常见的碱及其性质

常见的碱及其性质专题

一、定义

1、碱：电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱，碱常用通式M(OH)_m表示。其电离方程式可记忆为：碱＝金属离子＋氢氧根离子；或写为：M(OH)_m＝M ^m+＋mOH。即碱可以理解为是由金属离子和氢氧根离子组成的。

由上式可知，在碱里跟一个金属离子结合的氢氧根离子的数目等于这种金属离子所带正电荷的数目。在碱的组成里或碱在溶液中的阴离子只有OH，这是判断是否碱的重要依据。

碱类中常见的有氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）、氢氧化钡[Ba(OH)₂]，日常生活里会遇到的有熟石灰、氨水、氢氧化铝和一些生物碱（有机碱类），如烟碱（尼古丁）、金鸡纳碱（奎宁）等。

二、氢氧化钠和氢氧化钙

注意：① 晶体（固体）吸收空气里的水分，表面潮湿而逐步溶解的现象叫做潮解。氢氧化钠、粗盐、氯化镁等物质都有潮解性，应注意密闭保存在干燥的地方。

② 氢氧化钠有强烈的腐蚀性，使用时必须十分小心，要防止沾到皮肤上或洒在衣服上。如果不慎将碱液沾到皮肤上，应立即用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。如果碱溶液流到桌上，可以立即往碱液里加适量的稀醋酸中和，然后用水冲洗桌面，再用抹布擦净。如果只有少量碱液滴到桌上，可以立即用湿抹布擦净，再用水冲洗抹布。

三、碱的分类和命名

1. 碱的分类

根据碱在水里的溶解性，可以把常见的碱作如下分类：

（1）可溶性碱：KOH、Ca(OH)₂、NaOH、Ba(OH)₂等；

（2）难溶性碱：Cu(OH)₂、Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、Al(OH)₃等。

2. 碱的命名

根据碱的组成：M(OH)_n 一般称为“氢氧化某”。

当变价金属元素形成碱时，其：

（1）高价态的碱称为“氢氧化某”，如Cu(OH)₂ 氢氧化铜，Fe(OH)₃ 氢氧化铁；

（2）低价态的碱称为“氢氧化亚某”，如CuOH 氢氧化亚铜，Fe(OH)₂氢氧化亚铁

注意：Ca(OH)₂属微溶性碱，它在参加反应时作为“可溶”处理。氨水（NH₃·H₂O）学名一水合氨，属于常见的一种弱碱，其电离方程式为：NH₃·H₂O＝＋OH 。

三、碱的通性

碱之所以具有共同的相似性，是因为碱在溶液中电离出的阴离子都是共同的的氢氧根离子。因此碱的通性，可以认为是氢氧根离子（OH）表现出来的性质。

1. 跟指示剂作用

结论：紫色石蕊试液遇可溶性碱变蓝色（图1），无色酚酞试液遇可溶性碱变红色（图2）。

图1 图2

2. 跟多数非金属氧化物反应

2NaOH ＋ CO₂ ＝ Na₂CO₃ ＋ H₂O

2KOH ＋ CO₂ ＝ K₂CO₃ ＋ H₂O

Ca(OH)₂ ＋ SO₂ ＝ CaSO₃↓＋ H₂O

Ba(OH)₂ ＋ SO₃ ＝ BaSO₄↓＋ H₂O

结论：非金属氧化物＋碱 → 盐＋H₂O

凡能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物，叫做酸性氧化物。多数非金属氧化物（CO、NO等除外）和某些高价金属氧化物（如Mn₂O₇ 、CrO₃等）属于酸性氧化物。由非金属元素组成的酸性氧化物中，多数能溶解于水，并跟水起反应生成对应的水化物—酸。因此，酸性氧化物又称“酸酐”（如碳酐CO₂、亚硫酐SO₂、硫酐SO₃、硝酐N₂O₅等）。

3. 跟酸的中和反应

NaOH ＋ HCl ＝ NaCl ＋ H₂O

BaOH₂ ＋ H₂SO₄ ＝ BaSO₄↓＋ 2H₂O

FeOH₃＋ 3HNO₃ ＝ Fe NO₃₃＋ 3H₂O

结论：碱＋酸 → 盐＋H₂O

4. 跟某些盐反应

3NaOH ＋ AlCl₃ ＝ Al(OH)₃↓＋ 3NaCl

Ca(OH)₂ ＋ Na₂CO₃ ＝ CaCO₃↓＋ 2NaOH

Ba(OH)₂＋CuCl₂＝Cu(OH)₂↓＋BaCl₂

结论：碱 ＋盐 → 另一种碱＋另一种盐

注意：① 能跟酸性氧化物反应生成盐和水的碱必须是可溶性碱。

② 碱跟盐要发生反应的条件是二者必须可溶且生成物中必须有沉淀、气体、水三者之一。

四、考点

1、碱的称量：在托盘天平上称量药品时，要注意称量一般药品时，要在左右盘上放相同质量的纸，如果称量易潮解、有腐蚀性的药品时，必须放到玻璃器皿中称量，否则会把托盘腐蚀，造成称量的误差．固体氢氧化钠是有腐蚀性的药品，必须放到烧杯中称量

2、碱的保存：

如果是固体氢氧化钠，则要密封干燥保存，因为氢氧化钠易吸水潮解，并且会跟空气中的CO₂反应，生成Na₂CO₃（图3）。

图3 图4

如果是氢氧化钠溶液，则要保存在玻璃试剂瓶中，一定要用橡胶塞，不能用玻璃塞，因为NaOH与玻璃中的SiO₂反应，生成Na₂SiO₃，Na₂SiO₃在空气中会变成胶体H₂SiO₃（图4）

3、碱的用途：

NaOH：易吸水潮解，所以其固体可以作为某些气体的干燥剂，可以干燥碱性气体，例如氨气；中性气体，例如氮气，氢气，氧气，一氧化碳，甲烷，乙烯等；SO₂，CO₂，H₂S，HCl，Cl₂等气体都不能用NaOH干燥

Ca(OH)₂：a熟石灰是一种碱，可以中和土壤的酸性；b从经济方面考虑，熟石灰取料方便、价格便宜，经济实惠；c熟石灰的溶解度小，同等程度下对土壤和植物的伤害程度小，并且容易使土壤形成团粒结构，使土壤疏松有利于植物生长。d还能为植物提供一些无机盐钙元素，促进植物细胞壁生长。另外，多施、增施农家肥，培养土壤肥力 作物种植前，以农家肥为主施足底肥，增加土壤中的有机质，改善土壤酸性.

4、NaOH的变质研究：露置于空气中的NaOH很容易吸收空气中的CO₂而发生变质，方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；NaOH变质有三种情况：完全变质，部分变质以及未变质，分别的探究方法为：

部分变质，由于产生了碳酸根并且氢氧根也是存在的，所以可以加入酸（例如HCl），现象为开始没有汽包，过一段时间出现气泡。发生的反应为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O Na₂CO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O

完全变质，加入酸立即出现气泡。方程式为：Na₂CO₃+HCl=NaCl+CO₂+H₂O

未变质，加入酸直至反应完成仍未出现气泡方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O

1

2 氢氧化钠和氢氧化钙都属于碱，关于它们的说法，正确的是( )

（A）它们都易溶于水（B）都容易吸收空气中的水分而潮解

（C）都能与硫酸铜溶液反应有蓝色沉淀生成（D）都可以用来改良酸性土壤

3氢氧化铯是一种可溶性碱，其化学式CsOH，则下列叙述中不正确的是（）

A、CsOH溶液能与CO2反应

B、CsOH溶液能使酚酞溶液变红

C、CsOH溶液与硫酸反应生成的盐的化学式为CsSO4

D、CsOH在水中能电离出Cs+、OH-

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

5 某固体粉末可能由氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠和碳酸钙中的一种或几种组成，进行如下实验：①取少量固体加入足量的水，搅拌，有不溶物；②过滤，向滤液中加入盐酸，有气泡产生。下列对固体粉末成分的判断中，不正确的是（ ）

6某厂用氢氧化钠溶液中和所排废水中的硫酸，现改用氢氧化钾溶液中和以得到钾肥，若KOH溶液与原来所用NaOH溶液的溶质质量分数相同，则此时碱流量阀应如何调节（）

A无需变动B．加大流量C减小流量D.无法确定

7由NaOH和MgO组成的混合物，测得其中氧元素的质量分数为40%，则该混合物中NaOH和MgO的质量比为

A．1︰2 B．2︰1 C．1︰1 D．任意比

8如图，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y．若挤压胶头滴管的胶头，使液体滴入瓶中，振荡，套在玻璃管一端的小气球慢慢鼓起，则气体X和液体Y可能是（  ）

9向酸性CuCl₂溶液中逐滴加入NaOH溶液，下列图象正确的是（  ）

10 已知氢氧化钠必须密封保存，是因为（用反应式表示）。现有克已部分变质的固体NaOH，将该固体加入100克稀盐酸中，刚好完全反应，并产生克二氧化碳。求：（1）固体中变质的物质的质量（2）反应后溶质的质量分数

11 化学复习课上，教师将CO2分别通入澄清石灰水和NaOH溶液中，我们观察前者变浑浊，后者无明显现象。CO2和NaOH是否确实发生了化学反应

（1）小华同学设计了甲、乙两个实验装置来验证，如图所示，实验现象为：甲—软塑料瓶变瘪，乙—“瓶吞鸡蛋”。小虎同学认为上述实验是可行的，其共同原理是 ；

小余同学提出了质疑，他认为上述实验还不足以证明CO2与NaOH确实发生反应，其理由是 ；

小华思考后，又补充了一个实验来回答，这个实验是

（2）小余同学认为可利用与上述实验不同的原理，设计如下实验方案，同学们来帮他完成：写出方案二中涉及的化学方程式。由此探究，小华得到的启示是

12实验室采取了如下图所示的一种装置来研究种子发芽所需的条件，并将它置于适宜的温室（25℃～35℃）环境中培养。几天后，发现位于水面以上与位于水面以下的种子都没有发芽，只有位于水面处的种子发芽了，并且可以观察到小试管中的澄清石灰水变浑浊了。由此说明：

（1）种子发芽所需要的条件是。

（2）小试管中澄清石灰水变浑浊的原因是： 。（3）U形管中放入的NaOH和CaO固体混合物的作用是：