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  4. 设计实验和科学探究二氧化碳的性质实验验证分子特点的实验金属的化学性质碱的性质

下图装置可以完成多个简单实验,具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。⑴若甲中吸有浓氨水,乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察

一、题文

下图装置可以完成多个简单实验,具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。
⑴若甲中吸有浓氨水,乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察到无色酚酞溶液变红,说明分子具有的性质是_____________。
⑵ 若甲中吸有水,乙中吸有稀硫酸,烧杯①中盛有用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,烧杯②看盛有碳酸钠粉末。为了验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳,应采取的实验操作是____________。
⑶ 若先将甲中的液体挤出,观察出气球明显鼓起,一段时间后恢复原状;再将乙中的液体挤出,气球又明显鼓起。请将下表中的试剂补充完整。
气球鼓起是因为装置内气压增大,两次气压增大的原因依次是_____________。

考点提示:设计实验和科学探究,二氧化碳的性质实验,验证分子特点的实验,金属的化学性质,碱的性质

二、答案

(1)分子是不断运动的
(2)先将乙滴管中的稀硫酸滴入烧杯2中,观察烧杯1中的纸花是否变色。再滴入甲滴管中的水,此时观察烧杯1中的纸花是否变色
(3)NaOH;稀盐酸;第一次为温度升高导致瓶中气压增大,第二次为产生氢气导致气体压强增大

三、考点梳理

知名教师分析,《下图装置可以完成多个简单实验,具有药品用量少、实验现象明显、尾气不外逸等优点。⑴若甲中吸有浓氨水,乙中吸有无色酚酞溶液,将甲、乙中的液体同时挤出,一段时间后,观察》这道题主要考你对 设计实验和科学探究二氧化碳的性质实验验证分子特点的实验金属的化学性质碱的性质 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:设计实验和科学探究,二氧化碳的性质实验,验证分子特点的实验,金属的化学性质,碱的性质

考点名称:设计实验和科学探究
  • 科学探究:

    (1)
    (2)化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发对化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是初中化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。

  • 化学学科科学探究的特点
    (1)新课标改革的理念是倡导探究式学习,“科学探究”是化学课程中重要的学习方式,使学生养成科学的思维方法和创新精神,培养学生的实践能力,因此,科学探究就是让学生有更多的机会去体验知识的探究过程,在探究过程中学习,在合作中学习,在学生与学生、教师与学生的交流中提升。“科学探究”是以问题为中心,南学生自己运用已有的知识选择恰当的手段,探究未知的现象、数据,并通过对获得的现象、数据的分析、归纳,得出正确的实验结论。从而使学生养成科学探究的态度,获得科学方法,提高运用科学知识解决生产、生活中实际问题的能力。

    (2)针对化学学科的特点,具体可从以下几个方面加强对科学探究的认识:
    ①感受到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径;
    ②意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性,知道猜想必须用事实来验证;
    ③知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据;
    ④认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断;
    ⑤认识到合作与交流在科学探究中的重要作用.

    科学探究的要素和目标:

    探究过程要素达到目的
    提出问题a.能从日常现象或化学学习中,经过启发或独立地发现一些有价值的问题
    b.能比较清楚地表述所发现的问题
    猜想与假设a.能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案作出猜想或假设
    b.具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作出初步论证的能力
    制订计划a.在教师指导下或通过小组讨论,提出活动方案,经历制定科学活动计划的过程
    b.能在教师指导下或通过小组讨论,根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案,并且具有控制实验条件的能力
    进行实验a.能积极参与化学实验
    b.能顺利地完成实验操作
    c.能在实验操作中做到观察和思考相结合
    收集证据a.具有较强的实证意识
    b.学习运用各种方式对物质及其变化进行观察
    c.能独立地或与他人合作对观察和测量的结果进行记录,并运用图表等形式加以表述
    d.初步学会运用调查、资料查阅等方式收集解决问题所需要的证据
    解释与结论a.能对事实与证据进行简单的加工与整理,初步判断事实与假设之间的关系
    b.能依据一定的标准对物质及其变化进行简单的分类
    c.能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳,从而得出正确的结论
    d.初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系,形成合理的知识结构
    反思与评价a.具有对探究结果的可靠性进行评价的能力
    b.能在教师的指导下或通过与他人讨论,对探究学习活动进行反思,发现自己与他人的长处以及存在的不足,并提出改进的具体建议
    c.能体验到探究学习活动的乐趣和成功的喜悦
    表达与交流a.能用口头、书面等方式比较明确地表述探究过程和结果,并能与他人进行交流和讨论
    b.与他人交流讨论时,既敢于发表自己的观点,又要善于倾听别人的意见
  • 解答实验探究题的方法技巧:
         科学探究是积极主动地获取化学知识和解决化学问题的重要实践活动,根据题目情景提供的信息,要求学生初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。要求考生会发现问题、提出问题、分析问题、并作出合理的猜想与假设,会设计实验验证自己的假设,以此考查学生的化学基础知识、综合实验能力和科学探究能力,培养学生的科学探究精神,提高科学素养。解答此类试题思维要有开放性,能探究性地提出问题.要敏锐地发现问题,提出假设和探究验证假设的方法,用观察到的现象和记录的数据进行推理和判断;要注意对试题提供的信息进行分析、数据的处理以及对探究问题的合理猜想和想象,不要生搬硬套,胡乱猜想,应在短时间内切准题目要害,找准突破口。
         
    综合实验题答题的基本方法和原则思维过程:
    原理一反应物一仪器装置一现象一结论一作用一意义一联想
    ①实验依据的性质和原理。
    ②反应物的状态及其替代物。
    ③装置的性能、使用方法、适用范围、注意事项、是否有替代装置。
    ④操作顺序、注意事项或操作错误产生的后果。
    ⑤现象描述要准确、全面、重点突出。
    ⑥直接得出结论或导出结论。

    氧气参加反应的对比实验设计方法:
    (1)探究氧气与其他物质反应条件的对比试验
    ①温度对比试验。用温度对比试验探究物质的着火点。如木炭和煤的着火点不同。
    ②浓度对比试验。用浓度对比试验探究可燃物能否与氧气发生反应或反应的现象不同。

    (2)金属生锈条件的对比试验
    与氧气接触铁不会生锈,与氧气、水同时接触铁才能生锈。铜与氧气、水和二氧化碳同时接触才能生锈。金属的生锈条件探究都是通过对比试验完成的。

    反应生成氧气速率的对比试验设计方法:
    (1)催化剂对制取氧气速率影响的对比试验
    ①有无催化剂的对比试验。如氯酸钾制氧气加入和不加入二氧化锰的对比试验。
    ②不同催化剂对过氧化氢分解的对比实验。如可设计对比试验探究MnO2,CuO,Fe2O3等对过氧化氢的分解速率的影响。
    (2)浓度对制取氧气速率影响的对比实验。
    如取不同浓度的对氧化氢溶液,加入同质量的MnO2观察H2O2分解速率。
    在设计对比实验时,必须使用控制变量法。每次对比实验只能研究一个变量,其他的变量应该控制在相同的状态。如设计对比实验研究MnO2和CuO哪种物质对H2O2分解速率影响大,那么容器中的过氧化氢浓度应相同。相反研究浓度对反应速率的影响,必须使用同种,同量的催化剂,温度,压强也应该相同。

    控制变量法探究固体物质溶解速率:
    中考试题中常出现探究“影响固体物质在水中的溶解速率的因素”的相关实验问题。在口常生活和实验中定性分析较多,如果定量分析就应该用控制变量法。
    (1)控制溶质质量、溶剂质量、温度、溶质的颗粒大小,探究搅拌对溶解速率的影响。搅拌比不搅拌溶解得快。
    (2)控制溶质质量、溶剂质量、温度,探究溶质的颗粒人小对溶解速率的影响,颗粒小的溶解快。
    (3)控制溶质质量、溶剂质量、溶质的颗粒大小,探究温度对溶解速率的影响,对大多数物质来说,温度越高溶解的速率越快。
  • 探究过程中获取、处理信息的常见方法:
    (1)观察
    ①观察要目的明确、重点清晰,具有典型性。如:做关于物质性质的化学实验,重点观察物质性状的改变,包括气味的改变、气体的逸出、沉淀的产生或溶解、颜色的变化。
    ②观察要准确、仔细,事物变化有时微妙、偶然,在偶然、微妙中包含着飞跃,观察仔细、准确,才会有所收获。如:对于葡萄球菌培养皿中生长出的霉菌可杀死葡萄球菌这一现象,一般人难以发现,英国的弗莱明经过仔细观察发现了这一现象,于是出现了造福于人类的青霉素。
    ③观察时应对某一事物发生变化前后的现象进行比较,或对相关事物发生变化的现象进行比较,看看相同之处、不同之处,以便从中发现规律。

    (2)比较分类
    比较分类也是一种常用的方法,关键是在于将学习对象或所研究问题以一定标准分门别类进行对比。找出异同点,分清研究问题和学习对象的特征及相互关系。如:区分化学变化和物理变化时,需找出区分标准——反应前后的物质是否为同种物质。

    (3)归纳演绎

    归纳是解决一般与特殊的重要方法。归纳时应注意对某些或个别的化学现象、化学问题等进行观察,总结它们的共同点。演绎是利用一般的知识、原理等对特殊的事实、现象进行分析,从而认识特殊情形的本质特征、属性。演绎时注意大小前提的正确性,如:元素周期律的发现及元素周期表的建立,既是比较归纳的结晶,也是演绎的功劳。

    发展科学探究能力:
    科学探究的活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达及运用等活动,科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性。下面谈谈科学探究的几种能力。

    (1)观察能力观察能力是在亲身实验的条件下观察事物的能力,是有目的、有计划地感知客观事物的能力。观察能力的培养重在观察、发现问题,在科学探究中很重要的一点就是把观察到的内容通过文字描述或者绘图等多种形式表达出来。观察是科学探究的重要手段。

    (2)提出问题的能力学生在生活、学习活动中,对自己身边的生活现象或学习化学时遇到的一些事例,能依据所给资料提出有探究价值的问题,并能对可能的答案作出猜想或假设。

    (3)操作能力科学探究往往是以实验为载体进行的,而科学探究的重要环节是通过实验验证假设与猜想,从而得出正确的结论,要动手实验,首先要掌握实验操作的基本技能,然后再按一定的操作顺序进行操作。常言道“实践出真知”,就说明了动手操作的重要性。

    (4)分析能力分析是通过对整体中的各个部分进行单独研究从而了解整体本质的探究方法。实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析,找出它们的规律,然后要思考这些数据说明了什么,对你的假设是否有帮助。对整体中各个部分的研究是认识整体过程的基础。

    (5)比较能力比较是将两件或两件以上的事物,通过诸多方面的比较,从而得出异同的过程。比较是分类、归纳和概括的基础。比较能力的培养,对学生认识事物、掌握规律起着巨大作用。因此,在科学探究中应重视比较能力的培养。

    (6)归纳概括能力归纳概括是根据一部分信息来推断总体信息。要正确地做出归纳概括,从总体中选出的样本就必须具有代表性、广泛性。如:在学习酸的化学性质时,盐酸和稀硫酸都能使紫色的石蕊试液变红,即可归纳概括出大多数酸溶液都能使紫色石蕊试液变红,这就利用r归纳概括技能。

    (7)推理能力当你对观察到的现象做出解释时,即在进行推理时,要注意推理不一定就是事实,即使是根据正确的观察做出的推论,也可能是错误的。要证明推论正确,唯一的方法就是再进一步观察、调查和研究。

    (8)评价能力做出评价就是评估某件事情的好坏、对错。如:评价一个实验方案的设计是否合理,操作是否方便,对环境是否有害等。做出评价前,需要全面地考虑到事情的正面与反面,并明确自己持有什么样的观点和评价标准。在科学探究中要学会评价。

    (9)合作学习能力化学学习中的科学探究过程,往往是学生小组或团队活动的过程,在合作探究中,学生应具有团结协作、资源共享的能力。

    化学科学探究性试题分类:
    (1)发现问题类探究题从生活现象、自然现象和实验现象中选出有价值的问题。解释此类问题的关键:观察、分析、联想,提出的问题要有探究价值,要有利于设计实验方案,有利于现象的观察和描述。解答此类探究题的方法:根据题目要求,从不同的角度提出问题,并进行猜想和假设。可以从以下八个方面提出问题和进行猜想:
    a.从“对立面”中发现问题和猜想;
    b.从“逆向思维”中发现问题和猜想;
    c.从生活或实验中发现问题和猜想;
    d.从探索闪果中发现问题和猜想;
    e.在异常中发现问题和猜想;
    f.在类比中发现问题和猜想;
    g.在归纳判断中发现问题和猜想;
    h.在“理所当然”中发现问题和猜想。然后结合猜想,依据已有的知识经验(如:物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密、合理,有科学依据。

    (2)假设、验证类探究题对问题有可能的答案作出猜想或假设,并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步验证计划,以便设计实验方案。解答时,一是要围绕问题从不同的角度、不同的侧面进行假设或猜想,假设越全面,结论越可靠;二是要注意假设的合理性,要符合化学规律、化学原理,不能凭空设想;三是要从本质上去分析现象,抓住本质提出假设。

    (3)收集证据、解释与结论类探究题此类探究题是运用调查、查阅资料等方式收集解决问题的证据,并对所收集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理,通过分析比较、分类、归纳概括等方法,认识知识之间的联系,从而得出正确的结论并对结论作出正确的解释。收集证据,要有较强的实证意识,会观察、记录,准确精练的表述是解答此类题目的关键。

    (4)结果分析、反思与评价类探究题此类探究题是对所获得的事实、证据进行总结、归纳,得出正确结论,对探究活动进行反思与评价。解答时可用比较、分类、概括、归纳等方法对证据和事实进行加工处理,利用逆向思维,对探究结果进行评价。而实验评价题是由题目提供一套或多套方案,从某一角度或几个方面评价方案的优劣。

    (5)综合性探究类此类探究题是对科学探究的基本过程中的几要素进行全方位的考查,体现探究的全过程,解答时要注意结合实践经验和亲身体验,探究性地提出问题,用观察到的现象和数据进行推理、判断,根据试题的目的和要求,结合题设巾的材料,进行解答,思维要有开放性。
考点名称:二氧化碳的性质实验
  • 探究二氧化碳的三个性质实验:

    1.证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
    2.二氧化碳溶于水显酸性
    3.二氧化碳能溶于水
  • 二氧化碳性质探究实验:

    1.证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧
    (1)装置:
    (2)现象:蜡烛由低到高依次熄灭
    结论:证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧

    2.二氧化碳溶于水显酸性
    (1)装置:
    (2)现象:1和4实验中的白花变红,2和3白花不变色
    (3)结论:二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红,二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红。
    (或二氧化碳溶于水显酸性)

    3.二氧化碳能溶于水
    (1)装置:
    (2)现象:塑料瓶变瘪
    (3)结论:二氧化碳能溶于水。
考点名称:验证分子特点的实验
  • 验证分子特点的实验:

    通过对分子特点的探究,可以让学生直观的感受到微观世界里分子构成物质的特点。

  • 探究分子运动的实验:

    实验装置

    实验步骤步骤1步骤2步骤3
    在盛有约40ml 蒸馏水的烧杯中加
    如5一6滴酚酞试液,搅拌均匀,
    观察现象
    取步骤I得到的溶液,置于
    试管中,再向其中滴加浓
    氨水,观察现象
    将烧杯中的溶液分别倒入
    A、B两个小烧杯中,另取
    一个小烧杯C,加入约5ml 浓
    氨水。用一个大烧杯罩住
    A,C两个小烧杯,烧杯B 置于大烧杯外
    实验现象无明显现象溶液由无色变成红色烧杯A中液体由无色变为红色,烧杯B中无变化
    实验解释烧杯中的浓氨水挥发出氛分子,氨分了进人烧杯A中,使溶液变成红色.而烧杯B中没有氨分子进入

    探究分子间有间隙的实验:

    实验原理分子之间存在间隙且分子总是做不停地无规则运动。将水和酒精充满容量瓶,混合均匀后,若液面发生下降,则可验证分子间存在间隙。
    实验用品100ml 容量瓶 1 只、 100ml 烧杯 2 只、餐纸、保鲜膜、棉线一根、无水酒精、 纯净水、品红溶液。
    实验装置
    实验步骤实验结果实验结论
    实验方案一(1) 打开容量瓶,用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。
    (2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。
    (3) 塞上容量瓶塞,有液体溢出,用餐纸擦干。倒置容量瓶几次,使液体充分混 合,观察液面下降情况。
    液面下降 1.5cm 左右,实验现象非常明显 优点:
    (1) 酒精用量少,该实验只需耗费 30ml 左右的酒精
    (2) 滴入品红溶液的水呈红色,可明显观察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液体分 层,上层无色,下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。
    (3) 倒置前容量瓶充满液体,排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。
    (4) 实验现象明显,混合后液面下降 1.5cm 左右
    (5) 实验操作简单,实验用品少
    缺点:将充满的容量瓶塞上容量瓶塞会有液体溢出,这个操作不规范。
    实验方案二(1) 打开容量瓶,用小烧杯移取 70ml 已滴加了品红溶液的水于容量瓶中。
    (2) 用小烧杯移取酒精于容量瓶中直至容量瓶满。
    (3) 用保鲜膜迅速包裹容量瓶,然后将保鲜膜用细线捆紧。用手掌压住容量瓶口, 倒置容量瓶几次,使液体充分混合,观察液面下降情况。
    液面下降 1cm 左右,实验现象非常明显。用无水硫酸铜检验容量瓶外壁, 并无液体溢出。 优点:
    (1) 酒精用量少,该实验只需耗费 30ml 左右的酒精
    (2) 滴入品红溶液的水呈红色,可明显观察到在容量瓶倒置前,容量瓶中液体分 层,上层无色,下层红色。而倒置后溶液呈均匀红色。
    (3) 倒置前容量瓶充满液体,排除了会有部分液体残留在容量瓶上导致的误差。
    (4) 实验现象明显,混合后液面下降 1cm 左右
    (5) 实验操作简单,实验用品少
    (6) 方案二很好的解决了方案一的缺陷,且实验效果好。
考点名称:金属的化学性质
  • 金属的化学性质:
    常见金属能与氧气反应,也能与盐酸,硫酸及盐溶液反应。
  •  

  • 常见金属的化学性质:
    1.金属和氧气的反应
    金属在空气中在氧气中方程式
    常温下表面逐渐变暗。点燃
    剧烈燃烧,发出耀眼的白光,
    生成白色固体
    点燃,剧烈燃烧,发出耀
    眼的白光,生成白色固体
    2Mg+O22MgO
    常温下,铝表而变暗,生成一
    层致密氧化膜,保护铝不再被腐蚀
    点燃。剧烈燃烧,火星四射,
    放出大量的热,生成白色固体
    4Al+3O22Al2O3
    持续加热发红,离火变冷火星四射,放出大量的热,
    生成黑色固体
    3Fe+2O2Fe3O4
    加热,生成黑色物质,在潮湿的
    空气中,生成铜绿而被腐蚀
    加热,生成黑色固体2Cu+O22CuO
    即使在高温也不和氧气反应——
    结论大多数金属都能喝氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同

    2.金属与酸的反应
    盐酸稀硫酸反应现象(两种酸中相同)
    Mg+2HCl==MgCl2+H2Mg+H2SO4==MgSO4+H2反应比较剧烈,产生大量
    气泡,溶液仍为无色,生成
    的气体能够燃烧,并且产
    生淡蓝色火焰
    2Al+6HCl==2AlCl3+3H22Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2
    Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2Zn+H2SO4==ZnSO4+H2反应缓慢,有气泡产生,溶
    液由无色逐渐变为浅绿色,
    生成的气体能够燃烧,并且
    产生淡蓝色火焰
    Fe+2HCl==FeCl2+H2Fe+H2SO4==FeSO4+H2
    不反应不反应

    3.金属与盐的反应
    将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中,观察现象
    CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液
    锌表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为无色
    Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
    锌表面有一层银白色金属析出
    Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
    铁表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为浅绿色
    Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
    铁表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为浅绿色
    Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
    无变化,不反应铜表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为蓝色
    Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
    无变化,不反应
  • 易错点:
    一、(1)一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能,如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
    (2)浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
    (3)在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强,放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应,过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
    (4)铁与非氧化性酸反应时,始终生成亚铁盐 (Fe2+)。
    (5)金属与酸反应后溶液的质量增大。

    二、
    (1)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远,反应越容易发生。
    (2)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。
    (3)不能用活泼的金属K,Ca,Na,与盐溶液反应,因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。

    金属与酸的反应不一定属于置换反应:
    置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下,较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性,金属与浓硫酸(或硝酸)反应时,生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。

  • 铝和锌的抗腐蚀性:
    1.铝制品具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜,对铝起防护作用。

    2.锌与铝的抗腐蚀性相似,也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
考点名称:碱的性质
  • 碱的定义:
    碱是指在溶液中电离成的阴离子全部是OH-的化合物。碱由金属离子(或铵根离子)和氢氧根离子构成,可用通式R(OH)n表示。从元素组成来看,碱一定含有氢元素和氧元素。

    常见的碱:
    (1)氢氧化钠、氢氧化钙都属于碱。除这两种碱外,常见的碱还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)、治疗胃酸过多的药物中的氢氧化铝[Al(OH)3)。
    (2)晶体(固体)吸收空气里的水分.表而潮湿而逐步溶解的现象叫做潮解。氢氧化钠、粗盐、氯化镁等物质都易潮解,应保存在密闭干燥的地方。同时称量 NaOH固体时要放在玻璃器皿中,不能放在纸上,防止 NaOH固体潮解后腐蚀天平的托盘。
    (3)熟石灰可由生石灰(CaO)与水反应制得,反应的化学方程式为:CaO+H2O==Ca(OH)2,反应时放出大量的热。
  • 碱的通性
    碱的通性反应规律化学方程式反应类型
    碱溶液与指示剂的反应碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红————
    碱与非金属氧化物反应碱+非金属氧化物→盐+水2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
    Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
    ——
    碱与酸反应碱+酸→盐+水NaOH+HCl==NaCl+H2O
    2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
    复分解反应
    碱与某些盐反应1+盐1→碱2+盐22NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
    Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
    复分解反应
    碱+铵盐→氨气+水+盐NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O复分解反应

    常见的碱有NaOH、KOH、Ca(OH)2、氨水的特性:
    氢氧化钠(NaOH)俗名苛性钠、火碱、烧碱,这是因为它有强腐蚀性。NaOH是一种可溶性强碱。白色固体,极易溶于水,暴露在空气中易潮解,可用作碱性气体(如NH3)或中性气体(如H2、O2、CO等)的干燥剂。NaOH易与空气中的CO2反应生成Na2CO3固体。NaOH溶液可以腐蚀玻璃,盛NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口的玻璃塞,只能用橡胶塞。

    氢氧化钙[Ca(OH)2]是白色粉末,微溶于水,俗称熟石灰或消石灰,其水溶液称为石灰水。Ca(OH)2也有腐蚀作用。Ca(OH)2与CO2反应生成白色沉淀CaCO3,常用于检验CO2。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O Ca(OH)2能跟Na2CO3反应生成NaOH,用于制取NaOH。反应方程式为: Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

    氨水(NH3·H2O)是一种可溶性弱碱,NH3溶于水可得氨水。有刺激性气味,有挥发性。将氨气通过盛放氧化铜的玻璃管,生成氮气、水和铜,其反应方程式为: 2NH3+3CuO=(加热)=3Cu+N2↑+3H2O,说明氨气具有还原性。
    此外,KOH、Ba(OH)2也是常见的可溶性强碱。不溶的碱大多是弱碱,如:Fe(OH)3、Cu(OH)2等。他们的共同性质是热稳定性差,受热易分解生成对应的金属氧化物和水。
  • 氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途比较
    俗名苛性钠,火碱,烧碱熟石灰,消石灰
    颜色、状态白色,片状固体白色,粉末状固体
    腐蚀性强烈腐蚀性较强腐蚀性
    溶解性易溶于水,易潮解,溶解时放热微溶于水,其水溶液俗称石灰水
    用途化工原料,用于肥皂、石油、纺织、印染工业等;生活中用于除油污用于建筑工业,制漂自粉,改良土壤,配制农药等

    氢氧化钠、氢氧化钙化学性质的比较
    氢氧化钠氢氧化钙
    跟指示剂作用.使紫色石蕊试液变成蓝色,使无色酚酞试液变成红色跟指示剂作用,使紫色石蕊试液变成蓝色,使无色酚酞试液变成红色
    跟某些非金属氧化物反应
    2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
    2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
    2NaOH+SO3==Na2SO4+H2O
    跟某些非金属氧化物反应
    Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
    Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O
    Ca(OH)2+SO3==CaSO4+H2O
    跟酸发生中和反应
    2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
    跟酸发生中和反应
    Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+2H2O
    跟某些盐反应
    2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4
    跟某些盐反应
    Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

    几种碱的颜色和溶解度
    颜色溶解性
    NaOH、KOH、Ba(OH)2白色易溶
    Ca(OH)2白色微溶
    Mg(OH)2、Al(OH )3、Fe(OH )2白色难溶
    Fe(OH )3红褐色难溶
    Cu(OH)2蓝色难溶
  • 概念性质的理解
    ①氢氧化钠有强烈的腐蚀性,使用时必须十分小心,要防止沽到皮肤.上或洒在衣服上。如果不慎将碱液沽到皮肤上,应立即用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
    ②浓硫酸、氢氧化钠固体溶于水放热,属于物理变化;而氧化钙溶于水放热是氧化钙与水反应放出大量的热,属于化学变化;生石灰具有强烈的吸水性,可以作某些气体的干燥剂。
    ③由于NaOH易潮解,同时吸收空气中的CO2发生变质,所以NaOH必须密封保存。
    ④保存碱溶液的试剂瓶应用橡胶塞、不能用玻璃塞,以防止长期不用碱溶液,碱溶液腐蚀玻璃造成打不开的情况。
    ⑤只有可溶性碱溶液才能使指示剂变色,如NaOH溶液能使无色酚酞变红;但不溶性碱不能使指示剂变色,如Mg(OH)2中滴加无色酚酞,酚酞不变色。
    ⑥盐和碱的反应,反应物中的盐和碱必须溶于水,生成物中至少有一种难溶物、气体或H2O。铵盐与碱反应生成的碱不稳定,分解为NH3和H2O。
    ⑦碱与酸的反应中碱可以是不溶性碱,如 Cu(OH)2+H2SO4==CuSO4+2H2O。

    氢氧化钠和氢氧化钙的鉴别:
    NaOH与Ca(OH)2的水溶液都能使酚酞变红,故鉴别NaOH和Ca(OH)2不能用指示剂,通常情况下,可采用以下两种方法来鉴别NaOH和Ca(OH)2
    方法一:通入CO2气体,NaOH溶液与CO2气体反应后无明显现象,但Ca(OH)2溶液即澄清石灰水与 CO2反应生成白色沉淀。
    方法二:滴加Na2CO3溶液或K2CO3溶液,NaOH溶液与K2CO3,Na2CO3溶液不反应,但Ca(OH)2溶液与 Na2CO3、K2CO3溶液反应均生成白色沉淀。Ca(OH)2+ Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH,Ca(OH)2+K2CO3 ==Na2CO3+2KOH。

    检验二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应的方法
    通常情况下,将二氧化碳气体直接通人装有氢氧化钠溶液的试管中,很难直接判断二氧化碳气体是否与氢氧化钠溶液反应。因此,要判断二氧化碳气体确实能与氢氧化钠反应,可以采取如下两种方法:
    (1)检验产物的方法:验证通入二氧化碳气体后的溶液中是否含有碳酸钠,检验碳酸根离子是否存在。通常检验碳酸根离子的方法是:
    方法1:取样,加入稀盐酸,并将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明溶液中存在碳酸根离子。
    方法2:取样,加入氢氧化钙溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液中存在碳酸根离子。上述两种方法其实也可以检验氢氧化钠溶液是否变质.而且方法I还可以用于除去变质后的氢氧化钠溶液中的碳酸钠。

    (2)改进实验装置,通过一些明显的实验现象间接证明二氧化碳气体能与氢氧化钠反应。如:

    所选装置操作方法实验现象
    A将充满二氧化碳的试管倒扣在水中试管内的液面略有上升
    B将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中试管内的液面明显上升
    C将氢氧化钠溶液滴入烧瓶水槽中的水倒吸入烧瓶内
    D将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶集气瓶中,NaOH溶液中的长导管下端产生气泡
    E将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶烧瓶内产生“喷泉” 现象
    F将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入软塑料瓶塑料瓶变瘪
    G将胶头滴管中的氢氧化钠溶液挤入锥形瓶中小气球胀大

  • 碱的命名:
    一般读作氢氧化某,如:NaOH读作氢氧化钠。变价金属元素形成的碱,高价金属碱读作氢氧化某,如Fe(OH)3读作氢氧化铁,低价金属碱读作氢氧化亚某,如Fe(OH)2读作氢氧化亚铁。

    氨水:
    氨气的水溶液俗称氨水,主要成分是NH3·H2O,通常状况下是无色液体,具有挥发性。浓氨水能挥发出具有刺激性气味的氨气NH3。
    氨水显碱性,能使指示剂变色。
    氨水的组成中含有N元素,因此可通过与酸反应生成铵盐来制氮肥,其本身也是一种氮肥。在化学实验中一般可用浓氨水做分子运动的探究实验。

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