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第二节碱及其性质学习主题一常见的碱【问题导引】氢氧化钠和氢氧化钙的颜色、状态及水溶性如何?使用氢氧化钠应注意哪些问题?1.初步认识NaOH和Ca(OH)2:氢氧化钠氢氧化钙俗名烧碱、_____或_______熟石灰或_______色、态________________________在水中的溶解情况___溶于水,溶解时_____热量___溶于水火碱苛性钠消石灰白色固体白色粉末状物质易放出微氢氧化钠氢氧化钙吸湿性易吸收_______,可作_______腐蚀性强腐蚀性腐蚀性较强水蒸气干燥剂2.烧碱的使用注意事项:(1)暴露在空气中易吸收水蒸气而逐渐溶解,因此应_________。(2)使用时必须十分小心,防止眼睛、皮肤、衣服等被腐蚀。若不慎沾到皮肤上,应立即_____________,然后再涂上_____溶液。密封保存用大量水冲洗硼酸3.氢氧化钙的制取:工业上通过高温煅烧石灰石制取生石灰,再用生石灰和水反应来制取。化学方程式分别为___________________、__________________(反应放出大量的热)高温====CaCO3CaO+CO2↑CaO+H2O====Ca(OH)2学习主题二碱的化学性质【问题导引】用澄清石灰水能检验二氧化碳,这是利用了碱的什么性质?碱还具有哪些性质?1.实验探究NaOH、Ca(OH)2的化学性质:(1)和石蕊试液、酚酞试液的作用。滴入石蕊试液后的现象滴入酚酞试液后的现象氢氧化钠溶液__________氢氧化钙溶液__________变蓝变红变蓝变红(2)和生锈铁钉、CuCl2溶液、Na2CO3溶液的作用。①实验现象。生锈铁钉氯化铜溶液碳酸钠溶液加入NaOH溶液后的现象___________________________加入Ca(OH)2溶液后的现象__________________________________无变化生成蓝色沉淀无变化无变化生成蓝色沉淀生成白色沉淀②相关化学反应方程式。a.氢氧化钠、氢氧化钙分别与氯化铜溶液反应的化学方程式为______________________________、________________________________。b.氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应的化学方程式:_______________________________。2NaOH+CuCl2====Cu(OH)2↓+2NaClCa(OH)2+CuCl2====Cu(OH)2↓+CaCl2Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH(3)和二氧化碳的反应。①实验过程:向2个盛有CO2气体的矿泉水瓶里分别加入少量NaOH溶液和Ca(OH)2溶液,立即盖紧并振荡,可观察到__________。②相关的化学方程式:______________________,_________________________瓶子变瘪2NaOH+CO2====Na2CO3+H2OCa(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O检验CO2时为什么用Ca(OH)2溶液而不用NaOH溶液?吸收或除去CO2时为什么用NaOH溶液而不用Ca(OH)2溶液?提示:CO2与Ca(OH)2溶液反应后有白色浑浊现象,而CO2与NaOH溶液反应没有明显现象;氢氧化钙微溶于水,即使在饱和溶液中,含氢氧化钙的量也比较少,只能吸收少量的二氧化碳,而氢氧化钠易溶于水,其饱和溶液或浓溶液,可吸收较多的二氧化碳,除去CO2时能够除得干净。2.碱的通性:(1)碱具有通性的原因:碱溶液中都含有___________。(2)碱的通性。①能使紫色石蕊试液_____,使无色酚酞试液_____。②能与某些非金属氧化物反应,生成_______。③能与某些盐反应生成___________________。氢氧根离子变蓝变红盐和水另一种盐和另一种碱【名师点拨】可溶或微溶性碱的溶液能使酸碱指示剂变色,而难溶于水的碱[如Cu(OH)2、Fe(OH)3]在水中难电离则不能使指示剂变色。考点1常见的碱【典例1】(2012·苏州中考)下列有关氢氧化钠性质的说法错误的是()A.氢氧化钠有腐蚀性B.固体氢氧化钠有挥发性C.氢氧化钠能吸收二氧化碳而变质D.固体氢氧化钠能吸收水蒸气而潮解【解析】选B。氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,A正确;固体氢氧化钠不具有挥发性,B错误;氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠(杂质)和水,C正确;固体氢氧化钠能吸收空气中的水蒸气而发生潮解,D正确。【典例2】(2013·北京中考)化学小组的同学探究二氧化碳与氢氧化钠的反应,实验方案如下:实验装置实验步骤及操作实验现象①将注射器1中的溶液推入充有CO2的瓶中气球鼓起②……无明显现象③将注射器2中的溶液推入瓶中溶液中有气泡产生,气球变瘪④向外拉注射器3澄清石灰水变浑浊(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是。(2)步骤②中的操作是,其目的是。(3)步骤④中发生反应的化学方程式为。(4)本实验的结论是。【解析】本题是一道考查碱的性质的实验探究题。二氧化碳和氢氧化钠反应后,压强减小,因此气球鼓起,为证明气体是否被吸收完全,将注射器3向外拉,看石灰水的变化,无明显现象,证明CO2被吸收完全,生成了碳酸钠,加入盐酸冒气泡,向外拉注射器3,石灰水变浑浊证明步骤③中生成了二氧化碳。答案:(1)NaOH溶液吸收CO2,装置内压强变小,气球鼓起(2)向外拉注射器3证明步骤①中装置内的CO2已被完全吸收(3)CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O(4)CO2能和NaOH反应【拓展归纳】如何确定氢氧化钠溶液与二氧化碳已发生反应氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,无明显现象,为证明它们能反应,常采用的方法有:一是结合如图所示装置确定;二是检验反应后的溶液中是否有碳酸钠,如取反应后的溶液少量,滴加稀盐酸,有气泡产生。考点2碱的化学性质及通性【典例】神舟十号飞船于2013年6月26日圆满完成飞行任务成功返回,此次飞天征程中,成功实施飞船与天宫一号自动和手控交会对接、中国首次太空授课等任务。航天服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。航天服内含有与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂(LiOH),它不可能具有的化学性质是()A.与酸碱指示剂反应B.与二氧化碳反应C.与氧化铁反应D.与氯化铜溶液反应【解析】选C。本题较为全面地考查了碱的通性。根据题目所给信息可知,氢氧化锂与氢氧化钠性质相似,都属于碱,由此可得出其具有的化学性质包括:可与酸碱指示剂反应、可与二氧化碳等非金属氧化物反应、可与氯化铜等盐发生反应。对于碱与非金属氧化物还是金属氧化物反应,是同学们的易混点,此处要注意,碱一般不能与金属氧化物反应。结合所学的知识,将下图中碱的有关性质及反应规律在图中填写完整。提示:碱能使石蕊试液变蓝,使无色酚酞变红,与非金属氧化物反应生成盐和水;与盐发生复分解反应生成一种新的盐和一种新的碱。1.实验室中下列物质不需要密封保存的是()【解析】选A。不需要密封保存的物质应既不与空气中的物质反应,本身也不具有挥发性或吸水性等。生石灰易吸收水分变成熟石灰而变质;氢氧化钠既吸水也与二氧化碳反应而变质;浓盐酸具有挥发性,只有石灰石长期露置在空气中不会发生变化。2.小明同学为大家表演了一个小魔术,他将一张白纸展示给大家,然后用喷壶向纸上喷了一些无色液体,“化学变化”四个红色大字立刻显现于纸上。他所用的试剂应是下列哪一组()A.酚酞——盐酸溶液B.酚酞——氢氧化钠溶液C.石蕊——盐酸溶液D.石蕊——氢氧化钠溶液【解析】选B。酚酞试液遇盐酸溶液不变色,A错误;酚酞试液遇氢氧化钠溶液变红色,B正确;石蕊试液为紫色,C、D错误。3.(2013·苏州中考改编)下列物质的溶液长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而增大的是()A.浓盐酸B.氯化钾溶液C.浓硫酸D.氢氧化钠溶液【解析】选D。本题主要考查常见物质的性质。浓盐酸具有挥发性,放置在空气中质量会减小,氯化钾在空气中质量变化不大,浓硫酸具有吸水性,放置在空气中质量会增大,氢氧化钠溶液能与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而使质量增加,发生了化学变化。4.物质性质决定它的用途,还决定了它的保存方法。固体NaOH具有以下性质:①白色片状固体②有腐蚀性③易吸收水分而潮解④易溶于水,溶解放热⑤能与空气中的二氧化碳反应。实验室中必须将它密封保存的主要原因是()A.①②B.①②③C.②③④D.③⑤【解析】选D。NaOH必须密封保存的主要原因是为了防止吸收水分而潮解,以及与空气中的二氧化碳反应而变质。5.下列氧化物中,既不和酸反应,又不和碱反应的是()A.CO2B.COC.Fe2O3D.Na2CO3【解析】选B。CO2跟碱起反应,Fe2O3是金属氧化物能跟酸起反应,Na2CO3能与酸反应,也能与Ca(OH)2等碱溶液反应。6.(2012·黄石中考)下列关于氢氧化钠的描述过程中错误的是(提示:牵牛花的汁液与石蕊试液性质相似)()A.能去除油污,可做炉具的清洁剂B.在空气中能与二氧化碳反应生成碳酸钠C.易溶于水,溶解时放出大量的热D.水溶液能使牵牛花汁液变红【解析】选D。本题考查了常见的碱——氢氧化钠的性质和用途,解题时可以依据氢氧化钠的性质进行分析,同时要求学生加强对重要物质性质的识记。氢氧化钠具有碱性,能用于除去油污,A正确;氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,B正确;氢氧化钠固体溶于水时放热,C正确;牵牛花的汁液与石蕊试液性质相似,遇碱变蓝色。7.(2013·德州中考改编)除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是()物质杂质除杂所用试剂和方法AO2CO2先通过NaOH溶液,再通过浓硫酸BNaOH溶液Ca(OH)2溶液先加入过量的Na2CO3溶液,再过滤CNaClNa2CO3加入澄清的石灰水,过滤DCaOCaCO3加入适量的稀盐酸,蒸发【解析】选A。本题考查物质的除杂,解题的关键是明确除杂质至少要满足的两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应时不能引入新的杂质。A中CO2能与氢氧化钠溶液发生反应,而氧气与其不反应,通过氢氧化钠溶液时除去CO2,再经过浓硫酸干燥,得到纯净的氧气;B中过量的碳酸钠溶液可将氢氧化钠中的氢氧化钙除去,但会引入新的杂质;C中加入的澄清石灰水会与碳酸钠反应生成新的杂质氢氧化钠;D中氧化钙会与稀盐酸反应。8.请结合“碱”的有关知识,回答下列问题:(1)碱有氢氧化钠、氢氧化钙等,氢氧化钠可作某些气体的干燥剂,如干燥等气体,氢氧化钙可由生石灰与水反应制得,化学方程式为。(2)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。【解析】干燥剂只能干燥不与其反应的气体。NaOH是碱,可以干燥NH3、O2、H2、CO等气体,而能与碱发生反应的HCl、CO2、SO2等气体不能干燥;氢氧化钙变质是由于与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钙,应密封保存。答案:(1)H2(符合要求即可)CaO+H2O====Ca(OH)2(2)二氧化碳Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O密封【拓展延伸】干燥剂的选用1.常用的干燥剂:常用的干燥剂有氢氧化钠、浓硫酸和氧化钙,选择干燥剂的原则是干燥剂只能吸收水分,且不能与被干燥的物质发生反应。氢氧化钠与氧化钙可以干燥NH3、O2、H2、N2、CO等气体,但不能干燥HCl、CO2、SO2等气体,浓硫酸不能干燥NH3。2.常用的干燥装置主要有洗气瓶(下图A装置)、干燥管(下图B装置)和U形管(下图C装置)。用A装置干燥气体时,气体应从长管进,短管出;用B装置干燥气体时,气体应从粗管进,细管出。9.(2013·广州中考)镍(Ni)是一种用途广泛的金属,常用于电镀工业和制造电池,硫酸镍溶液显绿色,氢氧化镍为难溶于水的绿色固体,在这些化合物中镍元素都显+2价。(1)氢氧化镍的化学式为。(2)将硫酸镍溶液加入试管中,再滴加足量氢氧化钠溶液,充分振荡后静置。①反应的化学方程式为。②预测反应现象:。【解析】本题考查碱的化学性质。(1)镍元素显+2价,因此氢氧化镍的化学式为Ni(OH)2