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第8章基础实验8 常见酸、碱的化学性质
题型1 探究酸碱的主要性质 题型2 碱的化学性质
题型3 复分解反应的实质与应用
▉题型1 探究酸碱的主要性质
【知识点的认识】该探究是为了得出酸碱的主要性质而进行的实验探究．探究的内容包括常见酸碱（即盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等）的物理特性和化学性质．酸碱的物理特性主要是：浓盐酸的挥发性，浓硫酸的吸水性、浓硫酸的稀释方法和溶于水放热，氢氧化钠的潮解和溶于水放热，氢氧化钙的溶解性及其溶解度随温度的变化趋势．酸碱的化学性质主要是：酸碱都具有腐蚀性，酸碱都能与酸碱指示剂、某些氧化物和盐反应，酸碱相互之间能发生中和反应，并且，酸还能与活泼金属反应，浓硫酸还有脱水性等等．
1．“宏观一微观一符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
（1）向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液，试液变红，说明两种酸溶液中均存在 　H+ （填微粒符号）。
（2）将表面生锈的铁钉（铁锈的主要成分为Fe2O3）投入到足量稀硫酸中，铁锈脱落、溶解，溶液变黄，化学方程式为 　Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O　 ；铁钉表面产生气泡，该气体为 　氢气　 ；一段时间后，溶液慢慢变为黄绿色，图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释，参加反应的微粒是 　Fe、Fe3+ （填微粒符号）。
（3）分别向两份相同的Ba（OH）2溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸，观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线（图2）（电导率能衡量溶液导电能力大小，相同条件下，单位体积溶液中的离子总数越多，电导率越大）。
①图2中曲线1表示向Ba（OH）2溶液中滴加 　稀盐酸　 ；曲线2反应中的实验现象为 　产生白色沉淀　 ；结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 　Q点离子浓度较小　 。
②该实验说明，不同的酸中，由于 　酸根离子　 不同，酸的性质也表现出差异。
【答案】（1）H+；
（2）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；氢气；Fe、Fe3+；
（3）①稀盐酸；产生白色沉淀；Q点离子浓度较小；
②酸根离子。
【解答】解：（1）向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液，试液变红，说明两种酸溶液中均存在H+；
（2）将表面生锈的铁钉（铁锈的主要成分为Fe2O3）投入到足量稀硫酸中，铁锈脱落、溶解，溶液变黄，是由于氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O，铁钉表面产生气泡，是因为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则铁钉表面产生气泡，该气体为氢气，一段时间后，溶液慢慢变为黄绿色，原因是铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，则参加反应的微粒是Fe、Fe3+；
（3）①由化学方程式Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+2H2O、Ba（OH）2+2HCl＝BaCl2+2H2O可知，稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，当二者恰好完全反应时，溶液中基本不存在自由移动的离子，此时电导率接近于0，而稀盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水，当二者恰好完全反应时，溶液中离子浓度最小，但此时电导率不会为0，即滴加稀硫酸的溶液电导率的最小值小于滴加稀盐酸溶液中电导率的最小值，结合图2可知，图2中曲线1表示向Ba（OH）2溶液中滴加稀盐酸，曲线2反应中的实验现象为产生白色沉淀，Q点是稀硫酸与氢氧化钡恰好完全反应，溶液中基本不存在自由移动的离子，此时电导率接近于0，N点时，氢氧化钡过量，溶液有自由移动的离子，则电导率Q点小于N点的原因是Q点离子浓度较小；
②该实验说明，不同的酸中，由于酸根离子不同，酸的性质也表现出差异。
故答案为：（1）H+；
（2）Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；氢气；Fe、Fe3+；
（3）①稀盐酸；产生白色沉淀；Q点离子浓度较小；
②酸根离子。
2．通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
（1）向少量Fe（OH）3沉淀中加入稀盐酸，观察到 　沉淀溶解，溶液变为黄色　 ，可判断发生了反应。
（2）向Ca（OH）2溶液中通入CO2，观察到 　产生白色沉淀　 ，可判断发生了反应。
（3）向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，溶液由红色变成无色，证明溶液中 　氢氧化钙消失　 ，可判断Ca（OH）2与HCl发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl﹣，他据此认为Ca（OH）2与HCl发生了反应，且生成了CaCl2。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据？　否　 （填“是”或“否”）。
（4）如图a所示，向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图b。（溶液体积、温度的变化可忽略）
①分析A→B段变化，其他条件相同，导电能力：OH﹣　＞　 Cl﹣（填“＞”“＜”或“＝”）。
②分析B→C段变化，溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与 　离子浓度　 有关。
【答案】（1）沉淀溶解，溶液变为黄色；
（2）产生白色沉淀；
（3）①氢氧化钙消失；
②否；
（4）①＞；
②离子浓度。
【解答】解：（1）氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，沉淀溶解说明反应物氢氧化铁减少，溶液变为黄色说明有新物质生成，因此观察到沉淀溶解，溶液变为黄色能说明发生了反应；
（2）氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到产生白色沉淀，说明有新物质生成，观察到产生白色沉淀能说明发生了反应；
（3）①氢氧化钙溶液呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，溶液由红色变为无色，证明溶液中的氢氧化钙消失，则说明氢氧化钙与盐酸发生了反应；
②氢氧化钙在水中解离出氢氧根离子和钙离子，氯化氢在水中解离出氯离子和氢离子，即使氢氧化钙与盐酸不反应两者混合后也会有钙离子和氯离子，所以乙同学没有找到反应发生的证据；
（4）①由图可知，A→B段导电能力下降，氯化氢气体溶于水形成盐酸，溶液体积、温度的变化可忽略，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子，导电能力下降了，则说明导电能力：OH﹣＞Cl﹣；
②B→C段为盐酸和氢氧化钠反应完后继续通入氯化氢气体，氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生变化，溶液中离子数目增加，溶液体积不变，则离子浓度增加，所以B→C段导电能力增加，说明溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与离子浓度有关。
故答案为：（1）沉淀溶解，溶液变为黄色；
（2）产生白色沉淀；
（3）①氢氧化钙消失；
②否；
（4）①＞；
②离子浓度。
3．为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了下列4种实验装置，请回答下列问题：
（1）请简述（3）中出现的实验现象，解释产生该现象的原因。实验现象为：　气球胀大　 。产生该实验现象的原因：　二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气压减小，大气压使气球胀大　 。
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 　二氧化碳通入氢氧化钠溶液时，二氧化碳也能溶解于水，且和水反应生成碳酸，也会出现类似上述现象　 。
（3）在原实验的基础上，小明设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。小明取反应后的溶液少量，向其中加入过量的 　稀盐酸　 ，观察到有 　气泡　 产生，则证明确实发生反应。
【答案】（1）气球胀大 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气压减小，大气压使气球胀大
（2）二氧化碳通入氢氧化钠溶液时，二氧化碳也能溶解于水，且和水反应生成碳酸，也会出现类似上述现象
（3）稀盐酸；气泡。
【解答】解：（1）①实验现象为气球胀大，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气体减少，气压减小，在大气压的作用下，外界空气从导管进入气球，使气球胀大。故答案为：气球胀大；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使锥形瓶内气压减小，大气压使气球胀大
（2）氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠和水，二氧化碳能与氢氧化钠反应，二氧化碳也能溶解于水，且和水反应生成碳酸，都会使气体的量减少，也可以出现类似的现象，故答案为：二氧化碳通入氢氧化钠溶液时，二氧化碳也能溶解于水，且和水反应生成碳酸，也会出现类似上述现象；
（3）如二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，则生成碳酸钠，只要能证明碳酸钠的存在，即可以证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生反应，往二氧化碳与氢氧化钠溶液作用后的液体中加入过量的稀盐酸，碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，如果有气泡产生，说明二氧化碳与氢氧化钠溶液已经发生了化学反应，故答案为：稀盐酸；气泡。
4．化学小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案，实验步骤如下：
a.图1所示装置的气密性良好，三个250毫升的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有90毫升液体（分别是水、40%的氢氧化钠溶液、饱和澄清石灰水）。连接好装置和压强传感器。
b.三名同学同时迅速将注射器内90毫升的液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。
c.一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成图像情况，如图2所示。试回答下列问题：
（1）曲线1对应发生反应的化学方程式为 　CO2+H2O＝H2CO3 ，导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 　振荡烧瓶　 。在不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 　使烧瓶内物质冷却　 。
（2）曲线2对应发生反应的化学方程为 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 。
（3）曲线2和曲线3差异较大原因是 　氢氧化钠溶液浓度大，吸收二氧化碳多，氢氧化钙微溶于水，吸收的二氧化碳少　 。
（4）【实验反思】该小组内现有两种溶液：氢氧化钠溶液和澄清石灰水。
①若要验证某瓶气体样品中含有二氧化碳，则应该选用的是 　澄清石灰水　 。
②若要除去气体样品中混有的二氧化碳，则应该选用的是 　氢氧化钠溶液　 。
【答案】（1）CO2+H2O＝H2CO3；振荡烧瓶；使烧瓶内物质冷却；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）氢氧化钠溶液浓度大，吸收二氧化碳多，氢氧化钙微溶于水，吸收的二氧化碳少；
（4）①澄清石灰水；
②氢氧化钠溶液。
【解答】解：（1）曲线1压强变化最小，说明曲线1发生的反应是二氧化碳和水反应生成碳酸，反应的化学方程式为CO2+H2O＝H2CO3，振荡烧瓶，使二氧化碳和水充分接触，溶解速度加快，烧瓶内气压急速减小，则导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是振荡烧瓶，在不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是使烧瓶内物质冷却；
（2）曲线2发生的反应是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）由于氢氧化钠溶液浓度大，吸收二氧化碳多，氢氧化钙微溶于水，吸收的二氧化碳少，所以曲线2和曲线3差异较大；
（4）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则若要验证某瓶气体样品中含有二氧化碳，则应该选用的是澄清石灰水；
②氢氧化钠易溶于水，氢氧化钠溶液浓度大，则若要除去气体样品中混有的二氧化碳，则应该选用的是氢氧化钠溶液。
故答案为：（1）CO2+H2O＝H2CO3；振荡烧瓶；使烧瓶内物质冷却；
（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
（3）氢氧化钠溶液浓度大，吸收二氧化碳多，氢氧化钙微溶于水，吸收的二氧化碳少；
（4）①澄清石灰水；
②氢氧化钠溶液。
5．为了探究氢氧化钠的化学性质，兴趣小组同学进行如下探究，请回答问题。
（1）甲同学方案如图一所示，向氢氧化钠溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，然后测定试管中溶液含有Na+和Cl﹣，据此他认为氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应生成了NaCl。甲同学的判断是否正确？　不正确　 （填“正确”或“不正确”），请阐述你的理由 　没有找到反应发生的证据，因为氢氧化钠溶液中有钠离子，盐酸中有氯离子，混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子　 。
（2）乙同学方案如图所示，向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液，再加入一定量稀盐酸并振荡，观察到 　溶液由红色变成无色　 ，证明溶液中 　OH﹣ （填离子符号）消失了，可判断氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应。反应方程式为 　HCl+NaOH＝NaCl+H2O　 。
（3）丙同学方案如图三所示，将胶头滴管中的NaOH溶液滴入充满CO2气体的大试管内，无明显现象；再打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸，观察到 　有气泡产生　 ，证明NaOH溶液与CO2发生了化学反应。
（4）丁同学方案如图四所示，向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图五（溶液体积、温度的变化可忽略）。
①分析A→B段变化，其他条件相同，导电能力：OH﹣　＞　 Cl﹣（填“＞”“＜”或“＝”）。
②分析B→C段变化，溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与 　离子的浓度　 有关。
【答案】（1）不正确；没有找到反应发生的证据，因为氢氧化钠溶液中有钠离子，盐酸中有氯离子，混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子；
（2）溶液由红色变成无色；OH﹣；HCl+NaOH＝NaCl+H2O；
（3）有气泡产生；
（4）①＞；
②离子的浓度。
【解答】解：（1）氢氧化钠在水中解离出钠离子和氢氧根离子，HCl能解离出氢离子和氯离子，即使氢氧化钠和盐酸不反应，混合后也会有钠离子和氯离子，则没有找到反应发生的证据，因为氢氧化钠溶液中有钠离子，盐酸中有氯离子，混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子，则同学的判断不正确；
（2）氢氧化钠溶液呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，加入一定量稀盐酸，溶液由红色变成无色，证明溶液中的OH﹣消失了，则说明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为HCl+NaOH＝NaCl+H2O；
（3）碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，则将胶头滴管中的NaOH溶液滴入充满CO2气体的大试管内，再打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠；
（4）①氯化氢溶于水形成盐酸，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学方程式为HCl+NaOH＝NaCl+H2O，溶液体积、温度的变化忽略，则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子，导电能力下降了，则导电能力：OH﹣＞Cl﹣；
②BC段盐酸和氢氧化钠反应完后，继续通入氯化氢气体，氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子，溶液中离子数目增加，溶液体积不变，所以BC段溶液的导电能力增加，说明溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与离子的浓度有关。
故答案为：（1）不正确；没有找到反应发生的证据，因为氢氧化钠溶液中有钠离子，盐酸中有氯离子，混合后即使不反应也会存在钠离子和氯离子；
（2）溶液由红色变成无色；OH﹣；HCl+NaOH＝NaCl+H2O；
（3）有气泡产生；
（4）①＞；
②离子的浓度。
6．某化学兴趣小组围绕“酸和碱的反应”，做了如图1所示的两个实验。
（1）实验一：向硫酸铜溶液中滴入NaOH溶液，观察到的现象为 　有蓝色沉淀生成　 ，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与 　氢氧化铜　 反应的现象，证明了酸和碱能发生反应。
（2）实验二结束后，小组同学对试管内的无色溶液成分展开了讨论，一致认为试管中无色溶液的溶质除酚酞外还一定含有 　氯化钠　 ，若要证明可能含有的物质是否存在，下列试剂能够达到目的的是 　ACD　 （填字母）。
A．紫色石蕊溶液
B．Cu
C．Fe
D．Na2CO3
【意外现象】
（3）实验二滴入稀盐酸的过程中发现有气泡生成，出现该现象的原因是 　NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳变质生成了碳酸钠　 。
【数字化实验】
（4）同学们通过电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化（如图3），从而判断酸和碱发生反应。导电性强弱能反映离子浓度的大小。
①XY段曲线下降的原因是 　氢氧化钠中的氢氧根离子和稀盐酸中的氢离子结合生成水分子，溶液中离子浓度降低，故电导率减小　 。
②如图3表示该反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排列的顺序为 　bcad　 （填字母）。
【实验拓展】
（5）某同学对中和反应进行探究，将稀硫酸逐滴加入一定量的氢氧化钠溶液中并对实验过程中溶液的温度进行实时测定，得到如图4所示曲线。
①如图4中C点的溶质是 　Na2SO4、H2SO4 （填化学式）。B→C阶段溶液的pH逐渐 　变小　 （填“变大”或“变小”）。该反应的反应阶段反应体系的温度 　升高　 （填“升高”或“降低”）。
②实验后该同学反思，不能用氢氧化钠固体和稀酸反应来证明中和反应放热，原因是 　氢氧化钠固体溶于水放热　 。
【答案】（1）有蓝色沉淀生成；氢氧化铜；
（2）氯化钠；ACD；
（3）NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳变质生成了碳酸钠；
（4）①氢氧化钠中的氢氧根离子和稀盐酸中的氢离子结合生成水分子，溶液中离子浓度降低，故电导率减小；
②bcad；
（5）①Na2SO4、H2SO4；变小；升高；
②氢氧化钠固体溶于水放热。
【解答】解：（1）硫酸铜溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，观察到的现象为有蓝色沉淀生成；继续滴加稀盐酸，氢氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，通过稀盐酸与氢氧化铜反应的现象（蓝色沉淀消失），证明了酸和碱能发生反应，故答案为：有蓝色沉淀生成；氢氧化铜；
（2）无色酚酞遇碱性溶液变红，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，试管中的溶液为无色，因此试管中溶质一定含有酚酞和氯化钠，可能含有HCl；故答案为：氯化钠；
A、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，盐酸显酸性，向无色溶液滴加紫色石蕊溶液，若溶液变红，则溶液中存在盐酸，故选项能达到实验目的；
B、Cu在金属活动顺序中排在氢之后，不能与盐酸反应，向无色溶液加入铜，无论是否存在盐酸都没有明显实验现象，故选项不能达到实验目的；
C、Fe在金属活动顺序中排在氢之前，能与盐酸反应，向无色溶液加入Fe，若有气泡产生，则溶液中存在盐酸，故选项能达到实验目的；
D、Na2CO3与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，向无色溶液滴加碳酸钠溶液，若有气泡产生，则溶液中存在盐酸，故选项能达到实验目的；
故选：ACD；
（3）若在滴入稀盐酸的过程中发现有气泡产生，可能是NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳变质生成了碳酸钠，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故答案为：NaOH溶液吸收空气中的二氧化碳变质生成了碳酸钠；
（4）①XY段曲线下降的原因是：氢氧化钠中的氢氧根离子和稀盐酸中的氢离子结合生成水分子，溶液中离子浓度降低，故电导率减小，故答案为：氢氧化钠中的氢氧根离子和稀盐酸中的氢离子结合生成水分子，溶液中离子浓度降低，故电导率减小；
②向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸，一开始溶液中只含钠离子和氢氧根离子，加入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧根离子数目减少，反应过程中，溶液中含钠离子、氢氧根离子、氯离子，恰好完全反应时，溶液中只含氯化钠，即只含钠离子和氯离子，后盐酸过量，溶液中含钠离子、氯离子、氢离子，因此正确的顺序为bcad，故答案为：bcad；
（5）①由图可知，B点时稀硫酸和氢氧化钠恰好完全反应，生成硫酸钠和水，C点时硫酸过量，此时溶液中的溶质为硫酸钠和过量的硫酸；B→C阶段，随着硫酸的加入，酸性增强，溶液的pH逐渐变小；由图可知，该反应的反应阶段反应体系的温度升高，故答案为：Na2SO4、H2SO4；变小；升高；
②由于氢氧化钠固体溶于水放热，所以不能用氢氧化钠固体和稀硫酸反应来证明中和反应放热，故答案为：氢氧化钠固体溶于水放热。
7．欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验（实验装置中夹持仪器、电脑均已略去）。
实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验
实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，可观察到的现象是 　U型管中的液面左高右低　 。
（1）小亮同学根据上述实验现象得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是 　CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O　 。
（2）小明认为上述现象，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是 　二氧化碳能溶于水，且可与水反应　 。
实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。
按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101Pa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位（不进行活塞操作时，活塞不能自主移动）。瓶内压强变化如图3所示。
（3）图3曲线中能表示酚酞溶液呈红色的线段部分是：由A点→　E　 点（填字母序号）。
（4）向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是 　有气泡生成　 ，产生此现象的反应的化学方程式是 　Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑　 。
（5）图3中，　④　 （填序号）段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。
①CD段
②DE段
③EG段
④MN段
（6）图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明 　二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应　 。
（7）图3中产生HM段压强变化原因是 　二氧化碳溶于水且与水反应　 。
【答案】实验一：U型管中的液面左高右低；
（1）CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）二氧化碳能溶于水，且可与水反应；
（3）E；
（4）有气泡生成；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
（5）④；
（6）二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应；
（7）二氧化碳溶于水且与水反应。
【解答】解：实验一：CO2与NaOH发生了化学反应，试管中气体减少，压强减小，使U型管中的液面左高右低。故答案为：U型管中的液面左高右低；
（1）根据CO2与NaOH发生反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，故答案为：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；
（2）二氧化碳与水可以反应，且能溶于水，所以不能排除水的影响。故答案为：二氧化碳能溶于水，且可与水反应；
（3）氢氧化钠溶液呈碱性，与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠也呈碱性，无色酚酞试液遇碱性溶液变红色，所以表示酚酞溶液呈红色的线段部分是从A点到E点。故答案为：E；
（4）CO2与NaOH发生反应生成碳酸钠和水，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3和稀盐酸发生反应生成氯化钠和水和二氧化碳，故答案为：有气泡生成；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
（5）若二氧化碳不溶于水，则反应前后气体体积相同，压强不变，此时压强变小，说明有部分气体溶于水，造成气体体积减小，压强减小，MN段最终的压强小于初始压强，说明瓶内的水能吸收CO2。故答案为：④；
（6）二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应，造成压强明显减小，故答案为：二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应；
（7）二氧化碳溶于水且与水反应，造成气体体积减小，压强减小，因此HM段压强减小。故答案为：二氧化碳溶于水且与水反应。
8．兴趣小组的同学来到实验室一起探究碱的性质和用途。
（1）通过分析实验一和实验二可知，氢氧化钠会吸收空气中的 　水和二氧化碳　 。
（2）实验三方案是鉴别饱和的氢氧化钙溶液与氢氧化钠溶液，观察到A试管中出现白色浑浊，B试管无明显现象，证明A中试剂为 　饱和的氢氧化钙　 溶液，A试管中出现浑浊的原因是 　氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小　 。
（3）实验四中的化肥是硫酸铵，请写出反应的化学方程式 　（NH4）2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O　 ，生成的气体可以用 　润湿的红色石蕊　 试纸检验。
（4）氢氧化钠在实验室中的应用
①实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是 　ac　 （填字母序号）。
a.二氧化碳
b.水蒸气
c.氯化氢
d.氧气
②吸收上述所选气体一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的 　溶解性　 不同。
【答案】（1）水和二氧化碳；
（2）饱和的氢氧化钙；氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
（3）（NH4）2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；润湿的红色石蕊；
（4）ac；溶解性。
【解答】解：（1）通过分析实验一可知，静置一会后的氢氧化钠表面变潮湿，说明氢氧化钠吸收了空气中的水分，实验二加入稀盐酸后，静置较长时间的氢氧化钠会冒气泡，是由于氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠能和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，说明氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳，故通过分析实验一和实验二可知，氢氧化钠会吸收空气中的水和二氧化碳；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，则加热饱和的氢氧化钙溶液与氢氧化钠溶液，饱和氢氧化钙溶液中会析出溶质，即试管中会出现白色浑浊，故A试管中为饱和的氢氧化钙溶液，A试管中出现浑浊的原因是氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
（3）氢氧化钠和硫酸铵反应生成硫酸钠、氨气和水，该反应的化学方程式为（NH4）2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O，检验氨气的方法是将润湿的红色石蕊试纸伸入气体中，若试纸变蓝，则证明该气体是氨气；
（4）①氢氧化钠溶液能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液能和氯化氢反应生成氯化钠和水，而氢氧化钠溶液不与水、氧气反应，故选：ac。
②氢氧化钙微溶于水，氢氧化钠易溶于水，二者的溶解性不同，因此吸收上述所选气体一般不用氢氧化钙溶液，而用氢氧化钠溶液。
故答案为：（1）水和二氧化碳；
（2）饱和的氢氧化钙；氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小；
（3）（NH4）2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；润湿的红色石蕊；
（4）ac；溶解性。
9．某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质，进行了如下实验。
（1）实验A中观察到溶液由无色逐渐变成黄色，是因为反应生成了 　FeCl3 （填化学式），一段时间后有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式 　Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑　 。
（2）向实验B反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变为 　红　 色。
（3）实验C中加入足量的稀盐酸，该反应的基本反应类型是 　复分解反应　 。
（4）实验D通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。证明碱与酸发生反应的现象是 　溶液由无色变为红色　 。
（5）实验E通过证明反应物消失的角度，证明酸碱发生中和反应。可以通过图②中 　无气泡产生　 现象，证明图①中的酸碱发生了中和反应。要证明图①中的酸碱发生了中和反应，还可以选用的物质是 　BE　 。（填序号）
A．AgNO3溶液
B．无色酚酞试液
C．Cu粉
D．Ca（OH）2溶液
E.Fe2O3
【答案】（1）FeCl3；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）红；
（3）复分解反应；
（4）溶液由无色变为红色；
（5）无气泡产生；BE。
【解答】解：（1）铁锈主要成分为氧化铁，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁溶液显黄色，可知实验A中观察到溶液由无色逐渐变成黄色，是因为反应生成了FeCl3；一段时间后，铁锈反应有气泡产生，是因为铁锈除完后，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）B中发生反应为HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3，无论盐酸是否完全反应，反应后溶液中含有生成的硝酸，溶液呈酸性，滴加紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液变为红色；
（3）C中发生反应为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应；
（4）含有酚酞的氢氧化钠溶液显红色，与稀盐酸反应后，不再显碱性，所以红色消失，则证明碱与酸发生反应的现象是试管内溶液由无色变为红色；
（5）实验E通过证明反应物消失的角度，证明酸碱发生中和反应。盐酸反应完毕，加入碳酸钠不会发生反应生成二氧化碳了，所以看不到气泡产生；
A、加入硝酸银，与氯离子反应，无法检验酸是否有剩余，不符合题意；
B、加入无色酚酞溶液，溶液变红，说明盐酸已反应完，符合题意；
C、金属活动性顺序中Cu在氢之后，有无盐酸剩余都无气泡产生，不符合题意；
D、Ca（OH）2溶液与稀盐酸反应生成氯化钙和水，但无明显现象，无法证明盐酸是否有剩余，不符合题意；
E、Fe2O3能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，溶解并得到黄色溶液，若无明显现象，则可证明盐酸已反应完，符合题意。
故答案为：（1）FeCl3；Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；
（2）红；
（3）复分解反应；
（4）溶液由无色变为红色；
（5）无气泡产生；BE。
10．化学兴趣小组对无明显现象的反应可视化进行了研究。
（1）以下两个实验均可验证酸与碱能发生反应。
①实验一是盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化。B点时溶液中的微粒是 　H2O、Na+、Cl﹣ 。为证明反应的发生常借助酚酞试液，能证明实验一中盐酸与氢氧化钠发生反应的溶液颜色变化是 　溶液由红色变为无色　 。
②实验二加入X可验证酸与碱发生反应，X可以是下列物质中的 　ADE　 。
A.酚酞 B.碳酸钠 C.氯化钡溶液 D.氯化镁溶液 E.氧化铜
（2）CO2与NaOH溶液的反应无明显现象，为验证反应的发生，进行如图实验。
①实验三向CO2中分别注入氢氧化钠溶液和蒸馏水，振荡后放在水平桌面上，根据现象证明二氧化碳与氢氧化钠反应，反应方程式 　CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O　 。该实验除需控制CO2体积（集气瓶容积）、温度相同外，还需控制 　氢氧化钠溶液和水的体积　 相同。
②已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行实验四所示对比实验，说明CO2能与NaOH反应的现象是 　变色硅胶颗粒变红色　 。
③已知：常温常压下，一体积水可以溶解一体积CO2。实验小组设计了实验五进行探究，若看到 　澄清石灰水未变浑浊　 现象，也可说明CO2能与NaOH反应。
【答案】（1）①H2O、Na+、Cl﹣；溶液由红色变为无色；
②ADE；
（2）①CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；氢氧化钠溶液和水的体积；
②变色硅胶颗粒变红色；
③澄清石灰水未变浑浊。
【解答】解：（1）①在B点时溶液pH＝7，说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，溶液中是氯化钠和水，则B点时溶液中的微粒是H2O、Na+、Cl﹣，氢氧化钠溶液中加入酚酞，溶液变为红色，若溶液变为无色，说明氢氧化钠消失，盐酸与氢氧化钠发生了反应，故能证明实验一中盐酸与氢氧化钠发生反应的溶液颜色变化是溶液由红色变为无色；
②若稀硫酸和氢氧化钠反应，则溶液中是硫酸钠，所以过量的稀硫酸加入氢氧化钠溶液中，反应后溶液中有硫酸钠和硫酸，没有氢氧化钠；
A、氢氧化钠能使酚酞试液变红，则加入酚酞试液不变红，说明没有氢氧化钠，可验证酸与碱发生反应，故A符合题意；
B、碳酸钠与过量硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，与氢氧化钠没有任何现象，无法证明是否存在氢氧化钠，故B不符合题意；
C、氯化钡和过量稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀，与氢氧化钠没有任何现象，无法证明是否存在氢氧化钠，故C不符合题意；
D、氢氧化钠与氯化镁反应生成白色沉淀氢氧化镁，若加入氯化镁溶液未出现白色沉淀，说明溶液中无氢氧化钠，可验证酸与碱发生反应，故D符合题意；
E、氧化铜和过量稀硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜和氢氧化钠反应生成蓝色絮状沉淀，若无沉淀生成，说明溶液中没有氢氧化钠，可验证酸与碱发生反应，故E符合题意；
故选：ADE；
（2）①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，因为氢氧化钠溶液和水都会吸收二氧化碳气体，若U形管液面左边升高，则说明氢氧化钠和二氧化碳反应，所以该实验除需控制CO2体积（集气瓶容积）、温度相同外，还需控制氢氧化钠溶液和水的体积相同；
②变色硅胶颗粒遇水会变红色，二氧化碳和氢氧化钠反应有水生成，若硅胶颗粒变红色，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应；
③常温常压下，一体积水可以溶解一体积CO2，若石灰水未变浑浊，说明50mL氢氧化钠溶液吸收了500mL二氧化碳气体，即二氧化碳能与氢氧化钠反应。
故答案为：（1）①H2O、Na+、Cl﹣；溶液由红色变为无色；
②ADE；
（2）①CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；氢氧化钠溶液和水的体积；
②变色硅胶颗粒变红色；
③澄清石灰水未变浑浊。
11．化学兴趣小组C的同学们设计如下几组实验，探究稀盐酸的化学性质。
【第一组】
（1）选取3种溶液，2种固体，进行如图所示实验。
实验 现象及结论 解释
试管A中产生 　固体溶解，产生气泡，溶液变浅绿色　 （填实验现象）。发生的反应类型是 　置换反应　 。
试管B可观察到铜丝外面的黑色逐渐消失，溶液变蓝绿色。 试管B中增加的离子是 　Cu2+ （填离子符号）。
试管C中有气泡产生。复分解反应已发生。 反应的化学方程式为 　Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　 。
【第二组】
（2）对试管D中两物质是否发生反应进行探究。实验过程如图所示。
（资料信息：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）
实验 现象及结论 解释与评价
测定D试管滴加石灰水前后溶液的pH变化 D中滴加石灰水前，溶液的pH小于7，滴入石灰水至过量后，溶液的pH增大，最终大于7。证明氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应。 这个反应中实际参加反应的离子是 　H+、OH﹣ （填离子符号）。
根据如图所示，向试管D中滴加碳酸钠溶液，实验结束，有白色沉淀产生，证明氢氧化钙溶液和稀盐酸已发生反应。 你认为这个实验设计是否合理 　不合理　 ，原因是 　氢氧化钙与碳酸钠反应也能产生白色沉淀　 。
【第三组】
（3）对碳酸钠和稀盐酸的反应本质继续探究。如图所示进行实验。
实验 现象 解释
试管F中立刻有较多气泡产生。 试管G中一开始只有极少量气泡，一段时间后有较多气泡产生。 试管G中一开始气泡很少的原因是 　遇到少量H+时，先结合形成，再与H+结合生成CO2气体　 。
【答案】（1）固体溶解，产生气泡，溶液变浅绿色；置换反应；Cu2+；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）H+、OH﹣；不合理；氢氧化钙与碳酸钠反应也能产生白色沉淀；
（3）遇到少量H+时，先结合形成，再与H+结合生成CO2气体。
【解答】解：（1）试管A中发生的反应为铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可观察到固体溶解，溶液变浅绿色，产生气泡，该反应为单质和化合物反应生成新的单质和新的化合物的反应，属于置换反应；铜在加热的条件下与氧气反应生成黑色的氧化铜，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，可观察到铜丝外面的黑色逐渐消失，溶液变蓝绿色，试管B中增加的离子是铜离子；稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；故答案为：固体溶解，产生气泡，溶液变浅绿色；置换反应；Cu2+；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
（2）石灰水的主要成分是氢氧化钙，盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，这个反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，实际参加反应的离子是氢离子（H+）和氢氧根离子（OH﹣）；因为氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，生成白色沉淀，因此有白色沉淀不一定证明氢氧化钙溶液和稀盐酸已发生反应，故答案为：H+、OH﹣；不合理
；氢氧化钙与碳酸钠反应也能产生白色沉淀；
（3）刚开始碳酸钠和稀盐酸生成了氯化钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，即遇到少量H+时，先结合形成，再与H+结合生成CO2气体，因此试管G中开始只有极少量气泡，一段时间后有较多气泡产生。故答案为：遇到少量H+时，先结合形成，再与H+结合生成CO2气体。
12．初中化学实验探究的方法分为“定性实验探究”和“定量实验探究”两种探究方法。同学们在老师的指导下进行如下探究活动。
【问题引领】如何验证二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应？
【观点表达】通过明显的实验现象证明有新物质的生成，从而判断化学反应发生。
实验活动一：
【交流总结】
（1）同学们通过分析得出：该实验 　不可以　 （填“可以”或“不可以”）判断二氧化碳与氢氧化钠发生反应，理由是 　二氧化碳溶于水且与水反应　 也会产生水槽中液体进入试管的现象，不能准确说明有新物质生成。
【拓展反思】
（2）甲组同学讨论后，认为若想证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，可以向上述实验后的溶液中滴加 　氯化钙溶液（答案不唯一）　 （填一种盐溶液的名称），观察到有白色沉淀产生，通过分析即可得出相应结论。
【活动引领】老师肯定了同学们的做法，提出是否可以从定量实验研究的角度解决问题，请同学们设计实验。
实验活动二：
【交流总结】
（3）通过计算可知：9.3g固体物质的成分是 　NaOH、Na2CO3 ，从而判断出反应后有新物质生成，验证了二氧化碳能与氢氧化钠反应，经计算可得出固体中碳元素和氧元素的质量比为 　3：20　 。
【结论与评价】经过“实验活动二”的深入探究，同学们运用定量实验找到了根据“新物质生成”判断化学反应发生的“新方法”。
【拓展反思】
（4）“实验活动二”中，理论上最终得到固体质量多于最初氢氧化钠固体质量，从微观角度来看，除了水分蒸发、反应前后钠离子个数和质量不变、未反应的氢氧根离子个数和质量不变等因素外，最根本的原因是：　每两个氢氧根离子被一个碳酸根离子替代，且两个氢氧根离子的质量小于一个碳酸根离子质量　 。
【答案】（1）不可以；二氧化碳溶于水且与水反应；
（2）氯化钙溶液（答案不唯一）；
（3）NaOH、Na2CO3；3：20；
（4）每两个氢氧根离子被一个碳酸根离子替代，且两个氢氧根离子的质量小于一个碳酸根离子质量。
【解答】解：（1）由于二氧化碳溶于水且与水反应也会产生水槽中液体进入试管的现象，不能准确说明有新物质生成，所以该实验不可以判断化学反应发生；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，则可以向上述实验后的溶液中滴加氯化钙溶液，观察到有白色沉淀产生，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应；
（3）100g8%的氢氧化钠溶液中NaOH的质量为100g×8%＝8g，
设参加反应的氢氧化钠的质量为x，
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O质量增加
80 106 106﹣80＝26
x 9.3g﹣8g＝1.3g
x＝4g
剩余氢氧化钠的质量为8g﹣4g＝4g，则碳酸钠质量为9.3g﹣4g＝5.3g，故9.3g固体物质的成分是NaOH、Na2CO3，固体中碳元素和氧元素的质量比为（5.3g100%）：（5.3g100%+4g100%）＝3：20；
（4）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，每两个氢氧根离子被一个碳酸根离子替代，且两个氢氧根离子的质量小于一个碳酸根离子质量，所以固体质量增加。
故答案为：（1）不可以；二氧化碳溶于水且与水反应；
（2）氯化钙溶液（答案不唯一）；
（3）NaOH、Na2CO3；3：20；
（4）每两个氢氧根离子被一个碳酸根离子替代，且两个氢氧根离子的质量小于一个碳酸根离子质量。
13．化学兴趣小组对CO2与NaOH溶液反应的发生进行了如图的探究。
（1）利用图中的甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强　小于　 （填“大于”或“小于”）外界大气压；
（2）利用图乙装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是　U形管内左侧液面上升，右侧液面下降　 。
（3）写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式：　2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O　 。
（4）探究容器1中反应后溶液中的溶质：取少量容器1中反应后的液体，滴加过量的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀是　BaCO3 （填化学式）：静置，然后取上层清液滴入几滴无色酚酞溶液，溶液变红色，说明容器1中反应后溶液中溶质是　NaOH、Na2CO3 （填化学式）；上述探究中必须加过量BaCl2溶液的目的是　除去碳酸钠，防止碱性碳酸钠对结果的干扰　 。
【答案】（1）小于；
（2）U形管内左侧液面上升，右侧液面下降；
（3）2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）BaCO3；NaOH、Na2CO3；除去碳酸钠，防止碱性碳酸钠对结果的干扰。
【解答】解：（1）烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强小于瓶内压强；故答案为：小于；
（2）U形管内左侧液面上升，右侧液面下降，说二氧化碳与氢氧化钠接触会使压强减小更多，说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应；故答案为：U形管内左侧液面上升，右侧液面下降；
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水，该反应的化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；故答案为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
（4）容器1中反应后溶液中的溶质肯定含有生成的碳酸钠，可能含有未反应完的氢氧化钠。碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀与氯化钠，取少量容器1中反应后的液体，滴加过量的BaCl2 溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀是BaCO3；取上层清液滴入几滴无色酚酞溶液，溶液变红色，说明溶液呈碱性，故容器1中反应后溶液中含有未反应完的氢氧化钠，故容器1中反应后溶液中溶质是NaOH、Na2CO3；碳酸钠溶液呈碱性，故需加入过量氯化钡除去碳酸钠，防止碳酸钠对后续实验的干扰。故答案为：BaCO3；NaOH、Na2CO3；除去碳酸钠，防止碱性碳酸钠对结果的干扰。
14．学习化学开启了我们认识物质之旅，某同学对氢氧化钠的性质及应用进行了如下的探究。
探究一：溶解过程中的能量变化
（1）向20mL水中加入一定量的氢氧化钠固体，固体全部溶解，溶液温度 　升高　 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
探究二：氢氧化钠的化学性质
如图1所示，同学们用氢氧化钠溶液进行了下列实验，请分析并回答下列问题：
（2）A试管中观察到试液变红，是因为溶液中存在 　OH﹣ （填微粒符号）。
（3）写出B试管中出现的现象 　产生蓝色沉淀　 。
【提出问题】C试管中无明显现象，怎样证明C试管中发生了反应？
【分析讨论】
（4）同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证 　有新物质生成　 。
（5）为了证明C中已发生化学反应，同学们按照思路Ⅱ设计并进行了如下实验，请完成下列实验报告单。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量通入二氧化碳一段时间后的溶液于试管中。向其中加入 　氯化钙溶液　 　产生白色沉淀　 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
探究三：氢氧化钠的应用
（6）实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是 　ace　 （填字母）。
a、二氧化碳 b、水蒸气 c、氯化氢 d、氧气 e、二氧化硫
吸收上述所选气体，一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的 　溶解性　 不同。
向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液，测得溶液中含硫微粒的浓度随pH变化如图2.
（7）NaHSO3溶液呈 　酸性　 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。
（8）M点溶液所含的溶质有 　NaHSO3、Na2SO3 （填化学式）。
（9）溶液的pH由0升至3的过程中，H2SO3与NaOH发生反应的化学方程式为 　H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O　 。
【答案】（1）升高；
（2）OH﹣；
（3）产生蓝色沉淀；
（4）有新物质生成；
（5）氯化钙溶液（合理即可）；产生白色沉淀；
（6）ace；溶解性；
（7）酸性；
（8）NaHSO3、Na2SO3；
（9）H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O。
【解答】解：（1）向20mL水中加入一定量的氢氧化钠固体，氢氧化钠固体全部溶解，放出热量，溶液温度升高；故答案为：升高；
（2）氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色，A试管中观察到试液变红，是因为溶液中存在氢氧根离子，表示为OH﹣；故答案为：OH﹣；
（3）B试管中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，可观察到产生蓝色沉淀；故答案为：产生蓝色沉淀；
（4）C试管中二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；C试管中无明显现象，证明C试管中发生了反应，可通过思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证有新物质生成；故答案为：有新物质生成；
（5）思路Ⅱ：验证有新物质生成；可通过验证碳酸钠的生成证明C试管中发生反应；若二氧化碳可以和氢氧化钠反应，则溶液中会有碳酸钠的存在，验证碳酸钠时，可取少量通入二氧化碳一段时间后的溶液于试管中，向其中加入氯化钙溶液，观察到产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，即可验证氢氧化钠和二氧化碳发生了反应；故答案为：氯化钙溶液（合理即可）；产生白色沉淀；
（6）氢氧化钠溶液呈碱性，能与酸、非金属氧化物反应，可以用来吸收酸性气体。二氧化碳、氯化氢、二氧化硫可用氢氧化钠溶液吸收，氧气和水蒸气都不能被氢氧化钠溶液吸收，故选ace；从溶解性上分析，氢氧化钙微溶于水，氢氧化钙溶液浓度小，不利于吸收，氢氧化钠易溶于水，溶液浓度大，利于吸收；故答案为：ace；溶解性；
（7）根据图像分析，在pH＜7时存在，说明NaHSO3溶液的pH＜7，因此溶液显酸性；故答案为：酸性；
（8）根据图像分析，M点溶液含有阴离子是，则溶质主要为NaHSO3、Na2SO3；故答案为：NaHSO3、Na2SO3；
（9）根据图像分析，溶液的pH由0升至3的过程中产生的阴离子是，即H2SO3与NaOH反应产生硫酸氢钠和水，化学方程式为H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O。故答案为：H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O。
15．化学实验兴趣小组的同学利用制备的二氧化碳做了如甲、乙图所示实验。
（1）甲实验中观察到 　澄清石灰水变浑浊　 现象，由此判断二氧化碳与石灰水发生了化学反应。
乙实验中没有观察到任何实验现象。
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠发生化学反应了吗？
【证据推理】
（2）氢氧化钠与氢氧化钙都是碱，在水溶液中都能产生OH﹣，按结构与性质的关系推断，氢氧化钠也可以与二氧化碳发生化学反应，反应的化学方程式为 　CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O　 。
【寻找证】实验小组的同学分别就以上的问题和推理的结果，设计了丙、丁和戊的三个实验，请你一起参与他们的探究。
（3）丙实验中在液面下取出橡皮塞，能观察到 　试管中的液面上升　 ，小红同学认为根据现象可以判断氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小花提出质疑，小花质疑的理由是 　二氧化碳能溶于水且与水反应　 。请你设计实验解决小花的疑问 　将丙实验中的氢氧化钠溶液更换成水，观察试管内的液面上升高度　 。
（4）小清同学向乙实验后的试管中滴加过量的稀盐酸，观察到 　有大量气泡产生　 的现象，也可以说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
（5）小楚同学仔细研究甲、乙实验中现象的不同，原因是反应中的生成物在水中的溶解性的不同造成的。于是小楚同学通过网络查找资料，为自己的实验设计寻找理论依据，他查到的资料有①水和酒精是常见的溶剂；②碳酸钙难溶于水；③氢氧化钠易溶于水，也易溶于酒精；④碳酸钠易溶于水，但难溶于酒精。于是小楚同学设计了戊图的实验，可以观察到 　出现白色沉淀　 ，得到了氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的结论。
【思维建模】
（6）对于没有明显实验现象的化学反应，通常可以从验证反应物的减少或 　检验生成物　 两方面入手来设计实验寻找证据。在实验小组设计的丙、丁、戊实验中，　丁、戊　 （填序号）两个实验的设计思路是相同的。
【思维拓展】
（7）已知：常温常压下，一体积水可以溶解一体积二氧化碳气体。实验小组结合上述的实验总结，经商讨后设计了如己图进行实验探究，若看到 　澄清石灰水不变浑浊　 现象，也可说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
【答案】（1）澄清石灰水变浑浊；
（2）CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）试管中的液面上升；二氧化碳能溶于水且与水反应；将丙实验中的氢氧化钠溶液更换成水，观察试管内的液面上升高度；
（4）有大量气泡产生；
（5）出现白色沉淀；
（6）检验生成物；丁、戊；
（7）澄清石灰水不变浑浊。
【解答】解：（1）向盛有少量澄清石灰水的试管中通入一定量二氧化碳，观察到澄清石灰水变浑浊，证明二氧化碳与澄清石灰水发生了反应，因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水。故答案为：澄清石灰水变浑浊；
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，故答案为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）丙实验中在液面下取出橡皮塞，能观察到试管中的液面上升，小红同学认为根据现象可以判断氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应；小花提出质疑，小花质疑的理由是二氧化碳能溶于水且与水反应，也能出现同样的现象；为解决小花的疑问，可以设计以下实验方案：将丙实验中的氢氧化钠溶液更换成水，观察试管内的液面上升高度；故答案为：试管中的液面上升；二氧化碳能溶于水且与水反应；将丙实验中的氢氧化钠溶液更换成水，观察试管内的液面上升高度；
（4）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，小清同学向乙实验后的试管中滴加过量的稀盐酸，因为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察到有大量气泡产生，也可以说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，故答案为：有大量气泡产生；
（5）氢氧化钠易溶于乙醇中，碳酸钠几乎不溶于乙醇，二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠难溶于乙醇，二氧化碳通入氢氧化钠的乙醇溶液中，若观察到溶液中出现白色沉淀，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，故答案为：出现白色沉淀；
（6）对于没有明显实验现象的化学反应，通常可以从检验生成物或验证反应物的减少两方面入手来设计实验寻找证据。在实验小组设计的丙、丁、戊实验中，丁、戊两个实验都是检验生成物，设计思路是相同的。故答案为：检验生成物；丁、戊；
（7）将500mL二氧化碳气体（远大于氢氧化钠溶液体积）通入如己图进行实验探究，常温常压下，一体积水可以溶解一体积二氧化碳气体，若看到澄清石灰水不变浑浊，也可说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，故答案为：澄清石灰水不变浑浊。
16．学习了常见的酸、碱、盐后，同学们对NaOH的化学性质进行了整理归纳，并在老师的指导下进行如下实验活动。
（1）[验证实验]在盛有NaOH溶液的试管中分别加入下列物质。
①A中的实验现象为 　溶液由无色变为红色　 。
②B中发生反应的方程式为 　2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 ，C中发生反应的方程式为 　NaOH+HCl＝NaCl+H2O　 。
（2）[探究实验]通过实验，同学们发现C、D试管中均无明显现象，于是继续进行探究：
①证明试管C中已发生化学反应，以下实验方案合理的是 　ABD　 。
A．在混合液中加金属Zn，无气泡产生
B．在混合液中加无色酚酞，溶液呈无色的
C．在混合液中加AgNO3溶液，有白色沉淀
D．用pH试纸测混合液的pH，测得pH等于7
②为了证明D中已发生化学反应，同学们设计了下列实验方案。
Ⅰ、甲同学向该试管中再加入足量的 　稀盐酸　 ，观察到有气泡产生，证明CO2和NaOH发生了反应。
Ⅱ、乙同学将图1装置中的氢氧化钠溶液快速一次性注入集气瓶内，关闭活塞后振荡，观察到的现象是 　气球胀大　 ，根据现象得出二氧化碳和氢氧化钠发生了反应的结论。
丙同学认为乙同学的结论证据不充足，理由是 　二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能使装置内压强减小　 。
Ⅲ、乙同学在老师的指导下改进实验，利用如图2装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图3）。ab段二氧化碳浓度不变的原因：　氧化碳已经达到饱和，装置中二氧化碳的浓度不再变化　 ，据图3分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是 　t2﹣t3 。二氧化碳与氢氧化钠的反应方程式为 　CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O　 。
（3）[定量实验]氢氧化钠固体常因保存不当而变质。兴趣小组的同学将一定量实验室久置的氢氧化钠样品（样品经干燥不含水分）与200g7.3%的盐酸混合，恰好完全反应时测得产生气体的质量为4.4g．求样品中NaOH的质量分数为 　43.0%　 。（结果精确到0.1%）
【答案】（1）①溶液由无色变为红色；
②2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
（2）①ABD；
②Ⅰ、稀盐酸；
Ⅱ、气球胀大；二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能使装置内压强减小；
Ⅲ、水中二氧化碳已经达到饱和，装置中二氧化碳的浓度不再变化；t2﹣t3；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）43.0%。
【解答】解：（1）①氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，则A试管中现象是溶液由无色变成红色；
②B中发生的反应为硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，反应方程式为2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4，C中发生的反应为氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
（2）①A、盐酸与锌反应生成氢气，在混合液中加金属Zn，无气泡产生，说明混合液中没有盐酸，能证明试管C中已发生化学反应，故A符合题意；
B、在混合液中加无色酚酞，溶液呈无色，说明混合液中没有氢氧化钠，氢氧化钠溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，能证明试管C中已发生化学反应，故B符合题意；
C、在混合液中加AgNO3溶液，有白色沉淀，氯化钠和盐酸都能与硝酸银反应生成氯化银沉淀，不能证明试管C中已发生化学反应，故C不符合题意；
D、用pH试纸测混合液的pH，测得pH等于7，盐酸和氢氧化钠都反应掉了，则证明试管C中已发生化学反应，故D符合题意；
故选：ABD；
②Ⅰ、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，甲同学向该试管中再加入足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，证明CO2和NaOH发生了反应；
Ⅱ、将NaOH溶液快速一次性注入集气瓶内，关闭活塞后振荡，二氧化碳和氢氧化钠反应，二氧化碳被吸收，装置内压强减小，外界大气压将空气压入气球内，观察到气球胀大，上述结论的证据不充足，理由是二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能使装置内压强减小；
Ⅲ、ab段二氧化碳浓度不变的原因是水中二氧化碳已经达到饱和，装置中二氧化碳的浓度不再变化，氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，二氧化碳能溶于水且与水反应，图3中t2到t3时间段二氧化碳的浓度明显减小，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）设样品中Na2CO3的质量为x，反应的盐酸质量为y，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 7.3%y 4.4g
x＝10.6g
y＝100g
100g7.3%盐酸中HCl的质量为100g×7.3%＝7.3g，
设样品中氢氧化钠质量为z，
NaOH+HCl＝NaCl+H2O
40 36.5
z 7.3g
z＝8g
样品中NaOH的质量分数为100%≈43.0%；
答：样品中NaOH的质量分数为43.0%。
故答案为：（1）①溶液由无色变为红色；
②2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；NaOH+HCl＝NaCl+H2O；
（2）①ABD；
②Ⅰ、稀盐酸；
Ⅱ、气球胀大；二氧化碳能溶于水，且能与水反应，也能使装置内压强减小；
Ⅲ、水中二氧化碳已经达到饱和，装置中二氧化碳的浓度不再变化；t2﹣t3；CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（3）43.0%。
17．我校化学兴趣小组的同学为了探究氢氧化钙的性质，进行了如图A～E所示的五个实验。
（1）A实验中，向烧杯内的水中加入氢氧化钠固体后，观察到试管中产生白色沉淀，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而　减小　 。
（2）C试管中无色酚酞溶液变成红色，将氢氧化钙溶液换成氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液也能观察到此现象。从微观角度分析，该溶液中使酚酞溶液变色的离子是　OH﹣ （写微粒的化学符号）。
（3）以上B～E四支试管中，看不到明显现象的试管为　D　 。
（4）实验完毕后，小雅同学将D、E两支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中充分混合，观察到烧杯内的现象为：产生无色气体，并且白色沉淀明显增多。由此现象推断出D、E两支试管混合前，D试管中溶质的成分为　HCl、CaCl2 （填化学式）。
小礼同学将烧杯中的物质过滤，得滤渣和无色滤液。取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液后无明显现象。小礼同学分析后得出结论：滤液中一定含有的溶质为　NaCl　 （填化学式），可能含有的溶质为　CaCl2 （填化学式）。
【答案】（1）减小；
（2）OH﹣；
（3）D；
（4）HCl、CaCl2；NaCl；CaCl2。
【解答】解：（1）向烧杯内的水中加入氢氧化钠固体，氢氧化钠固体溶于水放出热量，溶液的温度升高，观察到试管中产生白色沉淀，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小；
（2）氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液中均含有OH﹣，则该溶液中使酚酞溶液变色的离子是OH﹣；
（3）B试管中二氧化碳与氢氧化钙溶液中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，观察到氢氧化钙溶液变浑浊，C试管中氢氧化钙溶液呈碱性，能够使酚酞变红，D试管中稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，溶液无明显变化，E试管中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，观察到溶液中产生白色沉淀，则B～E四支试管中，看不到明显现象的试管为D；
（4）将D、E两支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中充分混合，观察到烧杯内的现象为产生无色气体，并且白色沉淀明显增多，碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，说明D、E两支试管混合前，D试管中溶质的成分为HCl、CaCl2，取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液后无明显现象，则滤液中一定不含Ca（OH）2、Na2CO3、NaOH，将D、E两支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中充分混合，观察到烧杯内的现象为产生无色气体，并且白色沉淀明显增多，产生气体是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，产生白色沉淀是E中碳酸钠与D中氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以滤液中一定含有的溶质为NaCl，滤液中一定不含Na2CO3，则D中的氯化钙可能有剩余，即滤液中可能含有CaCl2。
故答案为：（1）减小；
（2）OH﹣；
（3）D；
（4）HCl、CaCl2；NaCl；CaCl2。
18．常用专题探究的方法复习物质的性质与制取，课上老师引导我们回顾了几个探究实验。
探究1：研究常见物质性质——氢氧化钠与硫酸是否恰好中和
探索：用玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，测得pH＝8，说明氢氧化钠过量。
验证：
（1）
实验内容 实验现象 解释与结论
取反应后少量溶液于试管中，加入氯化铁溶液。 　产生红褐色沉淀　 证明研究结论正确
写出（1）中涉及的化学方程式　FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl　 。
探究2：研究常见物质制取——制取氢氧化钠溶液
（2）小京同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入足量的碳酸钠溶液，该反应的化学方程式是　Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH　 。实验中小京观察到的现象是　产生白色沉淀　 ，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液!”
小欢同学却说：“这种无色溶液中不一定只含有氢氧化钠。”他提出了如下实验：小欢用试管取无色溶液少许，滴入几滴无色酚酞溶液，发现无色酚酞溶液变红了，于是得出结论：无色溶液中只含有氢氧化钠。
小妮同学认为小欢的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中只含有氢氧化钠，理由是　碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红　 。
小妮同学设计了另一个实验证明了无色溶液中确实只含有氢氧化钠：
实验步骤 实验现象 实验结论
　取少量溶液于试管中加入足量的稀盐酸　 　无气泡产生　 无色溶液中确实只含有氢氧化钠
实验结束后同学们将烧杯内物质过滤，滤渣回收，将滤液进行处理后再排放。
【答案】（1）产生红褐色沉淀；FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl；
（2）Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；产生白色沉淀；碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红；取少量溶液于试管中加入足量的稀盐酸；无气泡产生。
【解答】解：（1）氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，结论为研究结论正确，则可观察到产生红褐色沉淀，反应的化学方程式为3NaOH+FeCl3＝Fe（OH）3↓+3NaCl；
（2）石灰水中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH，实验中可观察到有白色沉淀产生，加入足量的碳酸钠，而碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红色，则不能证实无色溶液中只含有氢氧化钠，碳酸钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，若没有气泡产生，则说明溶液中不含碳酸钠，只含氢氧化钠，则取少量溶液于试管中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明无色溶液中确实只含有氢氧化钠。
故答案为：（1）产生红褐色沉淀；FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl；
（2）Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；产生白色沉淀；碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞溶液变红；取少量溶液于试管中加入足量的稀盐酸；无气泡产生。
19．某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。
【查阅资料】溶液的导电能力越强，溶液的电导率越大。单位体积溶液中某离子的个数越多，测该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。
（1）在上图的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现装置 　B　 （选“A”或“B”）灯泡更亮，原因是 　氢氧化钙溶于水解离出钙离子和氢氧根离子，增强了水的导电性　 。
（2）接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是一部分水被电解，溶剂减少，还可能是 　温度升高，氢氧化钙的溶解度降低，因此饱和石灰水中有固体析出　 。
（3）仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的气体是 　O2 （请用化学式表示，下同），它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，请你写出石灰水变浑浊的化学方程式 　CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　 。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在 　Ca（OH）2 。
（4）将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图。
实验结论：第二组同学通过图像分析说明白色浑浊溶液中存在Ca（OH）2和CaCO3。
实验反思：
①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是 　加入的盐酸太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应　 。
②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是 　溶液中存在氢氧化钙，氢氧化钙吸收了二氧化碳，因此开始时段的CO2百分比下降　 。
【答案】（1）B；氢氧化钙溶于水解离出钙离子和氢氧根离子，增强了水的导电性；
（2）温度升高，氢氧化钙的溶解度降低，因此饱和石灰水中有固体析出；
（3）O2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；Ca（OH）2；
（4）加入的盐酸太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应；溶液中存在氢氧化钙，氢氧化钙吸收了二氧化碳，因此开始时段的CO2百分比下降。
【解答】解：（1）氢氧化钙溶于水解离出钙离子和氢氧根离子，增强了水的导电性，而水中几乎不存在自由移动的离子，故B装置中灯泡更亮；
（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由 24℃变为 28℃，故还可能是温度升高，氢氧化钙的溶解度降低，因此饱和石灰水中有固体析出；
（3）在电解水实验中，“正氧负氢”，故与电源正极相连的电极附近产生的气体是：O2；
石灰水变浑浊的原因是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；
为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在氢氧化钙，因为氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红；
（4）①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，可能是加入的稀盐酸太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应，生成氯化钙和水；
②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是溶液中存在氢氧化钙，氢氧化钙吸收了二氧化碳，因此开始时段的CO2百分比下降。
故答案为：
（1）B；氢氧化钙溶于水解离出钙离子和氢氧根离子，增强了水的导电性；
（2）温度升高，氢氧化钙的溶解度降低，因此饱和石灰水中有固体析出；
（3）O2；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；Ca（OH）2；
（4）加入的盐酸太少，盐酸只与氢氧化钙发生了反应；溶液中存在氢氧化钙，氢氧化钙吸收了二氧化碳，因此开始时段的CO2百分比下降。
20．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性。
【作出猜想】
（1）所得溶液可能呈碱性，也可能呈 　酸　 性，还可能呈 　中　 性。
【实验验证】
（2）
实验操作 实验现象 结论
用试管取该溶液1～2mL，滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡 无色酚酞溶液变 　红　 溶液呈碱性
无色酚酞溶液不变色 溶液呈 　酸性或中性　
【分析与思考】
（3）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是 　OH﹣ （填写微粒符号）
（4）若无色酚酞溶液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
方案一：取样，加入石灰石，若观察到 　有气泡产生　 ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为 　Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑　 ；若无明显现象，则呈中性。
【答案】（1）酸；中；
（2）红；酸性或中性；
（3）OH﹣；
（4）有气泡产生；Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑。
【解答】解：（1）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，当滴加盐酸和氢氧化钠刚好完全反应，当滴加盐酸量不足时，氢氧化钠过量，溶液显碱性，溶液显中性，当滴加盐酸过量时，溶液显酸性，故所得溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，还可能呈中性，故答案为：酸；中；
（2）酸性溶液或中性溶液不能使无色酚酞溶液变色，碱性溶液能使无色酚酞溶液变红色，故答案为：红；酸性或中性；
（3）若溶液呈碱性，说明氢氧化钠过量，则溶液中使其呈碱性的离子是氢氧根离子，离子符号为OH﹣，故答案为：OH﹣；
（4）方案一：酸能与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则取样，加入石灰石，若观察到有气泡产生，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，反应为锌和盐酸生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑；若无明显现象，则呈中性。故答案为：有气泡产生；Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑。
21．兴趣小组尝试用不同的方式探究CO2与NaOH溶液的反应。
【资料】Ⅰ.20℃时，几种物质在水中的溶解度（S）如表：
物质 Na2CO3 NaHCO3 Ca（OH）2 Ba（OH）2
S/g 21.5 9.6 0.165 3.89
Ⅱ.本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【探究】
实验一：如图实验，充分振荡。
（1）瓶子变瘪程度A 　＜　 B（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
实验二：为证明实验一（B）中反应的生成物，取少量B中所得溶液，滴加适量BaCl2溶液，振荡，静置。
（2）该反应的化学方程式为 　Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl　 。
（3）实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是 　如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀　 。
实验三：取少量实验二中的上层清液，滴入几滴酚酞。
（4）溶液变红色。不能说明清液中有NaOH的原因是 　碳酸钠溶液也显碱性　 。
实验四：兴趣小组将CO2持续通入一定量的NaOH溶液中，用传感器测定反应过程中溶液的pH和温度变化，如图1、2所示。
（5）图1中bc段发生反应的化学方程式为 　CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO3 。图2中de段温度变化的原因是 　二氧化碳与氢氧化钠反应放热　 。
【反思】
（6）实验应从物质的变化和 　能量　 的转化等视角多维度探究，对现象不明显的反应，可通过现代技术进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。
【答案】（1）＜；
（2）Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；
（3）如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀；
（4）碳酸钠溶液也显碱性；
（5）CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO3；二氧化碳与氢氧化钠反应放热；
（6）能量。
【解答】解：（1）实验一：等体积的氢氧化钠溶液能比等体积的水吸收更多的二氧化碳气体，所以观察到的现象是：倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪；故答案为：＜；
（2）碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，配平即可；故答案为：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl；
（3）实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是：因为如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀；故答案为：如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀；
（4）取少量实验二中的上层清液，向其中加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞试液，发现溶液呈红色，碳酸钠溶液显碱性，也能使无色的酚酞试液变红色，不能说明清液中有NaOH；故答案为：碳酸钠溶液也显碱性；
（5）实验四，图1中，bc段发生的反应是二氧化碳和碳酸钠和水反应生成碳酸氢钠，配平即可；图2中，de段温度变化的原因是：二氧化碳与氢氧化钠反应放热；故答案为：CO2+Na2CO3+H2O＝2NaHCO3；二氧化碳与氢氧化钠反应放热；
（6）实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及能量变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”；故答案为：能量。
▉题型2 碱的化学性质
【知识点的认识】碱的化学性质主要有如下四个：
1．碱溶液能跟酸碱指示剂起反应．紫色石蕊试液遇碱变蓝，无色酚酞试液遇碱变红．变色情况可以简记为：“石蓝酚红”．
2．碱能跟非金属氧化物（即酸性氧化物）反应生成盐和水．例如，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O、2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O、2NaOH+SO3＝Na2SO4+H2O、Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O．
3．碱能跟酸起中和反应生成盐和水．例如，NaOH+HCl＝NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O、Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓（白色沉淀，不溶于硝酸）+2H2O．
4．碱能跟某些盐反应生成新碱和新盐．例如，Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓（蓝色沉淀）+Na2SO4、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓（红褐色沉淀）+3NaCl．
22．向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图，则Y可以表示（　　）
A．烧杯内水的质量
B．烧杯内溶液的质量
C．烧杯内物质的总质量
D．烧杯内物质中氢元素的总质量
【答案】D
【解答】解：A、向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，水的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误。
B、向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，烧杯中溶液的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，故选项错误。
C、向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，烧杯内物质的总质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，故选项错误。
D、向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，烧杯中氢元素的总质量不变，故选项正确。
故选：D。
▉题型3 复分解反应的实质与应用
【知识点的认识】复分解反应的条件有两个：
1．对反应物的要求是：反应物必须可溶；这里的“可溶”包括可溶于酸，即反应物中有酸时，另一种物质可以不溶于水，但必须能溶于酸．
2．对生成物的要求是：生成物中必须要有沉淀或气体或水．
例如：CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4、CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O、Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O．
而复分解反应的实质是：发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子，结合成难电离的物质（如水）、难溶的物质（即沉淀）或气体，使溶液中离子浓度降低；而化学反应正是向着离子浓度降低的方向进行的；从而使复分解反应趋于完成．可简记为AB+CD＝AD+CB．下面以稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应为例，利用其中的微观粒子的模型图，将复分解反应的实质表示如图：．
23．电导率传感器可辅助探究复分解反应的实质，相同条件下，离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强．室温下将含有酚酞的Ba（OH）2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器，往其中一份滴加稀硫酸，往另一份滴加硫酸钠溶液，测得溶液的电导率变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．乙曲线电导率减小过程中，溶液由红色变为无色
B．乙曲线对应的反应中四种离子数目都减少
C．甲曲线上的M点对应的液体呈中性
D．甲曲线对应氢氧化钡和硫酸钠反应
【答案】C
【解答】解：A、乙曲线是氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，所对应的实验过程中观察到溶液始终显红色，故A错误。
B、氢氧化钡溶液与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，钠离子和氢氧根离子的数目没有减少，故B错误。
C、甲曲线上的M点是氢氧化钡溶液与稀硫酸恰好完全反应，生成硫酸钡沉淀和水，对应的溶液呈中性，故C正确。
D、Ba（OH）2溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，恰好反应时，溶液的导电率为0；氢氧化钡与硫酸钠反应生成了硫酸钡沉淀和氢氧化钠，导电性不可能为0。由此可知，甲为加入稀硫酸的曲线，乙为加入硫酸钠的曲线，故D错误。
故选：C。
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第8章基础实验8 常见酸、碱的化学性质
题型1 探究酸碱的主要性质 题型2 碱的化学性质
题型3 复分解反应的实质与应用
▉题型1 探究酸碱的主要性质
【知识点的认识】该探究是为了得出酸碱的主要性质而进行的实验探究．探究的内容包括常见酸碱（即盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙等）的物理特性和化学性质．酸碱的物理特性主要是：浓盐酸的挥发性，浓硫酸的吸水性、浓硫酸的稀释方法和溶于水放热，氢氧化钠的潮解和溶于水放热，氢氧化钙的溶解性及其溶解度随温度的变化趋势．酸碱的化学性质主要是：酸碱都具有腐蚀性，酸碱都能与酸碱指示剂、某些氧化物和盐反应，酸碱相互之间能发生中和反应，并且，酸还能与活泼金属反应，浓硫酸还有脱水性等等．
1．“宏观一微观一符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
（1）向稀盐酸和稀硫酸中分别滴加石蕊试液，试液变红，说明两种酸溶液中均存在 　 （填微粒符号）。
（2）将表面生锈的铁钉（铁锈的主要成分为Fe2O3）投入到足量稀硫酸中，铁锈脱落、溶解，溶液变黄，化学方程式为 　　 ；铁钉表面产生气泡，该气体为 　　 ；一段时间后，溶液慢慢变为黄绿色，图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释，参加反应的微粒是 　 （填微粒符号）。
（3）分别向两份相同的Ba（OH）2溶液中匀速滴加相同pH的稀盐酸和稀硫酸，观察现象并绘制溶液电导率随时间变化曲线（图2）（电导率能衡量溶液导电能力大小，相同条件下，单位体积溶液中的离子总数越多，电导率越大）。
①图2中曲线1表示向Ba（OH）2溶液中滴加 　　 ；曲线2反应中的实验现象为 　　 ；结合图3解释电导率Q点小于N点的原因 　　 。
②该实验说明，不同的酸中，由于 　　 不同，酸的性质也表现出差异。
2．通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
（1）向少量Fe（OH）3沉淀中加入稀盐酸，观察到 　　 ，可判断发生了反应。
（2）向Ca（OH）2溶液中通入CO2，观察到 　　 ，可判断发生了反应。
（3）向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，溶液由红色变成无色，证明溶液中 　　 ，可判断Ca（OH）2与HCl发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl﹣，他据此认为Ca（OH）2与HCl发生了反应，且生成了CaCl2。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据？　　 （填“是”或“否”）。
（4）如图a所示，向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图b。（溶液体积、温度的变化可忽略）
①分析A→B段变化，其他条件相同，导电能力：OH﹣　　 Cl﹣（填“＞”“＜”或“＝”）。
②分析B→C段变化，溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与 　　 有关。
3．为探究CO2和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了下列4种实验装置，请回答下列问题：
（1）请简述（3）中出现的实验现象，解释产生该现象的原因。实验现象为：　　 。产生该实验现象的原因：　　 。
（2）某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是 　　 。
（3）在原实验的基础上，小明设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。小明取反应后的溶液少量，向其中加入过量的 　　 ，观察到有 　　 产生，则证明确实发生反应。
4．化学小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案，实验步骤如下：
a.图1所示装置的气密性良好，三个250毫升的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有90毫升液体（分别是水、40%的氢氧化钠溶液、饱和澄清石灰水）。连接好装置和压强传感器。
b.三名同学同时迅速将注射器内90毫升的液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。
c.一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成图像情况，如图2所示。试回答下列问题：
（1）曲线1对应发生反应的化学方程式为 　 ，导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 　　 。在不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 　　 。
（2）曲线2对应发生反应的化学方程为 　　 。
（3）曲线2和曲线3差异较大原因是 　　 。
（4）【实验反思】该小组内现有两种溶液：氢氧化钠溶液和澄清石灰水。
①若要验证某瓶气体样品中含有二氧化碳，则应该选用的是 　　 。
②若要除去气体样品中混有的二氧化碳，则应该选用的是 　　 。
5．为了探究氢氧化钠的化学性质，兴趣小组同学进行如下探究，请回答问题。
（1）甲同学方案如图一所示，向氢氧化钠溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，然后测定试管中溶液含有Na+和Cl﹣，据此他认为氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应生成了NaCl。甲同学的判断是否正确？　　 （填“正确”或“不正确”），请阐述你的理由 　　 。
（2）乙同学方案如图所示，向盛有氢氧化钠溶液的试管中滴入酚酞溶液，再加入一定量稀盐酸并振荡，观察到 　　 ，证明溶液中 　 （填离子符号）消失了，可判断氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应。反应方程式为 　　 。
（3）丙同学方案如图三所示，将胶头滴管中的NaOH溶液滴入充满CO2气体的大试管内，无明显现象；再打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸，观察到 　　 ，证明NaOH溶液与CO2发生了化学反应。
（4）丁同学方案如图四所示，向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图五（溶液体积、温度的变化可忽略）。
①分析A→B段变化，其他条件相同，导电能力：OH﹣　　 Cl﹣（填“＞”“＜”或“＝”）。
②分析B→C段变化，溶液的导电能力除了与离子种类有关，还与 　　 有关。
6．某化学兴趣小组围绕“酸和碱的反应”，做了如图1所示的两个实验。
（1）实验一：向硫酸铜溶液中滴入NaOH溶液，观察到的现象为 　　 ，继续滴加稀盐酸，通过稀盐酸与 　　 反应的现象，证明了酸和碱能发生反应。
（2）实验二结束后，小组同学对试管内的无色溶液成分展开了讨论，一致认为试管中无色溶液的溶质除酚酞外还一定含有 　　 ，若要证明可能含有的物质是否存在，下列试剂能够达到目的的是 　　 （填字母）。
A．紫色石蕊溶液
B．Cu
C．Fe
D．Na2CO3
【意外现象】
（3）实验二滴入稀盐酸的过程中发现有气泡生成，出现该现象的原因是 　　 。
【数字化实验】
（4）同学们通过电导率传感器测氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸的电导率变化（如图3），从而判断酸和碱发生反应。导电性强弱能反映离子浓度的大小。
①XY段曲线下降的原因是 　　 。
②如图3表示该反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排列的顺序为 　　 （填字母）。
【实验拓展】
（5）某同学对中和反应进行探究，将稀硫酸逐滴加入一定量的氢氧化钠溶液中并对实验过程中溶液的温度进行实时测定，得到如图4所示曲线。
①如图4中C点的溶质是 　 （填化学式）。B→C阶段溶液的pH逐渐 　　 （填“变大”或“变小”）。该反应的反应阶段反应体系的温度 　　 （填“升高”或“降低”）。
②实验后该同学反思，不能用氢氧化钠固体和稀酸反应来证明中和反应放热，原因是 　　 。
7．欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验（实验装置中夹持仪器、电脑均已略去）。
实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验
实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，可观察到的现象是 　　 。
（1）小亮同学根据上述实验现象得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是 　　 。
（2）小明认为上述现象，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是 　　 。
实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。
按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101Pa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位（不进行活塞操作时，活塞不能自主移动）。瓶内压强变化如图3所示。
（3）图3曲线中能表示酚酞溶液呈红色的线段部分是：由A点→　　 点（填字母序号）。
（4）向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是 　　 ，产生此现象的反应的化学方程式是 　　 。
（5）图3中，　　 （填序号）段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。
①CD段
②DE段
③EG段
④MN段
（6）图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明 　　 。
（7）图3中产生HM段压强变化原因是 　　 。
8．兴趣小组的同学来到实验室一起探究碱的性质和用途。
（1）通过分析实验一和实验二可知，氢氧化钠会吸收空气中的 　　 。
（2）实验三方案是鉴别饱和的氢氧化钙溶液与氢氧化钠溶液，观察到A试管中出现白色浑浊，B试管无明显现象，证明A中试剂为 　　 溶液，A试管中出现浑浊的原因是 　　 。
（3）实验四中的化肥是硫酸铵，请写出反应的化学方程式 　　 ，生成的气体可以用 　　 试纸检验。
（4）氢氧化钠在实验室中的应用
①实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是 　　 （填字母序号）。
a.二氧化碳
b.水蒸气
c.氯化氢
d.氧气
②吸收上述所选气体一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的 　　 不同。
9．某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质，进行了如下实验。
（1）实验A中观察到溶液由无色逐渐变成黄色，是因为反应生成了 　 （填化学式），一段时间后有气泡产生，写出产生气泡的化学方程式 　　 。
（2）向实验B反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，观察到紫色石蕊溶液变为 　　 色。
（3）实验C中加入足量的稀盐酸，该反应的基本反应类型是 　　 。
（4）实验D通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。证明碱与酸发生反应的现象是 　　 。
（5）实验E通过证明反应物消失的角度，证明酸碱发生中和反应。可以通过图②中 　　 现象，证明图①中的酸碱发生了中和反应。要证明图①中的酸碱发生了中和反应，还可以选用的物质是 　　 。（填序号）
A．AgNO3溶液
B．无色酚酞试液
C．Cu粉
D．Ca（OH）2溶液
E.Fe2O3
10．化学兴趣小组对无明显现象的反应可视化进行了研究。
（1）以下两个实验均可验证酸与碱能发生反应。
①实验一是盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化。B点时溶液中的微粒是 　 。为证明反应的发生常借助酚酞试液，能证明实验一中盐酸与氢氧化钠发生反应的溶液颜色变化是 　　 。
②实验二加入X可验证酸与碱发生反应，X可以是下列物质中的 　　 。
A.酚酞 B.碳酸钠 C.氯化钡溶液 D.氯化镁溶液 E.氧化铜
（2）CO2与NaOH溶液的反应无明显现象，为验证反应的发生，进行如图实验。
①实验三向CO2中分别注入氢氧化钠溶液和蒸馏水，振荡后放在水平桌面上，根据现象证明二氧化碳与氢氧化钠反应，反应方程式 　　 。该实验除需控制CO2体积（集气瓶容积）、温度相同外，还需控制 　　 相同。
②已知变色硅胶颗粒遇水会变红色。同学们进行实验四所示对比实验，说明CO2能与NaOH反应的现象是 　　 。
③已知：常温常压下，一体积水可以溶解一体积CO2。实验小组设计了实验五进行探究，若看到 　　 现象，也可说明CO2能与NaOH反应。
11．化学兴趣小组C的同学们设计如下几组实验，探究稀盐酸的化学性质。
【第一组】
（1）选取3种溶液，2种固体，进行如图所示实验。
实验 现象及结论 解释
试管A中产生 　　 （填实验现象）。发生的反应类型是 　　 。
试管B可观察到铜丝外面的黑色逐渐消失，溶液变蓝绿色。 试管B中增加的离子是 　 （填离子符号）。
试管C中有气泡产生。复分解反应已发生。 反应的化学方程式为 　 。
【第二组】
（2）对试管D中两物质是否发生反应进行探究。实验过程如图所示。
（资料信息：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl）
实验 现象及结论 解释与评价
测定D试管滴加石灰水前后溶液的pH变化 D中滴加石灰水前，溶液的pH小于7，滴入石灰水至过量后，溶液的pH增大，最终大于7。证明氢氧化钙溶液和稀盐酸能发生反应。 这个反应中实际参加反应的离子是 　 （填离子符号）。
根据如图所示，向试管D中滴加碳酸钠溶液，实验结束，有白色沉淀产生，证明氢氧化钙溶液和稀盐酸已发生反应。 你认为这个实验设计是否合理 　　 ，原因是 　　 。
【第三组】
（3）对碳酸钠和稀盐酸的反应本质继续探究。如图所示进行实验。
实验 现象 解释
试管F中立刻有较多气泡产生。 试管G中一开始只有极少量气泡，一段时间后有较多气泡产生。 试管G中一开始气泡很少的原因是 　　 。
12．初中化学实验探究的方法分为“定性实验探究”和“定量实验探究”两种探究方法。同学们在老师的指导下进行如下探究活动。
【问题引领】如何验证二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应？
【观点表达】通过明显的实验现象证明有新物质的生成，从而判断化学反应发生。
实验活动一：
【交流总结】
（1）同学们通过分析得出：该实验 　　 （填“可以”或“不可以”）判断二氧化碳与氢氧化钠发生反应，理由是 　　 也会产生水槽中液体进入试管的现象，不能准确说明有新物质生成。
【拓展反思】
（2）甲组同学讨论后，认为若想证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，可以向上述实验后的溶液中滴加 　　 （填一种盐溶液的名称），观察到有白色沉淀产生，通过分析即可得出相应结论。
【活动引领】老师肯定了同学们的做法，提出是否可以从定量实验研究的角度解决问题，请同学们设计实验。
实验活动二：
【交流总结】
（3）通过计算可知：9.3g固体物质的成分是 　 ，从而判断出反应后有新物质生成，验证了二氧化碳能与氢氧化钠反应，经计算可得出固体中碳元素和氧元素的质量比为 　　 。
【结论与评价】经过“实验活动二”的深入探究，同学们运用定量实验找到了根据“新物质生成”判断化学反应发生的“新方法”。
【拓展反思】
（4）“实验活动二”中，理论上最终得到固体质量多于最初氢氧化钠固体质量，从微观角度来看，除了水分蒸发、反应前后钠离子个数和质量不变、未反应的氢氧根离子个数和质量不变等因素外，最根本的原因是：　　 。
13．化学兴趣小组对CO2与NaOH溶液反应的发生进行了如图的探究。
（1）利用图中的甲装置进行实验，先挤压胶头滴管，再打开止水夹，观察到烧瓶内形成红色“喷泉”，原因是烧瓶内压强　　 （填“大于”或“小于”）外界大气压；
（2）利用图乙装置进行实验，分别将等体积的NaOH溶液和水同时注入盛有等体积CO2的玻璃容器中。证明CO2与NaOH溶液发生反应的实验现象是　　 。
（3）写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式：　　 。
（4）探究容器1中反应后溶液中的溶质：取少量容器1中反应后的液体，滴加过量的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该白色沉淀是　（填化学式）：静置，然后取上层清液滴入几滴无色酚酞溶液，溶液变红色，说明容器1中反应后溶液中溶质是　 （填化学式）；上述探究中必须加过量BaCl2溶液的目的是　　 。
14．学习化学开启了我们认识物质之旅，某同学对氢氧化钠的性质及应用进行了如下的探究。
探究一：溶解过程中的能量变化
（1）向20mL水中加入一定量的氢氧化钠固体，固体全部溶解，溶液温度 　　 （填“升高”、“降低”或“不变”）。
探究二：氢氧化钠的化学性质
如图1所示，同学们用氢氧化钠溶液进行了下列实验，请分析并回答下列问题：
（2）A试管中观察到试液变红，是因为溶液中存在 　 （填微粒符号）。
（3）写出B试管中出现的现象 　　 。
【提出问题】C试管中无明显现象，怎样证明C试管中发生了反应？
【分析讨论】
（4）同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；思路Ⅱ：验证 　　 。
（5）为了证明C中已发生化学反应，同学们按照思路Ⅱ设计并进行了如下实验，请完成下列实验报告单。
实验操作 实验现象 实验结论
取少量通入二氧化碳一段时间后的溶液于试管中。向其中加入 　　 　　 氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
探究三：氢氧化钠的应用
（6）实验室中能用氢氧化钠溶液吸收的气体是 　　 （填字母）。
a、二氧化碳 b、水蒸气 c、氯化氢 d、氧气 e、二氧化硫
吸收上述所选气体，一般不用氢氧化钙溶液，主要是因为氢氧化钠和氢氧化钙的 　　 不同。
向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液，测得溶液中含硫微粒的浓度随pH变化如图2.
（7）NaHSO3溶液呈 　　 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。
（8）M点溶液所含的溶质有 　 （填化学式）。
（9）溶液的pH由0升至3的过程中，H2SO3与NaOH发生反应的化学方程式为 　　 。
15．化学实验兴趣小组的同学利用制备的二氧化碳做了如甲、乙图所示实验。
（1）甲实验中观察到 　　 现象，由此判断二氧化碳与石灰水发生了化学反应。
乙实验中没有观察到任何实验现象。
【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠发生化学反应了吗？
【证据推理】
（2）氢氧化钠与氢氧化钙都是碱，在水溶液中都能产生OH﹣，按结构与性质的关系推断，氢氧化钠也可以与二氧化碳发生化学反应，反应的化学方程式为 　　 。
【寻找证】实验小组的同学分别就以上的问题和推理的结果，设计了丙、丁和戊的三个实验，请你一起参与他们的探究。
（3）丙实验中在液面下取出橡皮塞，能观察到 　　 ，小红同学认为根据现象可以判断氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。小花提出质疑，小花质疑的理由是 　　 。请你设计实验解决小花的疑问 　　 。
（4）小清同学向乙实验后的试管中滴加过量的稀盐酸，观察到 　　 的现象，也可以说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
（5）小楚同学仔细研究甲、乙实验中现象的不同，原因是反应中的生成物在水中的溶解性的不同造成的。于是小楚同学通过网络查找资料，为自己的实验设计寻找理论依据，他查到的资料有①水和酒精是常见的溶剂；②碳酸钙难溶于水；③氢氧化钠易溶于水，也易溶于酒精；④碳酸钠易溶于水，但难溶于酒精。于是小楚同学设计了戊图的实验，可以观察到 　　 ，得到了氢氧化钠与二氧化碳发生化学反应的结论。
【思维建模】
（6）对于没有明显实验现象的化学反应，通常可以从验证反应物的减少或 　　 两方面入手来设计实验寻找证据。在实验小组设计的丙、丁、戊实验中，　　 （填序号）两个实验的设计思路是相同的。
【思维拓展】
（7）已知：常温常压下，一体积水可以溶解一体积二氧化碳气体。实验小组结合上述的实验总结，经商讨后设计了如己图进行实验探究，若看到 　　 现象，也可说明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应。
16．学习了常见的酸、碱、盐后，同学们对NaOH的化学性质进行了整理归纳，并在老师的指导下进行如下实验活动。
（1）[验证实验]在盛有NaOH溶液的试管中分别加入下列物质。
①A中的实验现象为 　　 。
②B中发生反应的方程式为 　 ，C中发生反应的方程式为 　　 。
（2）[探究实验]通过实验，同学们发现C、D试管中均无明显现象，于是继续进行探究：
①证明试管C中已发生化学反应，以下实验方案合理的是 　　 。
A．在混合液中加金属Zn，无气泡产生
B．在混合液中加无色酚酞，溶液呈无色的
C．在混合液中加AgNO3溶液，有白色沉淀
D．用pH试纸测混合液的pH，测得pH等于7
②为了证明D中已发生化学反应，同学们设计了下列实验方案。
Ⅰ、甲同学向该试管中再加入足量的 　　 ，观察到有气泡产生，证明CO2和NaOH发生了反应。
Ⅱ、乙同学将图1装置中的氢氧化钠溶液快速一次性注入集气瓶内，关闭活塞后振荡，观察到的现象是 　　 ，根据现象得出二氧化碳和氢氧化钠发生了反应的结论。
丙同学认为乙同学的结论证据不充足，理由是 　　 。
Ⅲ、乙同学在老师的指导下改进实验，利用如图2装置测定二氧化碳浓度变化，采集数据绘制成曲线（如图3）。ab段二氧化碳浓度不变的原因：　　 ，据图3分析，能说明二氧化碳与氢氧化钠发生反应的时间段是 　 。二氧化碳与氢氧化钠的反应方程式为 　　 。
（3）[定量实验]氢氧化钠固体常因保存不当而变质。兴趣小组的同学将一定量实验室久置的氢氧化钠样品（样品经干燥不含水分）与200g7.3%的盐酸混合，恰好完全反应时测得产生气体的质量为4.4g．求样品中NaOH的质量分数为 　　 。（结果精确到0.1%）
17．我校化学兴趣小组的同学为了探究氢氧化钙的性质，进行了如图A～E所示的五个实验。
（1）A实验中，向烧杯内的水中加入氢氧化钠固体后，观察到试管中产生白色沉淀，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而　　 。
（2）C试管中无色酚酞溶液变成红色，将氢氧化钙溶液换成氢氧化钠溶液，滴加酚酞溶液也能观察到此现象。从微观角度分析，该溶液中使酚酞溶液变色的离子是　 （写微粒的化学符号）。
（3）以上B～E四支试管中，看不到明显现象的试管为　　 。
（4）实验完毕后，小雅同学将D、E两支试管中的物质倒入同一个洁净的烧杯中充分混合，观察到烧杯内的现象为：产生无色气体，并且白色沉淀明显增多。由此现象推断出D、E两支试管混合前，D试管中溶质的成分为　HCl、CaCl2 （填化学式）。
小礼同学将烧杯中的物质过滤，得滤渣和无色滤液。取少量滤液于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液后无明显现象。小礼同学分析后得出结论：滤液中一定含有的溶质为　　 （填化学式），可能含有的溶质为　 （填化学式）。
18．常用专题探究的方法复习物质的性质与制取，课上老师引导我们回顾了几个探究实验。
探究1：研究常见物质性质——氢氧化钠与硫酸是否恰好中和
探索：用玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上，测得pH＝8，说明氢氧化钠过量。
验证：
（1）
实验内容 实验现象 解释与结论
取反应后少量溶液于试管中，加入氯化铁溶液。 　产生红褐色沉淀　 证明研究结论正确
写出（1）中涉及的化学方程式　　 。
探究2：研究常见物质制取——制取氢氧化钠溶液
（2）小京同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入足量的碳酸钠溶液，该反应的化学方程式是　　 。实验中小京观察到的现象是　　 ，过滤后得到无色溶液，他说：“我制得了氢氧化钠溶液!”
小欢同学却说：“这种无色溶液中不一定只含有氢氧化钠。”他提出了如下实验：小欢用试管取无色溶液少许，滴入几滴无色酚酞溶液，发现无色酚酞溶液变红了，于是得出结论：无色溶液中只含有氢氧化钠。
小妮同学认为小欢的实验方案也不严密，不能证实无色溶液中只含有氢氧化钠，理由是　　 。
小妮同学设计了另一个实验证明了无色溶液中确实只含有氢氧化钠：
实验步骤 实验现象 实验结论
　　 　　 无色溶液中确实只含有氢氧化钠
实验结束后同学们将烧杯内物质过滤，滤渣回收，将滤液进行处理后再排放。
19．某化学兴趣小组用图1所示的装置，对氢氧化钙溶液进行探究。
【查阅资料】溶液的导电能力越强，溶液的电导率越大。单位体积溶液中某离子的个数越多，测该离子的浓度越大，溶液的导电能力越强。
（1）在上图的A、B两个相同装置中，分别放入等体积的水和饱和石灰水，通电，发现装置 　　 （选“A”或“B”）灯泡更亮，原因是 　　 。
（2）接通直流电，同时利用温度传感器测量溶液的温度。观察到B装置中插入溶液的两个碳棒（石墨）电极附近有气泡产生，一段时间后发现烧杯中的溶液的温度由24℃变为28℃，同时出现白色浑浊，这可能是因为析出了氢氧化钙固体，析出氢氧化钙固体的原因可能是一部分水被电解，溶剂减少，还可能是 　　 。
（3）仔细观察，发现B装置中，白色浑浊出现在正极附近。联想电解水时，与电源正极相连的电极附近产生的气体是 　 （请用化学式表示，下同），它可能与石墨电极中的碳反应生成二氧化碳而使石灰水变浑浊，如果假设成立，请你写出石灰水变浑浊的化学方程式 　。为了验证白色浑浊液体的成分，取上述实验得到的浑浊液体少量，滴加酚酞变红色，说明浑浊液体中还存在 　 。
（4）将B装置中剩余浑浊液搅拌均匀后分成等体积的两份，第一组同学取一份加入一定量的稀盐酸，没有发现气泡产生。第二组同学取另一份倒入密封的三颈烧瓶中进行数字化实验。连接好传感器等装置，先开启测量二氧化碳含量的数据传感器，然后用注射器注入足量的稀盐酸数字化实验装置及所测量到的二氧化碳体积分数变化情况如图。
实验结论：第二组同学通过图像分析说明白色浑浊溶液中存在Ca（OH）2和CaCO3。
实验反思：
①第一组同学的实验中，没有发现产生气泡，原因可能是 　　 。
②第二组同学在数字化实验中，发现曲线图开始时段的CO2百分比下降，可能的原因是 　　 。
20．小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性。
【作出猜想】
（1）所得溶液可能呈碱性，也可能呈 　　 性，还可能呈 　　 性。
【实验验证】
（2）
实验操作 实验现象 结论
用试管取该溶液1～2mL，滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡 无色酚酞溶液变 　　 溶液呈碱性
无色酚酞溶液不变色 溶液呈 　　
【分析与思考】
（3）若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是 　 （填写微粒符号）
（4）若无色酚酞溶液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案：
方案一：取样，加入石灰石，若观察到 　　 ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。
方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为 　　 ；若无明显现象，则呈中性。
21．兴趣小组尝试用不同的方式探究CO2与NaOH溶液的反应。
【资料】Ⅰ.20℃时，几种物质在水中的溶解度（S）如表：
物质 Na2CO3 NaHCO3 Ca（OH）2 Ba（OH）2
S/g 21.5 9.6 0.165 3.89
Ⅱ.本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。
【探究】
实验一：如图实验，充分振荡。
（1）瓶子变瘪程度A 　　 B（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
实验二：为证明实验一（B）中反应的生成物，取少量B中所得溶液，滴加适量BaCl2溶液，振荡，静置。
（2）该反应的化学方程式为 　　 。
（3）实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是 　　 。
实验三：取少量实验二中的上层清液，滴入几滴酚酞。
（4）溶液变红色。不能说明清液中有NaOH的原因是 　　 。
实验四：兴趣小组将CO2持续通入一定量的NaOH溶液中，用传感器测定反应过程中溶液的pH和温度变化，如图1、2所示。
（5）图1中bc段发生反应的化学方程式为 　 。图2中de段温度变化的原因是 　　 。
【反思】
（6）实验应从物质的变化和 　　 的转化等视角多维度探究，对现象不明显的反应，可通过现代技术进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。
▉题型2 碱的化学性质
【知识点的认识】碱的化学性质主要有如下四个：
1．碱溶液能跟酸碱指示剂起反应．紫色石蕊试液遇碱变蓝，无色酚酞试液遇碱变红．变色情况可以简记为：“石蓝酚红”．
2．碱能跟非金属氧化物（即酸性氧化物）反应生成盐和水．例如，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O、2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O、2NaOH+SO3＝Na2SO4+H2O、Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O．
3．碱能跟酸起中和反应生成盐和水．例如，NaOH+HCl＝NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O、Ca（OH）2+2HCl＝CaCl2+2H2O、Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓（白色沉淀，不溶于硝酸）+2H2O．
4．碱能跟某些盐反应生成新碱和新盐．例如，Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH、CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓（蓝色沉淀）+Na2SO4、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓（红褐色沉淀）+3NaCl．
22．向盛有一定量氢氧化钙溶液的烧杯中通入适量的二氧化碳气体，反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图，则Y可以表示（　　）
A．烧杯内水的质量
B．烧杯内溶液的质量
C．烧杯内物质的总质量
D．烧杯内物质中氢元素的总质量
▉题型3 复分解反应的实质与应用
【知识点的认识】复分解反应的条件有两个：
1．对反应物的要求是：反应物必须可溶；这里的“可溶”包括可溶于酸，即反应物中有酸时，另一种物质可以不溶于水，但必须能溶于酸．
2．对生成物的要求是：生成物中必须要有沉淀或气体或水．
例如：CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4、CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O、Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O．
而复分解反应的实质是：发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子，结合成难电离的物质（如水）、难溶的物质（即沉淀）或气体，使溶液中离子浓度降低；而化学反应正是向着离子浓度降低的方向进行的；从而使复分解反应趋于完成．可简记为AB+CD＝AD+CB．下面以稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应为例，利用其中的微观粒子的模型图，将复分解反应的实质表示如图：．
23．电导率传感器可辅助探究复分解反应的实质，相同条件下，离子浓度越大，电导率越大，溶液导电性越强．室温下将含有酚酞的Ba（OH）2溶液平均分成两份置于两个烧杯中并插入电导率传感器，往其中一份滴加稀硫酸，往另一份滴加硫酸钠溶液，测得溶液的电导率变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．乙曲线电导率减小过程中，溶液由红色变为无色
B．乙曲线对应的反应中四种离子数目都减少
C．甲曲线上的M点对应的液体呈中性
D．甲曲线对应氢氧化钡和硫酸钠反应
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