碱
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考纲对齐
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教程正文
碱 (Bases/Alkalis)
1. 核心定义与分类逻辑
在 CSCA 考试中，碱的考查重点在于**溶解性**（Solubility）对反应的影响，以及**强碱与弱碱**的性质差异。
* **定义**：电离时产生的阴离子**全部**是氢氧根离子 ($OH^-$) 的化合物。
* *反例*：碱式碳酸铜 $Cu_2(OH)_2CO_3$ 电离出 $OH^-$ 和 $CO_3^{2-}$，属于**碱式盐**，不是碱。
* **溶解性口诀 (Solubility Rules)**：
这是判断碱能否与盐发生复分解反应的关键。
* **可溶性强碱**：$KOH, NaOH, Ba(OH)_2$ （完全电离）。
* **微溶性强碱**：$Ca(OH)_2$ （石灰水）。
* **可溶性弱碱**：$NH_3\cdot H_2O$ （氨水，存在电离平衡）。
* **难溶性碱 (Insoluble Bases)**：$Cu(OH)_2$ (蓝色), $Fe(OH)_3$ (红褐色), $Mg(OH)_2$ (白色), $Al(OH)_3$ (白色)。
* **重点推论**：**难溶性碱**不使指示剂变色，也不能与盐溶液发生反应。
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2. 碱的四大通性 (General Properties)
碱的性质即 $OH^-$ 的性质。请对比“酸的通性”进行记忆：
1. **指示剂 (Indicators)**：
* 紫色石蕊 (Litmus) $\rightarrow$ **蓝 (Blue)**
* 无色酚酞 (Phenolphthalein) $\rightarrow$ **红 (Red)**
2. **酸性氧化物 (Acidic Oxides)**：
* 通式：$Base + Acidic \ Oxide \rightarrow Salt + Water$
* **除去 $CO_2$**：$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$ （无明显现象）
* **检验 $CO_2$**：$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$ （变浑浊）
* 
3. **酸 (Acids)**：
* **中和反应**：$OH^- + H^+ \rightarrow H_2O$ （放热反应）。
4. **盐 (Salts)**：
* 通式：$Base(Soluble) + Salt(Soluble) \rightarrow New \ Base + New \ Salt$
* **制备难溶碱**：$2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
* **检验铵根 ($NH_4^+$)**：$NaOH + NH_4Cl \xrightarrow{\Delta} NaCl + NH_3\uparrow + H_2O$
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3. 三大高频考点物质
#### A. 氢氧化钠 (NaOH)
* **俗名**：烧碱 (Caustic Soda)、火碱、苛性钠。
* **物理性质**：
* 白色固体，**易潮解** (Deliquescent) $\rightarrow$ 必须在玻璃器皿（如小烧杯）中称量，不能在纸上称量。
* 溶于水**剧烈放热**。
* **保存陷阱**：
* $NaOH$ 能与玻璃中的 $SiO_2$ 反应生成硅酸钠（粘合剂），导致玻璃塞打不开。因此，**盛放碱液必须用橡胶塞**。
#### B. 氢氧化钙 ($Ca(OH)_2$)
* **俗名**：熟石灰 (Slaked Lime)、消石灰。
* **制备**：$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$ （放热，煮熟鸡蛋的实验）。
* **应用**：改良酸性土壤 (Neutralizing acidic soil)、配制波尔多液 (Bordeaux mixture)。
#### C. 氨水 ($NH_3\cdot H_2O$)
* **弱碱性**：$NH_3\cdot H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$
* **不稳定性**：加热易分解生成氨气 ($NH_3$)。
* **特殊反应**：$Al(OH)_3$ 不溶于氨水（用于实验室制备氢氧化铝），但溶于 $NaOH$。
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4. 典型例题与解题技巧
**考题：除杂 (Purification)**
如何除去 $NaOH$ 溶液中混有的少量 $Na_2CO_3$？
* **错误方法**：加稀盐酸。（原因：$HCl$ 会先中和 $NaOH$）。
* **正确方法**：加适量 **$Ca(OH)_2$ 溶液**，然后过滤。
* 方程：$Na_2CO_3 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaOH$
* 优势：不引入新杂质（生成了主要成分 $NaOH$）。
**考题：鉴别 (Identification)**
区分 $NaOH$ 和 $Ca(OH)_2$ 溶液？
* **方法**：通入 $CO_2$ 或加入 $Na_2CO_3$ 溶液。
* **现象**：产生白色沉淀的是 $Ca(OH)_2$，无现象的是 $NaOH$。