資源簡介

常見堿與堿的性質
【回顧】
一、堿
1．堿的定義：電離出的陰離子全部是OH－的化合物，如Ca(OH)2、NaOH等。
2．堿的電離：NaOH===Na＋＋OH－；Ca(OH)2===Ca＋＋2OH－；Ba(OH)2===Ba＋＋2OH－。
堿溶液的pH大于7，但pH大于7的溶液不一定都是堿溶液。
3．常見的堿
(1)NaOH
俗稱燒堿、火堿、苛性鈉。白色片狀固體，易潮解，溶于水放出大量的熱。
(2)Ca(OH)2
俗稱熟石灰、消石灰。白色粉末狀固體，建筑材料，制取漂白粉的原料。
二、堿的通性
(1)堿能使酸堿指示劑變色
堿溶液能使紫色石蕊試液變藍，使無色酚酞試液變紅。
注意：有些堿不能溶于水，如氫氧化銅、氫氧化鐵，由于不溶于水，它們不能使紫色石蕊試液、無色酚酞試液變色。
(2)堿＋酸―→鹽＋水
中和反應：酸和堿反應生成鹽和水的反應。
中和反應的實質：酸電離出的H＋與堿電離出的OH－結合成中性的水。
H＋＋OH－===H2O
(3)堿＋某些非金屬氧化物―→鹽＋水
①工業上常用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化硫：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
工業上常用堿溶液來吸收有毒的酸性氣體，如：H2S、SO2、HCl。
②盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，而是用橡皮塞或木塞的原因：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。
③氫氧化鈉或氫氧化鈉溶液不能敞口放置的原因：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(常以實驗探究題考查變質問題)。
(4)堿＋某些鹽―→新堿＋新鹽
注意：兩種反應物必須是溶液，生成物必須要有一種是難溶于水的。
三、堿性氣體氨氣
(1)氨水(NH3·H2O)是氨氣溶于水得到的一種弱堿，易揮發，易分解。NH3·H2O===NH3↑＋H2O。可以用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣的存在，試紙由紅色變成藍色。
(2)氨氣可以用堿石灰(NaOH和CaO的混合物)來干燥。堿石灰具有吸水性，常作為干燥劑，用于干燥堿性或中性氣體，不能干燥酸性氣體，但可以用于吸收酸性氣體。
例1　下列物質加入無色酚酞試液中，能使酚酞變紅的是(　　)
A．Ca(OH)2 B．CuO
C．Cu(OH)2 D．Fe(OH)3
[答案] A
堿性溶液能使無色酚酞試液由無色變為紅色。氫氧化鈣溶液顯堿性，能使無色酚酞試液變紅，氧化銅、氫氧化銅、氫氧化鐵均難溶于水，都不能使無色酚酞試液變紅。
[方法點撥] 溶于水的堿[NaOH、Ca(OH)2(微溶)、KOH、NH3·H2O]能電離出氫氧根離子，才能使酚酞試劑變紅或者使石蕊試劑變藍。只有溶于水的堿對應的堿性氧化物才能直接與水化合成堿，如：CuO就不能與水反應；不溶于水的堿受熱易分解為對應的堿性氧化物。
例2　興趣小組同學為了探究實驗室中久置的氫氧化鈉固體的成分，進行了有關實驗。請你與他們一起完成以下探究活動。
[對固體猜想]
猜想Ⅰ：全部是NaOH；猜想Ⅱ：全部是Na2CO3；猜想Ⅲ：是NaOH和Na2CO3的混合物。
[實驗和推斷]
圖2－1
(1)若現象a為有氣泡產生，則加入的A溶液是________，說明氫氧化鈉已經變質，有氣泡產生的反應的化學方程式是____________________________，該反應的基本反應類型為______________________。
(2)若A是Ca(OH)2溶液，現象a為有白色沉淀，現象b為無色酚酞試液變紅，則白色沉淀為________(填化學式)，該實驗________(填“能”或“不能”)說明樣品中有NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液，當實驗現象a為____________________，現象b為________________時，猜想Ⅱ成立。
[反思] 久置的氫氧化鈉變質的原因是______________________________________________
(用化學方程式表示)。
[答案] [實驗和推斷] (1)稀鹽酸(合理即可)　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O(合理即可)　復分解反應　(2)CaCO3　不能
(3)有白色沉淀產生　無色酚酞試液不變色
[反思] 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
[實驗和推斷] (2)Ca(OH)2和Na2CO3反應會生成CaCO3沉淀和NaOH，引入了氫氧根離子，所以該實驗不能說明樣品中有NaOH。
(3)CaCl2和Na2CO3反應生成CaCO3沉淀和NaCl，所以若A是CaCl2溶液，當實驗現象a為有白色沉淀產生，現象b為無色酚酞試液不變色時，猜想Ⅱ成立。
[反思] 根據氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水進行分析。
[方法點撥] 檢驗氫氧化鈉變質有多種方法：①生成物中有氣體：依據碳酸鈉和鹽酸反應會生成氯化鈉、水和二氧化碳；②生成物中有沉淀：依據氯化鈣或者氯化鋇和碳酸鈉反應會生成碳酸鈣沉淀。檢驗原物質是否存在：碳酸鈉溶液顯堿性，干擾了氫氧化鈉的檢驗，要檢驗是否存在氫氧化鈉，需要排除碳酸鈉的干擾，即用過量的氯化鋇或氯化鈣除去碳酸鈉，再用酚酞試液檢驗氫氧化鈉是否存在。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1．已知氫氧化鋰(LiOH)可溶于水，其化學性質與氫氧化鈉相似。下列關于氫氧化鋰的化學性質的說法中，錯誤的是(　　)
A．能與二氧化碳反應
B．能使無色酚酞試液變紅
C．能使紫色石蕊試液變紅
D．向氫氧化鋰溶液中滴加硫酸銅溶液產生藍色沉淀
2．向氫氧化鈉溶液中不斷滴入稀鹽酸，得到如圖2－2所示的曲線，下列有關判斷不正確的是(　　)
圖2－2
A．a點時溶液中有氫氧化鈉和氯化鈉
B．a點到b點溶液中鹽酸的量不斷增大
C．b點時，HCl與NaOH恰好完全反應
D．b點到c點時，溶液中氯化鈉的量不再增加
3．要檢驗倉庫中的氫氧化鈉溶液是否變質，下列檢驗方法錯誤的是(　　)
A．取樣品溶于水后加入稀鹽酸
B．取樣品溶于水后加入酚酞試液
C．取樣品溶于水后加入氯化鈣溶液
D．取樣品溶于水后加入澄清石灰水
4．堿石灰是NaOH與CaO的混合物，取一定量露置于空氣中部分變質的堿石灰，加水充分攪拌后過濾，所得物質成分可能是(　　)
選項 A B C D
濾液中 的溶質 NaOH、 Ca(OH)2 NaOH NaOH、 Na2CO3 Na2CO3
濾渣 CaCO3、 Ca(OH)2 Ca(OH)2 CaCO3、 Ca(OH)2 CaCO3
5.下列有關NaOH和Ca(OH)2的性質的敘述中，錯誤的是(　　)
①都是白色固體　②都極易溶于水放出大量熱
③溶液都能使無色酚酞試液變紅　④都能和酸發生中和反應　⑤溶液中通入CO2都生成白色沉淀　⑥溶液與碳酸鈉溶液反應都變渾濁
A．② B．⑤⑥
C．①②⑤ D．②⑤⑥
6．亞硫酸鹽的一些性質和碳酸鹽的性質類似，如：Na2SO3(亞硫酸鈉)溶液呈堿性，BaSO3(亞硫酸鋇)是白色難溶于水的固體。工業上常用NaOH來吸收SO2氣體。現有吸收SO2一段時間后的NaOH樣品，請選用下列試劑：鹽酸、稀硫酸、蒸餾水、Ba(OH)2溶液、Ba(NO3)2溶液[已知Ba(NO3)2溶液呈中性]、pH試紙、石蕊指示劑，儀器自選，設計一個簡單的實驗判斷該樣品中NaOH是否反應完全，請完成下列實驗步驟：
①取少量吸收SO2一段時間后的NaOH樣品，用適量蒸餾水完全溶解；
②取少量該樣品溶液于試管中；
③往試管中逐滴加入____________________，直到___________________________________時，停止加入；
④后續實驗的操作是________________________________________________，若觀察到________，則NaOH已完全反應。
7．某研究性學習小組在驗證“堿使酚酞試液變紅”的實驗時，發現一個意外現象：將酚酞試液滴入某NaOH溶液中，溶液變成了紅色，可是過一會兒紅色卻消失了。
[提出問題] 是什么原因導致滴有酚酞的NaOH溶液由紅色褪為無色？
[猜想與假設] 他們分別對這種意外現象作如下猜想：
甲同學：可能是酚酞與O2發生了反應；
乙同學：可能是NaOH溶液與空氣中的CO2發生了反應；
丙同學：可能與NaOH溶液濃度大小有關；
你認為可能還與________(寫一條即可)有關。
[設計實驗] 三位同學分別設計實驗驗證自己的猜想：
(1)甲同學設計了如下實驗，請你填寫下表。
實驗步驟 設計這一步 驟的目的 實驗現象 實驗結論
①將NaOH溶液加熱煮沸 __________ __________ 溶液變紅，過一會兒紅色消失 甲同學猜想______(填“正確”或“不正確”)
②向冷卻后的溶液中滴入酚酞，并滴一些植物油在其上方 __________ __________
(2)乙同學設計如圖2－3中Ⅰ裝置進行實驗，一段時間后，試管中溶液的紅色褪去，于是認定自己的猜想正確。請寫出CO2與NaOH溶液反應的化學方程式：____________________。甲同學認為乙同學的實驗不夠嚴謹，理由是
________________________________________________________________________。
圖2－3
(3)丙同學使用了色度傳感器測溶液的顏色。他在a、b、c三個比色皿中分別加入等量5%、10%、20%的NaOH溶液，然后各滴加2滴酚酞試液。溶液顏色的變化曲線如圖Ⅱ[說明：溶液無色時色度值(透過率)為100%]。請你觀察圖Ⅱ回答問題。
①寫出兩條規律性結論：____________________________；____________________________。
②推測5%的NaOH溶液滴加2滴酚酞試液后褪為無色的時間約為________。
A．小于30 s B．30～90 s
C．90～140 s D．140～180 s
E．180～280 s F．大于280 s
8．某研究性學習小組對中和反應進行探究，請你參與實驗：
實驗1：證明酸與堿發生了反應。
稀鹽酸與NaOH溶液混合沒有明顯現象，小麗同學按圖2－4甲進行實驗，證明了鹽酸與NaOH溶液發生化學反應，她依據的實驗現象是_________________________________________。
圖2－4
實驗2：證明酸與堿反應有水生成。
小明同學取變色硅膠固體(吸水后由藍色變為紅色)、無水醋酸(一種酸，常溫下為無色液體)和氫氧化鈉固體進行圖乙所示的三個實驗。
(1)觀察發現實驗①②的硅膠不變色，這兩個實驗的目的是______________________________。
(2)加入試劑后，要迅速塞緊橡膠塞的原因是________________________________________。
(3)能證明酸與堿反應有水生成的現象是____________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗3：測量酸與堿反應過程的pH、溫度變化。
取一定量的稀鹽酸，向其中逐滴勻速滴加NaOH溶液，用傳感器實時獲得溶液的pH、溫度變化曲線如圖2－5所示。
圖2－5
(1)0～t1時，溶液的酸堿性變化情況是____________________________。
(2)由圖分析，酸與堿發生了反應的依據是____________________________________，酸與堿的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
9．實驗室中有一瓶長期使用的氫氧化鈉固體樣品，某興趣小組的同學對該樣品的成分及含量進行探究。
[發現問題] 該樣品中含有哪些物質？
[查閱資料] (1)NaOH在空氣中不會轉化成NaHCO3。
(2)BaCl2溶液呈中性，Ba(OH)2是可溶性堿。
(3)CO2在飽和的NaHCO3溶液中幾乎不溶解。
[提出猜想] 猜想Ⅰ：NaOH；
猜想Ⅱ：Na2CO3；
猜想Ⅲ：NaOH和Na2CO3。
[設計實驗]
實驗操作 實驗現象
步驟①：樣品全部溶解 步驟②：觀察到現象A
[收集證據] (1)若現象A是有氣泡產生，則X溶液為________，則________(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)不成立。
(2)若X溶液為BaCl2溶液，現象A是有白色沉淀生成，則產生沉淀的化學方程式是______________________________，取反應后的上層清液，測定其pH，當pH________(填“>”“<”或“＝”)7時，證明猜想Ⅲ成立。
[定量分析] 確定部分變質樣品中Na2CO3的質量分數。
興趣小組的同學用如圖2－6所示裝置進行實驗。
圖2－6
步驟如下：①按圖連接好裝置，并檢查氣密性；
②準確稱取該樣品1.0 g，放入燒瓶內；
③打開活塞，滴加30.0%的稀硫酸至過量，關閉活塞；
④反應結束后，量筒內液體為55.0 mL(已知：室溫條件下，CO2的密度為1.6 g·L－1)。
(1)B裝置集氣瓶內原有的空氣對實驗結果______(填“有”或“沒有”)影響。飽和NaHCO3溶液如果用水代替，則所測CO2體積________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(2)計算該樣品中Na2CO3的質量分數。(寫出計算過程，計算結果保留一位小數)
[實驗反思] 有同學指出，上述三種猜想并不全面，請再提出一種猜想：________________________________________________________________________。
答案
1．C　 氫氧化鋰可溶于水且與氫氧化鈉的性質相似，則其具有堿的通性。二氧化碳和氫氧化鋰反應生成碳酸鋰和水；氫氧化鋰溶液能使紫色石蕊變藍，使無色酚酞變紅；氫氧化鋰能與硫酸銅溶液反應生成氫氧化銅藍色沉淀。
2．B　 a點已經滴入一定量的鹽酸，鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉，但溶液的pH仍大于7，說明氫氧化鈉還有剩余，故溶液中既有氫氧化鈉又有氯化鈉；b點溶液的pH等于7，說明鹽酸與氫氧化鈉恰好完全反應，故從a點到b點溶液中滴入的鹽酸完全和氫氧化鈉反應，溶液中沒有鹽酸；b點溶液中氫氧化鈉已消耗完全，故b點到c點時，溶液中氯化鈉的量不再增加。
3．B　 氫氧化鈉、碳酸鈉均顯堿性，遇酚酞試液均顯紅色，故只選用酚酞試液不能檢驗氫氧化鈉溶液是否變質。
4．A　 氫氧化鈉與二氧化碳反應會生成碳酸鈉，氧化鈣與水反應會生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又可以與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉。①當氫氧化鈣與碳酸鈉恰好完全反應時，溶液中只有NaOH，濾渣中只有CaCO3；②當碳酸鈉過量時，溶液中有NaOH、Na2CO3，濾渣中只有CaCO3；③當氫氧化鈣過量時，溶液中有NaOH、Ca(OH)2，濾渣中有CaCO3[或CaCO3、Ca(OH)2，因為Ca(OH)2微溶]。
5．D　 氫氧化鈣和氫氧化鈉都是白色固體；氫氧化鈉易溶于水放出大量熱，而氫氧化鈣微溶于水；氫氧化鈣和氫氧化鈉溶液都顯堿性，都能使無色酚酞試液變紅；氫氧化鈣和氫氧化鈉都能和酸發生中和反應；氫氧化鈣溶液中通入CO2生成白色沉淀碳酸鈣，而氫氧化鈉溶液中通入CO2不生成白色沉淀；氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣沉淀而變渾濁，而氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液不反應。
6．③硝酸鋇溶液　不再有白色沉淀生成
④用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管中的溶液，滴在pH試紙上，與標準比色卡對比(或向試管中滴入石蕊指示劑)　pH等于7(或溶液顯紫色)
③實驗要判斷氫氧化鈉是否反應完全，因為亞硫酸鈉呈堿性，所以要消除亞硫酸鈉的影響，滴加硝酸鋇溶液至不再有沉淀產生，說明亞硫酸鈉已經完全反應。④通過判斷溶液的酸堿性，來判斷溶液中是否有氫氧化鈉，用pH試紙或者紫色石蕊指示劑都可以，若觀察到pH等于7或者溶液為紫色，證明氫氧化鈉已經反應完了。
7．[猜想與假設] 滴入酚酞試液的多少(或滴入酚酞試液的濃度大小或氫氧化鈉溶液中含有的雜質等，合理即可)
[設計實驗] (1)除去溶液中的氧氣　隔絕氧氣
不正確
(2)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O　若制取的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體，試管中溶液的紅色也能褪去
(3)①氫氧化鈉溶液的濃度越大，酚酞試液變紅后褪色越快　氫氧化鈉溶液的濃度越小，起始時色度值越大　②F
8．實驗1：滴有酚酞的NaOH溶液由紅色變為無色
實驗2：(1)證明反應物中沒有水
(2)防止空氣中的水蒸氣進入試管干擾實驗
(3)試管③中硅膠由藍色變為紅色，試管①②中硅膠不變色
實驗3：(1)溶液酸性減弱，t1時變為中性
(2)溶液pH變大，t1時pH＝7　放熱
實驗1：根據溶液中顏色的變化確定，鹽酸和氫氧化鈉發生了中和反應。實驗2：(1)①和②的實驗目的是證明無水醋酸和氫氧化鈉固體中無水，不能使硅膠變色。(2)為了防止空氣中的水蒸氣進入試管中對實驗產生干擾，實驗過程中要迅速塞緊橡膠塞。(3)根據試管③中硅膠由藍色變為紅色，試管①②中硅膠不變色，證明反應中有水生成。實驗3：(1)0～t1時，溶液的pH逐漸增大，酸性減弱，t1時pH＝7為中性。(2)根據溶液pH變大，t1時pH＝7，說明酸與堿發生反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，說明中和反應是放熱反應。
9．[收集證據] (1)稀鹽酸(合理即可)　猜想Ⅰ
(2)BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl　＞
[定量分析] (1)沒有　偏小
(2)解：55.0 mL＝0.055 L，反應生成CO2的質量為：1.6 g·L－1×0.055 L＝0.088 g。
設參加反應的碳酸鈉的質量為x。
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
106 44
x 0.088 g
＝　x＝0.212 g
所以該樣品中Na2CO3的質量分數為：
×100%＝21.2%。
答：該樣品中Na2CO3的質量分數為21.2%。
[實驗反思] NaOH、Na2CO3、H2O
[收集證據] (1)碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，所以若現象A是有氣泡產生，則X溶液為稀鹽酸，則猜想Ⅰ不成立。(2)氯化鋇和碳酸鈉反應會生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，化學方程式為：BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl，猜想Ⅲ中含有碳酸鈉、氫氧化鈉，所以取反應后的上層清液，測定其pH>7。[定量分析] (1)空氣中含有的二氧化碳量很少，不會對結果產生大的影響。二氧化碳易溶于水，且會與水反應，所以飽和NaHCO3溶液如果用水代替，則所測CO2體積偏小。

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