专题1.4-2常见的碱（二）氢氧化钠和氢氧化钙（原卷版）

第1章物质及其变化1.42常见的碱（二）——氢氧化钠和氢氧化钙目录TOC\o"13"\h\z\u 1 3 4 5【基础巩固练】 5【发散思维练】 8【核心素养练】 10【中考提分练】 11一、氢氧化钠和氢氧化钙的性质对比碱氢氧化钠NaOH氢氧化钙Ca(OH)2俗称火碱、烧碱、苛性钠熟石灰、消石灰；水溶液俗称石灰水物理性质白色块状固体，易溶于水，暴露空气中易潮解，溶解时放出大量的热，水溶液有涩味、有滑腻感.具有强烈的腐蚀性，NaOH固体可作干燥剂粉末状白色固体，微溶于水，溶解时无明显的热现象，有较强腐蚀性化学反应SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O(用于吸收空气中的有毒气体)氢氧化钙的水溶液可以用来鉴别二氧化碳：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O密封保存的原因①易吸收水分而潮解；②与空气中的二氧化碳反应而变质与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙用途重要的化工原料，应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。生活中用的炉具清洁剂中就含有氢氧化钠，用以去除油污。可做气体干燥剂建筑业上用熟石灰和其他物质混合制成三合土，或用石灰浆粉刷墙面；工业上用它制造烧碱、纯碱；农业上用它中和酸性土壤，配制农药波尔多液制备原理（了解Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOHCaCO3CaO+CO2↑CaO+H2O＝Ca(OH)2该反应放出大量热，可将鸡蛋煮熟<活动>：观察氢氧化钠（1）氢氧化钠固体呈白色片状，在表面皿上静止几分钟后观察到表面变潮湿。（2）氢氧化钠在水中很快溶解，用手触摸试管壁可感觉发烫。（3）将一小撮兔毛或全羊毛绒线放入氢氧化钠溶液中，用玻璃棒搅拌并加热煮沸23分钟，可观察到兔毛或全羊毛绒线断裂变碎。由上述实验可知：氢氧化钠固体具有很强的吸水性，极易溶于水，且溶解时会放热，具有较强的腐蚀性，能溶解有机物（如兔毛或全羊毛绒线）。【名师讲解】①氢氧化钠吸水性：氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收空气中的水蒸气，使表面变得潮湿而逐渐溶解，这一过程叫作潮解。根据这一性质，NaOH固体可用作某些气体干燥剂。生石灰和氢氧化钠固体都是碱性干燥剂（实验室常用它们的混合物制成干燥剂，俗称碱石灰），可以干燥H2、O2、N2、NH3等气体，但不能干燥CO2、SO2、HCl等酸性气体，因为它们会发生化学反应。氢氧化钠固体能吸水，也能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠而变质。因此，实验室里要密封保存NaOH。②腐蚀性：NaOH有强烈的腐蚀性，能溶解有机物。若不幸将碱液沾到皮肤或衣服上，要用大量的水清洗，再涂上硼酸溶液。Ca(OH)2的腐蚀性弱于NaOH。③保存特点：盛装强碱液的试剂瓶不能用玻璃塞而要用橡胶塞封口。由于玻璃塞的主要成分为二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钠溶液反应生成具有粘性的硅酸钠：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，将玻璃塞和玻璃瓶粘在一起。氢氧化钠还能溶解木材中的半纤维素和木质素等，故也不能选木塞。二、氢氧化钙的特性实验石灰水、石灰浆、石灰乳的主要成分都是氢氧化钙。检测氢氧化钙的性质实验实验操作实验现象反应的化学方程式氢氧化钙溶液和盐酸、硫酸的反应向2支试管各注人3mL氢氧化钙溶液，然后分别滴加盐酸和硫酸，观察现象实验前后都为无色溶液，观察不到明显变化2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2OH2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2H2O氢氧化钙溶液和氯化铜溶液的反应向2支试管各注人3mL氢氧化钙溶液，然后分别滴加碳酸钠溶液、氯化铁溶液，观察现象滴加碳酸钙溶液的试管中产生白色沉淀；滴加氯化铁溶液的试管中产生红褐色沉淀Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH3Ca(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3↓+3CaCl2【名师讲解】（1）由于NaOH易溶，Ca(OH)2微溶，常温下，NaOH溶液浓度比Ca(OH)2溶液浓度大得多，故实验室用NaOH吸收CO2，而仅用Ca(OH)2溶液检验CO2。CO2、SO2分别通入氢氧化钠溶液里无明显现象。（2）区分NaOH和Ca(OH)2两种溶液的方法：①分别通入CO2，变浑浊的是Ca(OH)2溶液，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。②分别通入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成的是Ca(OH)2溶液，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。（3）氢氧化钙的制取：将生石灰(CaO)溶于水(剧烈反应、放出大量的热)。发生反应的化学方程式为CaO+H2O===Ca(OH)2。碱与CO2反应的判断（1）对于CO2与NaOH溶液发生反应的考查经常在中考中出现，由于无明显现象，无法肯定反应是否发生，所以需要借助简单的实验，通过明显的现象来判断是否发生。如图所示的一些装置可以帮助我们判断：ABCDEFG观察到的现象分别为：A.烧杯中的水进入导管；B.软塑料瓶变瘪；C.试管内液面上升；D.U形管中的水左液面高于右液面；E.锥形瓶中气球胀大；F.鸡蛋被吸进集气瓶中；G.烧杯中的水进入烧瓶，形成喷泉。为排除可能是二氧化碳与氢氧化钠溶液中的水发生了反应，还需把上述实验中的氢氧化钠溶液换成等体积的水，做对比实验。（2）NaOH和Ca(OH)2与CO2反应后会生成对应的Na2CO3和CaCO3，利用Na2CO3和CaCO3都能与稀盐酸反应生成CO2气体这一现象，来证明NaOH和Ca(OH)2与CO2发生了反应，或者是NaOH和Ca(OH)2变质。解答此类问题应注意以下几个方面：（1）利用对比形变的程度观察。二氧化碳能溶于水，也能与氢氧化钠溶液反应，因此都会使密封的软塑料瓶发生形变，少量的氢氧化钠溶液就能够达到实验目的，少量的水则现象不明显。（2）验证COeq\o\al(2－,3)。要想验证氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应，最好的方法是验证COeq\o\al(2－,3)的存在。可以通过滴入过量稀盐酸，验证二氧化碳来实现，也可以通过滴加氯化钙、氯化钡等产生碳酸盐沉淀来实现。（3）碳酸钠溶液也呈碱性。氢氧化钠与二氧化碳反应后产生的碳酸钠，其水溶液也呈碱性。同学们如果使用酚酞试液来验证反应是否发生，则容易掉入试题的陷阱中，正确的方法是检验碳酸根的存在。【常考1】知道氢氧化钙和氢氧化钠的性质及用途。【例1】图1中甲、乙、丙、丁表示相邻两物质相互混合过程中溶液酸碱度的变化，其中可能得图2所示变化关系的是（）A.甲B.乙C.丙D.丁【例2】某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如下所示的实验。(1)实验①中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为_________________________________。(2)实验②中观察到试管内有白色沉淀产生，反应的化学方程式为_____________________________。(3)实验③中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是_________________________________。实验结论：碱能与多种类别的物质发生反应，包括指示剂、非金属氧化物、酸和盐类等。【反思交流】实验结束后，同学们对实验②的废液成分进行了探究：将实验②的废液进行过滤，滤渣所含的成分是______________________。【提出问题】滤液中所含溶质是什么物质呢?【做出猜想】猜想一：滤液中的溶质是氢氧化钠。猜想二：滤液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。猜想三：滤液中的溶质是氢氧化钠和___________。【实验设计】同学们取滤液样品并加入酚酞溶液，溶液呈红色，继续逐滴加入稀盐酸，发现溶液逐渐变无色，同时有气泡产生。由此得出结论，猜想___________正确。【基础巩固练】1.(2020•绍兴月考)已知水的沸点随压强的减少而降低。现有如图所示实验装置，夹子开始处于关闭状态，液体A滴入试管②与气体B充分反应后，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾。则液体A和气体B的组合可能是（）A.A为氯化钙溶液，B为二氧化碳B.A为氢氧化钠溶液，B为氯化氢气体C.A为氢氧化钙溶液，B为一氧化碳D.A为稀硫酸溶液，B为氢气2.将ag的烧碱溶液与bg的硫酸铜溶液充分混合，反应所得的混合物过滤，得到蓝色沉淀物和无色滤液。下列说法合理的是（）A.滤液中一定含有硫酸铜B.滤液的pH不可能等于7C.滤液的质量可能等于(a+b)gD.滤液中含有的溶质可能不止一种3.碱石灰是NaOH与CaO的混合物，取一定量露置于空气中部分变质的碱石灰，加水充分搅拌后过滤，所得物质成分可能是（）选项ABCD滤液中的溶质NaOH、Ca(OH)2NaOHNaOH、Na2CO3NNa2CO3滤渣CaCO3、Ca(OH)2Ca(OH)2CaCO3、Ca(OH)2CaCO34.(2020•杭州期中)氢氧化钠俗名苛性钠，这是因为它有强烈的__________。氢氧化钠必须密封保存，因为它能吸收空气里的__________，并能跟空气里的__________发生反应，生成Na2CO3，其检验方法是取少量固体置于试管中加水溶解，加入__________可证明NaOH变质，写出发生反应的化学方程式：①变质原因________________________________________；②检验原理________________________________________。③若要除去已变质的Na2CO3应进行下列操作：先溶解，再加入适量的__________溶液，过滤、蒸发、结晶，其发生反应的化学方程式为______________________________。5.(2020•温州期末)科学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。【实验步骤】实验Ⅰ：沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中，关闭漏斗活塞。实验Ⅱ：打开K1，在A装置的锥形瓶中可观察到现象，待结束。实验Ⅲ：打开K2，观察到C中溶液分别倒吸入A、B中，轻轻振荡，直到液面稳定。【思考与交流】(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)溶液呈红色，说明Ca(OH)2的溶液的pH__________7。(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有________________________________________。根据实验Ⅰ和Ⅱ__________(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。(3)实验Ⅲ，C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内，充分反应后溶液呈无色。经分析，瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞，可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质，请完成猜想二：(已知：氯化钙溶液呈中性)。猜想一：CaCl2；猜想二：__________。6.消石灰砂浆被广泛用于黏合砖石，因细软的消石灰砂浆硬化后会和砖石合为一体。试回答以下问题：(1)消石灰砂浆表面会迅速硬化的主要原因是________________________________________。(写出说明和相应的化学方程式)。(2)消石灰里的Ca(OH)2和细砂里的SiO2(二氧化硅)能否发生反应?简述其理由：________________________________________________。如能反应请写出发生反应的化学方程式：____________________________________________________________。(3)石英的主要成分为二氧化硅，它是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂。①二氧化硅的结构与金刚石相似，都是由___________（填“分子”、“原子”、或“离子”）构成的，二氧化硅属于___________（填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”）。②氢氧化钠固体曝露在空气中，容易___________，还能与空气中的二氧化碳反应生成______________________，所以必须密封保存。装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是在常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO2缓慢地发生反应生成Na2SiO3和H2O。Na2SiO3使瓶口与瓶塞粘合在一起，则该反应的化学方程式为_________________________________。7.氨水是一种挥发性较强的碱，氨水中挥发出的氨气(NH3)易与酸反应，如NH3+HCl===NH4Cl，试写出氨气与硫酸反应的化学方程式：____________________________________________。实验室有一瓶试剂，标签受损如图，若要判断其是浓硫酸还是浓盐酸，可将瓶塞打开，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试剂瓶口，若产生大量白烟即为浓盐酸，而浓硫酸则无明显现象，原因是_____________________________________________________________________________。8.敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质，请写出此过程的化学方程式：____________________________________________。现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，并振荡。如图表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况。那么，曲线BC段对应的实验现象是______________________，在C点时溶液中的溶质是______________________。9.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数，小科采用沉淀法进行如下操作：①取15g样品于烧杯中，加足量水配成溶液；②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液；③待反应完全后，过滤。有关数据记录如下表：反应前反应后烧杯和样品溶液总质量/g加入的氯化钡溶液质量/g过滤后烧杯和溶液总质量/g(溶液的损失忽略不计)9565140.3请回答下列问题：(1)在反应前后的溶液中，下列元素质量保持不变的是___________(填字母)。A.钠元素B.碳元素C.钡元素D.氧元素(2)反应共生成沉淀___________g.(3)原样品中NaOH的质量分数是多少?【发散思维练】10.下列对NaOH和Ca(OH)2的性质叙述，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都能与酸发生反应⑤溶液通入CO2都变浑浊⑥与Na2CO3反应都变浑浊A.②B.⑤⑥C.①②D.②⑤⑥11.下列对露置在空气中已部分变质的氢氧化钠溶液样品进行的相关实验中，实验现象及结论合理的是（）A.取一定量溶液样品，滴入适量的澄清石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，溶液变红，证明原样品中含有氢氧化钠B.向溶液样品中加入适量的澄清石灰水，过滤，可除去样品中的杂质C.取少量溶液样品，滴入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成D.取一定量溶液样品，滴入稀盐酸，立即有大量气体产生12.现有80g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，加入80g溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液，充分反应过滤除去沉淀，所得溶液中含有的离子是（）A.Cu2+、Na+和SOeq\o\al(2－,4)B.Cu2+、Na+和OHC.Na+、OH和SOeq\o\al(2－,4)D.Na+和SOeq\o\al(2－,4)13.取一滤纸条，等间距滴10滴紫色石蕊试液，然后装入玻璃管中(如图所示)，两端管口同时放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球，几秒后观察到图示现象。下列说法中不正确的是（）A.氨水的pH大于7B.所有分子的运动速率都相等C.浓氨水和浓盐酸都具有强挥发性D.酸、碱能使酸碱指示剂显示不同颜色14.(2020•嘉兴期中)小刚和小丽网位同字用卜图川示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。(1)小刚关闭K，通入二氧化碳，A、B中均无明显变化。B中盛放__________溶液。(2)小刚打开K，继续通入二氧化碳，B中反应的化学方程式为______________________________。此步骤的目的是______________________________________________________________________。(3)小丽同学提出质疑，她认为上述实验还不足以说明CO2和NaOH发生了反应。其理由是______________________________，小刚针对小丽的质疑又补充了一个对照实验，这个实验是__________________________________________________________________________________________。15.(1)如图1所示，水槽内盛有澄清石灰水，点燃高低两支蜡烛，用烧杯将其扣在水槽内。请写出实验中可能观察到的现象(写出两条即可)：①________________________________________；②__________________________________________________。(2)按图2组装仪器后收集一瓶SO2气体，打开开关K，通过长颈漏斗向瓶内加烧碱溶液至浸没长颈漏斗末端。关闭开关K，一段时间后可观察到______________________________的现象，反应的化学方程式是________________________________________。16.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液200g，向该溶液中逐滴加入质量分数为10%的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀，沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。计算：(1)生成最大沉淀量时(即B点)，对应沉淀的质量为__________g。(2)求B点时，反应后溶质质量分数是多少?(保留两位有效数字)17.小明在实验室发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分进行实验探究。【查阅资料】①KOH与NaOH的化学性质相似。请用化学方程式解释KOH变质的原因是__________________________________________________。②K2CO3溶液呈碱性，CaCl2溶液、KCl溶液呈中性。【猜想假设】假设Ⅰ：只含KOH；假设Ⅱ：含KOH和K2CO3；假设Ⅲ：只含K2CO3。【进行实验】实验操作步骤实验现象实验结论(1)取少量样品于试管中，加入足量的稀盐酸有气泡产生假设__________不正确(2)另取少量样品于试管中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡，静置____________________猜想Ⅱ正确(3)取(2)中上层清液，滴加无色的酚酞试液____________________【拓展应用】完全变质的KOH也有利用价值，从K2CO3的组成或性质看，K2CO3在农业上的用途是__________(填一种即可)。【核心素养练】18.(科学态度与社会责任)小强在回家的途中经过一鱼塘边时，发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，鱼塘中顿时产生大量气泡，经咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO2)，请你与小强共同探究。为研究鱼塘中大量气泡是何种气体所致，小强使用如图所示的装置进行实验，打开分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃，说明生成的气体是__________。由此可知养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是_______________________。小强通过实验证明了过氧化钙与水反应的确有氢氧化钙生成，请写出过氧化钙和水反应的化学方程式：__________________________________________________。小强在实验时观察到烧杯中有气泡产生，由此他还得出了什么结论________________________________________。19.(科学探究与创新意识)下水道堵塞是日常生活中经常遇到的问题。“管道通”可使堵塞的管道畅通无阻。某同学对此很好奇，于是想探究“管道通”中物质的成分。请与该同学一起探究：【提出问题】“管道通”中的物质是什么?【查阅资料】(1)下水道里的淤积物主要为油污、食物残渣、毛发等。(2)氢氧化钠是强碱，能去除油污，腐蚀毛发一类的东西，常用于疏通管道。(3)铝粉呈银灰色。铝与酸、强碱溶液都能反应放出氢气，同时放出大量热。①铝与盐酸反应的化学方程式是②铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是2Al+2NaOH__________===2NaAlO2+3H2↑。【猜想与验证】打开一盒“管道通”，内有一袋白色固体颗粒和一袋银灰色粉末。(1)猜想：白色固体颗粒为氢氧化钠。实验操作实验现象①将几粒白色颗粒放在玻璃片上，放置一会儿____________________②将几粒白色颗粒放入盛有少量水的试管中，并用手触摸试管外壁____________________③向步骤②得到的溶液中放入一段羊毛线，加热一段时间羊毛线逐渐消失结论：白色固体颗粒为氢氧化钠。(2)猜想：银灰色粉末为铝