第四节 常见的碱 碱的通性
例1 下列关于碱的叙述中,不正确的是( )
A.电离出的阴离子全部是氢氧根离子
B.能跟酸反应生成盐和水
C.都含有氢元素和氧元素
D.能使紫色石蕊试液变红色
分析:此题各选项分别考察碱的定义、碱的组成、碱的通性应从概念出发,逐项分析。
解答:(A)符合碱的定义。碱电离出的阴离子全部是氢氧根离子。
(B)符合碱的通性。碱与酸发生中和反应生成盐和水。
(C)符合碱的组成。碱中必含氢氧根离子,因此其组成中一定含氢氧两种元素
(D)不符合碱的通性。碱使紫色石蕊试液变蓝。
答案:(D)
点拨:对于基本概念的掌握,应力求精确。关键字词一定要搞清。
例2 将下列各组三种物质的水溶液充分混合后,过滤,在滤纸上肯定能留下两种不溶物质的是( )
A. B.
C. D.
分析:根据所给物质,运用酸的通性和碱的通性,判断各选项中的三种物质间会发生哪些化学反应,是否有沉淀生成。解题时,还应考虑物质给量不同,结果可能不同。
解答:(A)三种物质间可能发生的反应:
若盐酸过量,则会发生如下反应
所以在滤纸上可能留下两种不溶物质(当盐酸不足量时),也可能留下一种不溶物质(当盐酸过量时)。因此选项(A)不合题意。
(B)三种物质之间可能发生的反应有:
无论三种物质谁过量都不会使生成的沉淀溶解。所以滤纸上肯定会留下两种不溶物[ ],因此选项(B)合题意。
(C)三种物质之间可能发生的反应有:
只有一种不溶物生成,滤纸上肯定只留下一种不溶物。因此选项(C)不合题意。
(D)三种物质之间可能发生的反应有:
无不溶物生成,不合题意。
答案:(B)
点拨:正确审题是解好化学题的第一步。如何审题、怎样才能审好题也是解题能力的一种表现。此题在审题时应注意两点。其一是字面意义上的审题。即题目要求“肯定能留下两种不溶物”。其二是隐含在题目中的审题。即题目没有指出各物质用量。如果有过量的问题,就有可能出现沉淀物又溶于过量的一种物质中。因此要全面审题。
例3 写出用石灰石、碳酸钠和水做原料制备氢氧化钠的各步反应的化学方程式。
【解析】本题是考查运用所学的有关知识解决实际问题的能力。也就是用所学的知识在已知条件和未知之间搭“桥”;在原料和产品之间用化学变化搭“桥”。要制备 这种碱,可用原料中的 与 反应得到 ,怎样得到 解决此题的关键,思路是:石灰石→生石灰→熟石灰,分析到此,问题就解决了。
答:
例4 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 |
溶液 |
溶液 |
|
A.酚酞试液 |
— |
红色 |
— |
B. 溶液 |
↑ |
↓ |
— |
C. 溶液 |
↓ |
— |
— |
D. 溶液 |
— |
↓ |
— |
答案:B
例5 某学生在研究工业废水的利用中,要把一瓶含 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
C.往废水中滴加石蕊试液和盐酸,至溶液呈红色
D.往废水中滴加石蕊试液和盐酸,至溶液呈黄色
【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 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 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 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 完全中和,且有剩余,至使溶液呈酸性,pH<7。
答案:C
例6 下列化学方程式中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】该题考查了碱的性质及在使用碱的通性时应注意的条件。
选项A中, 是金属氧化物,从性质上划分属于碱性氧化物。碱性氧化物能跟酸反应生成盐和水,而不能跟碱反应,此化学方程式是臆造的,不能成立。
选项B中, 是非金属氧化物,从性质上划分属于酸性氧化物,能跟碱反应生成盐和水。但生成物中盐的化学式是错误的,正确的化学方程式是 ,注意生成亚硫酸钠,不是硫酸钠。生成物中硫元素的化合价应与 中硫的化合价一致。
选项C和D,均为碱和盐的反应,这类反应发生的条件是:参加反应的碱和盐均可溶,即在溶液中反应。生成物中至少有一种是沉淀。选项C中,参加反应的 难溶,此反应不能发生。选项D符合上述条件,化学方程式是正确的。
答案:D
例7 已知20℃时,8克火碱与一定质量的盐酸恰好完全反应,形成了氯化钠的饱和溶液。求:该盐酸中 的质量分数是多少?(20℃时, 在水中的溶解度是36克)
【解析】求盐酸中 的质量分数,必须知道盐酸溶液的质量及盐酸中 的质量。
的质量可根据化学方程式计算,盐酸溶液的质量可有两种方法求算:
①溶质质量+溶剂质量(水的质量)
②根据质量守恒定律计算:
盐酸溶液质量= 饱和溶液质量- 质量
解法1
设参加反应的 的质量为 ,生成 的质量为 ,生成水的质量为
40 36.5 58.5 18
8克
又设11.7克 形成的饱和溶液中总水量为
盐酸中水的质量=32.5克-3.6克=28.9克
盐酸中 的质量分数为
解法2
设参加反应的 质量为 ,生成 的质量为
40 36.5 58.5
8克
设11.7克 形成饱和溶液的质量为
盐酸溶液的质量=44.2克-8克=36.2克
盐酸中 质量分数
答:略。