4. 化学是研究和创造物质的学科。试从多角度认识氢氧化钠和氢氧化钙。
角度一:构成
(1) 两种物质都是由
$\mathrm{OH}^-$
(填离子符号)和金属离子构成的,从分类角度看,两种物质都属于
C
(填字母)。
A. 单质
B. 氧化物
C. 碱
D. 酸
角度二:制备
(2) 氢氧化钠俗称
烧碱
、
火碱
或苛性钠,实验室可用纯碱和氢氧化钙制取少量氢氧化钠,反应的化学方程式为
$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$
。
(3) 氢氧化钙俗称
熟石灰(或消石灰)
,可以由水和
$\mathrm{CaO}$
(填化学式)反应制得,该反应属于
放热
(填“放热”或“吸热”)反应。
角度三:性质
(4) 物理性质:下列关于氢氧化钠和氢氧化钙物理性质的说法正确的是
A
。(填字母,下同)
A. 都是白色固体
B. 都易溶于水
C. 都易潮解
D. 溶于水都放出大量的热
(5) 化学性质:某兴趣小组同学在学完碱的化学性质后,以“如何区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液”为主题,进行碱的化学性质的验证实验。他们分别取两种溶液于两支试管中,进行了如下图所示的四组实验。

① 请你分析上述四组实验中,能达到实验目的的是
CD
。
② D组中,氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式为
$\mathrm{CO}_2 + 2\mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$
。
通入二氧化碳后,氢氧化钙溶液中可观察到
溶液变浑浊
。
③ 为了验证A组实验的反应是否发生,同学们向B组实验后的溶液中加入足量稀盐酸,证明碱与酸发生反应的现象是
溶液由红色变为无色
。而小明同学进行相同实验时,观察到盛有氢氧化钠溶液的试管中有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已经变质,请你设计实验探究该氢氧化钠溶液变质的程度。

(6) 取12.5g部分变质的NaOH溶液,向其中逐滴加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应时,得到75g溶液。反应中产生的气体的质量与稀盐酸用量的关系如右图所示。试计算:

① 刚加入稀盐酸时,没有产生气体的原因是
$\mathrm{NaOH} + \mathrm{HCl} \longrightarrow \mathrm{NaCl} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$
(用化学方程式表示),该反应的基本反应类型是
复分解反应
。
② 图像中x=
64.7
。
③ A点溶液中所含的微观粒子有
$\mathrm{Na}^+、\mathrm{Cl}^-、\mathrm{H}^+、\mathrm{H}_2\mathrm{O}$
(填微观粒子符号)。
④ 计算样品中Na₂CO₃的质量。(写出计算过程)
角度四:应用
氢氧化钙和氢氧化钠在生产和生活中都有广泛的用途。
(7) 能用于改良酸性土壤的是
氢氧化钙
(填物质名称,下同)。能用来作某些气体的干燥剂的是
氢氧化钠
固体。炉具清洁剂中含有
氢氧化钠
,可除去油污。
(8) 根据(5)中D组实验可知,氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都应该
密封
保存,根据D组中的实验现象,说明氢氧化钙溶液在制气实验中可用于
检验二氧化碳
。
解析:
(1)$\mathrm{OH}^-$;C
(2)烧碱;火碱;$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \xlongequal{} \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$
(3)熟石灰(或消石灰);$\mathrm{CaO}$;放热
(4)A
(5)①CD
②$\mathrm{CO}_2 + 2\mathrm{NaOH} \xlongequal{} \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$;溶液变浑浊
③溶液由红色变为无色
(6)①$\mathrm{NaOH} + \mathrm{HCl} \xlongequal{} \mathrm{NaCl} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$;复分解反应
②64.7
③$\mathrm{Na}^+、\mathrm{Cl}^-、\mathrm{H}^+、\mathrm{H}_2\mathrm{O}$
④解:设样品中$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$的质量为$x$。
由质量守恒定律得,生成$\mathrm{CO}_2$的质量为$12.5\,\mathrm{g}+64.7\,\mathrm{g}-75\,\mathrm{g}=2.2\,\mathrm{g}$
$\begin{aligned}\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + 2\mathrm{HCl} &\xlongequal{} 2\mathrm{NaCl} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2 \uparrow \\106 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 44 \\x &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 2.2\,\mathrm{g} \\frac{106}{44} &= \frac{x}{2.2\,\mathrm{g}} \\x &= 5.3\,\mathrm{g}\end{aligned}$
答:样品中$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$的质量为$5.3\,\mathrm{g}$。
(7)氢氧化钙;氢氧化钠;氢氧化钠
(8)密封;检验二氧化碳