的化学方程式为_______________，收集的气体是_______。21世纪教育网
18．某校环保小组测到一个造纸厂仍在向淮河中排放无色碱性污水。请你根据碱
的两条不同性质，设计两个实验来证明(写出实验的简要步骤)：
(1) ______________________________；21世纪教育网
(2) ______________________________。21世纪教育网
19．如图所示，装置中a为弹簧夹，b为分液漏斗活塞(通过开、关活塞可以随时滴加液体)，先关闭b，打开a，将混有少量CO的CO2气体由左侧导管通入，充分反应后，排出的气体主要是_________；然后关闭a，打开b，一段时间后排出的气体主要是________。21世纪教育网
20．课外活动小组为测定某变质氢氧化钠固体中氢氧化钠的质量分数，设计、进行了下面的实验：
步骤一：取5g样品放入50mL小烧杯中，加足量的蒸馏水至样品完全溶解；
步骤二：向烧杯中滴加氯化钡试剂至不再产生沉淀为止，过滤混合物；
步骤三：将滤得的沉淀干燥，称得质量为l.97g。
请根据实验回答下面问题：21世纪教育网
(1)有同学认为也可以向样品中加入稀盐酸的方法测定氢氧化钠的质量分
数，请你谈谈对这个方案的看法。21世纪教育网
(2)根据课外兴趣小组测定的数据计算固体中氢氧化钠的质量分数。(精确到0.1％)
参考答案
1．C 2．B 3．D 4．C 5．D 6．C 7．D 8．B 9．D l0．D 11．A l2．C 13．B l4．D l5．A l6．烧碱 火碱 苛性钠 吸水 物理 CO2 Na2CO3 化学 l7．(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CO (2)NaOH+HCl=NaCl+H2O 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CO 18．(1)用试管取少量污水，滴入酚酞试液，试液变红(2)用试管取少量污水，滴入硫酸铜(或氯化铁)溶液，有蓝色(或红褐色)沉淀生成l9．CO CO2 20．(1)略(2)78.8％
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