内容正文:
到实验室去:探究酸和碱的化学性质
1.学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性。
2.初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。
3.通过具体的化学实验探究活动,学习研究物质性质,探究物质组成和反应的规律。
[实验用品]
1.石蕊试液、酚酞试液、pH试纸、pH计。
2.稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液(澄清石灰水)、氯化钠溶液。
3.镁条、石灰石、2%氯化铜溶液、生锈铁钉、2%碳酸钠溶液。
4.试管、烧杯、胶头滴管、点滴板、玻璃片、白瓷板、玻璃棒、
镊子。
[实验过程]
1.酸、碱与指示剂作用
实验步骤:(1)在洁净的点滴板上或小试管中分别滴加5~6滴稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液和氯化钠溶液。
(2)在干燥、洁净的玻璃板或白瓷板上放 5片 pH试纸,用玻璃棒分别蘸取上述 5种溶液,点到pH试纸上。将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出并记录溶液的pH。
(3)向上述5种溶液中分别滴加1~2滴石蕊试液,观察并记录溶液颜色变化情况。
(4)将石蕊试液换成酚酞试液,重复上述操作。
实验现象与结果:
溶液 稀盐酸 稀硫酸 氢氧化
钠溶液 氢氧化
钙溶液 氯化钠
溶液
pH <7 <7 >7 >7 =7
石蕊试液 红色 红色 蓝色 蓝色 紫色
酚酞试液 无色 无色 红色 红色 无色
实验结论: .
.
.
.
。
稀盐酸、稀硫酸显酸性,pH小于7,能使紫色的石蕊试液变红色,不能使无色的酚酞试液变色;氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液显碱性,pH大于7,能使紫色的石蕊试液变蓝色,使无色的酚酞试液变红色;氯化钠溶液显中性,pH等于7,不能使紫色的石蕊试液、无色的酚酞试液变色
2.酸碱中和反应
实验步骤:在一只烧杯中加入约20 mL稀盐酸,用pH计测定其pH;然后边向其中滴加氢氧化钠溶液,边测定溶液的pH,分析溶液酸碱性变化情况。
实验现象与结果:
滴加氢氧化钠溶液前的pH 滴加氢氧化钠溶液结束后的pH 溶液酸碱性变化情况
pH<7 pH>7 溶液的酸性减弱,逐渐变为中性,最后变为
碱性
实验结论: (用相应的化学方程式表示)。
3.酸、碱的其他化学性质
实验步骤:(1)在4支试管中分别加入镁条、石灰石、生锈铁钉、碳酸钠溶液,然后向试管中分别滴加 1~2 mL 稀盐酸,观察现象。将稀盐酸换成稀硫酸,重复上述实验步骤并观察现象。
(2)在3支试管中分别加入1~2 mL氯化铜溶液、碳酸钠溶液和生锈铁钉,然后向试管中分别滴加1~2 mL氢氧化钠溶液,观察现象。将氢氧化钠溶液换成氢氧化钙溶液,重复上述实验步骤并观察现象。
实验现象与结果:
项目 镁条 石灰石 生锈铁钉 碳酸钠溶液
有 产生 有 产生 铁锈消失,溶液由无色变为
色 有
产生
有 产生 .
.
铁锈消失,溶液由无色变为
色 有
产生
气泡
气泡
黄
气泡
气泡
开始有气泡产
生,一会儿后不再产生气泡
黄
气泡
实验结论(用相应的化学方程式表示):略。
项目 氯化铜溶液 碳酸钠溶液 生锈铁钉
氢氧化
钠溶液 有 色沉淀产生
氢氧化
钙溶液 有 色沉淀产生 有 色沉淀产生
蓝
无现象
无现象
蓝
白
无现象
[反思交流]
1.酸或碱为什么会有相似的化学性质?
答案:酸的溶液中都含有氢离子,碱的溶液中都含有氢氧根离子,所以酸或碱都有一些相似的化学性质。
2.酸能够与所有的金属发生化学反应吗?碱能够与所有的盐发生化学反应吗?
答案:不能,酸只与某些金属发生反应。不能,碱与盐的反应需要在溶液中进行,两者必须可溶,还需要满足复分解反应发生的条件。
3.盐酸和稀硫酸的化学性质完全相同吗?举例说明。
答案:不完全相同。如BaCl2溶液与稀硫酸反应生成白色沉淀,与盐酸不反应。因酸根阴离子不同。
4.举例说明氢氧化钠溶液与氢氧化钙溶液化学性质的不同之处。
答案:氢氧化钙溶液可以与碳酸钠溶液反应生成白色沉淀,氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液混合后没有明显现象。因为金属阳离子不同。
[实战演练]
1.(2022昆明)在pH=2的白醋中滴加石蕊试液,溶液变( )
A.紫色 B.红色
C.无色 D.蓝色
2.(2022山西改编)老师布置了以下四个实验,让同学们探究化学反应的发生。当把胶头滴管内的液体全部加入试管中时,片刻后,通过观察反应物的变化,可判断出反应发生的是( )
B
A
A B C D
3.(2022青岛)实验探究是获取证据的重要途径。某学习小组阅读资料获知氢氧化钡[Ba(OH)2]与氢氧化钙的化学性质相似,为了验证氢氧化钡的某些化学性质,他们设计如图所示实验。其中不能达到实验目的的是( )
A.实验①验证氢氧化钡溶液显碱性
B.实验②验证氢氧化钡能与酸反应
C.实验③验证氢氧化钡能与某些盐反应
D.实验④验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应
B
① ② ③
④
4.(2022眉山)如图甲所示装置,同学们借助传感器监测溶液pH和温度的变化情况来探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,图乙为反应过程中溶液的pH变化曲线,图丙为反应过程中溶液温度的变化曲线,则下列说法正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.由图丙可知该反应为吸热反应
C.图乙曲线的c点表示该反应恰好完全反应
D.图乙曲线的d点溶液中溶质为NaCl
C
甲 乙
丙
5.(2022十堰)某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时,设计并完成了如下实验:
a b
[实验探究一]Ⅰ.向滴有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸(如图a所示),边滴加边振荡,测得试管①中最终溶液的pH=2。
Ⅱ.分别称取0.5 g氢氧化钙粉末置于两支试管中,各滴加2 mL水,振
荡;再向试管②中加入2 mL水、试管③中加入2 mL稀盐酸(如图b所示)。振荡并观察现象。
Ⅲ.向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液,振荡。静置后测得上层清液的pH=12。继续向其中滴加几滴稀盐酸(如图c所示),试管⑤中无明显现象。
c
(1)实验Ⅰ中,能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是
。试管①最终溶液中含有的溶质有(酚酞除外) 。
(2)实验Ⅱ中用水作对照实验,其目的是 .
。
(3)试管④中发生反应的化学方程式是 .
。
溶液由红色变为无色
NaCl、HCl
排除氢氧化钙的溶解不是溶于水
[分析讨论]甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu(OH)2发生反应”的结论。乙同学认为甲同学的结论不正确,于是继续开展如下探究。
[实验探究二]取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中,直至过量,边加边振荡。
(4)实验探究二中依次观察到的现象有 .
。
溶液先变红色,然后又逐渐变成无色,接着蓝色沉淀溶解,溶液变为蓝色
[结论]盐酸能与Cu(OH)2发生反应。
[交流反思]最终试管⑤溶液中大量存在的离子有 。
专题(一) 探究土壤酸碱性对植物生长的影响
活动 探究土壤酸碱性对植物生长的影响
1.(情景素材)初三某班的同学发现教室里的一盆杜鹃花长势不好,引发了同学们的探究兴趣,他们猜测可能是由于土壤的酸碱性影响花的生长。
[查阅资料]Ⅰ.土壤改良方法:一般的植物适于生长在接近中性的土壤中,不同植物所需的土壤酸碱性不同,通常改良碱性土壤可选择酸性物质,如硫酸亚铁溶液、二氧化碳的水溶液等。
Ⅱ.适宜在偏碱性的土壤中生长的花卉有:玫瑰、仙人掌等;适宜在偏酸性的土壤中生长的花卉有:杜鹃花、栀子花、文竹、月季等。
Ⅲ.配制土壤溶液的水土质量比是水与湿润土壤的质量比为5∶1。
[实验步骤](一)先测定土壤的酸碱性
(1)取10 g湿润土壤放入烧杯中,接着要取50 mL蒸馏水,还需要用到的玻璃仪器有 。
量筒、胶头滴管
(2)将50 mL蒸馏水倒入盛有10 g湿润土壤的烧杯中,用玻璃棒搅拌,接下来的操作是 ,显色后与标准比色卡对照,得出pH=8,则土壤显 性。
(3)该土壤适宜种植的花卉是 。
(二)依据测定所得土壤酸碱性设计种植方案
(4)若要种植杜鹃花,需向土壤中加入的药品是 .
。
(5)若测出的土壤溶液呈酸性,则需加入 进行改良才能使该土壤适合种植玫瑰。
静置,取上层清液滴在pH试纸上
碱
玫瑰、仙人掌
硫酸亚铁溶液或二氧化碳的水溶液
熟石灰
2.(项目式学习)某兴趣小组发现某块土地玉米长势不好,为探究其原因,开启了项目学习之旅。
[查阅资料]玉米适宜在pH为6.0~7.0的土壤中生长;植物生长需要多种营养元素,包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等常量元素和其他微量元素。
[任务一]检测该地土壤的酸碱度
可选用的实验用品:精密pH试纸(可精确到0.1)、标准比色卡、pH计、其他自选。
实验步骤 测量结果 实验结论
步骤一:将3份不同位置的土样,干燥后分别与自来水按2∶5的质量比在不同的烧杯中混合,充分搅拌后静置 试样一:
pH=4.2
试样二:
pH=4.4
试样三:
pH=4.5 该土壤pH<6.0,不适合玉米生长
步骤二: .
.
分别取三个烧杯中的上层清液滴在精密pH试纸上,与标准比色卡对照读出pH
反思与评价:该实验方法有一处不够严密,请指出并说明原因
。
土样与自来水混合,自来水中含有多种物质,可能影响试样的pH
[任务二]探究熟石灰对土样酸碱性的改变情况
实验方法:取300 g土样和 g蒸馏水混合,向其中加入一定量熟石灰,充分搅拌后静置,用pH计测定清液的pH。
测量结果:清液的pH为12.1。
反思:若要使改良的土壤适合玉米生长,需控制加入熟石灰的量。
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NaOH+HClNaCl+H2O
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
Na+、Cu2+、H+、S、Cl-
$$