第三節 濃鹼的性質
濃鹼的腐蝕性

濃鹼與濃酸一樣,也具有腐蝕性。通過觀察右側的影片了解濃鹼(例如氫氧化鈉溶液)的腐蝕性。

氫氧化鈉溶液對雞腳的腐蝕性
濃鹼的吸濕性

將固體氫氧化鈉置於空氣中一段時間,你會觀察到甚麼變化呢?點擊右側的影片,觀察培養皿中央固體氫氧化鈉的變化,完成下面的問題。

從以上實驗我們得知:

  1. 靜置一段時間以後,氫氧化鈉的表面
    • 無明顯變化
    • 開始慢慢熔化
    • 開始慢慢溶解
  2. 最終,培養皿中的氫氧化鈉固體
    • 無明顯變化
    • 變成氫氧化鈉液體
    • 變成氫氧化鈉溶液
  3. 這是由於空氣中含有
    • 熱量
    ,被氫氧化鈉吸收,而使固體氫氧化鈉發生了變化。

結論:

固體氫氧化鈉具有吸收空氣中的水分,並在吸收的水分中溶解的性質。這種現象稱為潮解。其它例子包括氫氧化鉀、無水氯化鈣和無水氯化鐵(III)(後面兩者不是鹼)。

另外,與濃硫酸類似,氧化鈣也能夠吸收空氣中的水分,這種性質稱為吸濕性。其它例子包括無水硫酸銅(II)和硅膠(兩者不是鹼)。

值得注意的是:具有潮解性的物質,一定具有吸濕性;而具有吸濕性的物質不一定會潮解

氫氧化鈉的潮解
乾燥劑

能夠潮解的物質(例如氫氧化鈉)可以作為乾燥劑,這是因為它們可以吸收環境中的水分,從而保持環境的乾燥。除了濃鹼,氧化鈣、無水氯化鈣、無水硫酸銅(II)、硅膠,以及濃硫酸都可以用作乾燥劑。

根據需要乾燥的物質的性質選擇適當的乾燥劑,其主要原則是需要乾燥的物質不會與乾燥劑發生化學反應。根據此原則,為下列表格中的各物質選擇適當的乾燥劑以及相應的裝置。

待乾燥的物質 乾燥劑 乾燥裝置
  • 氯化鈣
  • 氧化鈣
  • 濃硫酸
  • 裝置 I
  • 裝置 II
  • 裝置 III
無水硫酸銅(II)
  • 氯化鈣
  • 氧化鈣
  • 以上都可以
  • 裝置 I
  • 裝置 II
  • 裝置 III
二氧化碳
  • 濃硫酸
  • 氧化鈣
  • 以上都可以
  • 裝置 I
  • 裝置 II
  • 裝置 III

題解分析:

  • 氨是鹼性氣體,會與濃硫酸反應生成硫酸銨;而氨亦會與氯化鈣反應。其化學反應式如下:

    \(\text{2N}{{\text{H}}_{\text{3}}}\left( \text{g} \right)\ \text{+}\ {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}\left( \text{l} \right)\ \to \ {{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{\text{4}}}\left( \text{s} \right)\) \(\text{8N}{{\text{H}}_{\text{3}}}\left( \text{g} \right)\ \text{+}\ \text{CaC}{{\text{l}}_{\text{2}}}\left( \text{s} \right)\ \to \ \text{CaC}{{\text{l}}_{2}}\bullet 8\text{N}{{\text{H}}_{\text{3}}}\left( \text{s} \right)\)

    所以,可用氧化鈣來乾燥氨。具體操作是將潮濕的氨通入裝有氧化鈣固體的 U 形管的一端,氣體流經氧化鈣時水份被吸收,而乾燥的氨氣從 U 形管的另外一端流出。

  • 乾燥固體(例如硫酸銅)物質時應使用乾燥器。將固體乾燥劑置於乾燥器的底部,而需要乾燥的固體物質則置於乾燥器中間的隔層。注意:待乾燥的物質要盛於容器中,不能與固體乾燥劑直接接觸。

  • 二氧化碳是酸性氣體,會與氧化鈣反應形成碳酸鈣。其化學反應式如下:

    \(\text{C}{{\text{O}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right)\ \text{+}\ \text{CaO}\left( \text{s} \right)\ \to \ \text{CaC}{{\text{O}}_{3}}\left( \text{s} \right)\)

    所以,可用酸性的乾燥劑(例如濃硫酸)進行乾燥。對於液體乾燥劑,具體操作是將乾燥劑置於容器中,利用導管將氣體引入或導出。值得注意的是,引入氣體的導管末端要置於乾燥劑中,而導出的導管則要置於乾燥劑的上方。

三種常見的乾燥裝置
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