内容正文:
1.5酸和碱之间的反应
1.知道酸和碱反应能生成盐和水。
2.了解酸和碱反应在生活和生产中的应用。
3.会分析酸和碱反应的过程。
一、酸碱反应
(一)酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴人几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
(二)酸碱反应原理
酸和碱之间发生反应能生成盐和水。如:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
(三)酸碱反应的实质
酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
【能力拓展】
大多数酸与碱反应生成盐和水时,我们观察不到明显的外观现象(H2SO4+Ba(OH)2 =BaSO4↓+2H2O 等除外]。探究酸和碱之间发生反应的方法有以下几种:
(1)指示剂法。先在NaOH溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色,然后再逐滴滴加稀盐酸,若观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(2)pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再向NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸,不断振荡溶液使其充分接触,同时多次测定混合溶液的pH,若测得溶液的pH逐渐减小且小于7, 则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(3)热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。酸与碱的反应是放热反应,如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明NaOH溶液和稀盐酸发生了化学反应。而且氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时放出的热量最多、温度最高。
(4)验证反应物的消失。如向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,反应完全时,可向溶液中滴加CuSO4溶液,不再出现蓝色沉淀,说明NaOH已完全参加反应,反应发生。
二、酸碱(中和)反应的应用
(一)酸碱反应在农业生产中的应用
植物适宜在接近中性( pH在6.5~7.5)的土壤里生长,酸性太强(pH<4或碱性太强(pH>8 )的土壤,都不适宜植物生长。因此利用酸碱(中和)反应的原理,在酸(碱)性土壤中加人适量的碱(酸),调节土壤的酸碱性。如农业上常施加熟石灰[主要含Ca(OH)2 ]来降低土壤的酸性。
注意:改良酸性土壤常使用熟石灰,而不使用碱性、腐蚀性很强的氢氧化钠。
(二)酸碱反应在工业生产中的应用
(1)处理工业废水,解决环保问题。
工业生产中产生大量的废水,其中常含有酸性或碱性物质,不经处理、任意排放,就会造成环境污染。因此利用酸碱(中和)反应的原理,根据不同污水的酸碱性,加人适宜的物质,去除污水的酸碱性,使之达到国家规定的排放标准。
(2)精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
(三)酸碱反应在医药方面的应用
人体胃液中含有盐酸,如果胃酸过多,会引起胃痛等病症,医疗上常用能与酸反应的碱性物质作为药品降低胃液的pH,使之达到正常范围,减少胃酸常用的药剂有Al(OH)3,其反应的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O。
【能力拓展】
蚊虫叮咬是因为蚊虫分泌的酸性物质进入肌肉,使肌肉酸痛。利用酸碱反应的原理,涂上碱性物质如纯碱溶液、肥皂水等以减轻痛痒。
三、土壤酸碱性的测定实验
(一)取样
(1)选取当地有代表性的地块。
在取样地块上按一定间隔确定取样点位置,注意不要在路边、沟边、堆放肥料的地点取样。
(2)每个取样点要去掉表面的石块和动植物残体,取0~20厘米范围内的土壤各20克左右。同一地块上取来的土样放在同一个布袋中,进行编号,并记录下采集地点和日期。
(3)将从不同地点采集到的土样分别摊铺在废报纸上,在阴凉通风处晾干,除去残根和杂物,用木棍压成粉状,用金属筛或窗纱筛过后待用。
(二)测定
(1)按照编号,取1克左右土样放人试管中,加人5毫升蒸馏水,振荡30秒钟后静置。待土壤微粒下沉后,用玻璃棒蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色,记录下相应的pH,填入表中。
(2)根据土壤酸碱度分级表,确定该土壤代表的土壤酸碱度状况。
土壤酸碱性的分级表
pH
<4.5
4.5~ 5.5
5.5~6.5
6.5~ 7.5
7.5~ 8.5
8.5 ~ 9.5
>9.5
土壤酸碱性
强酸性
酸性
弱酸性
中性
弱碱性
碱性
强碱性
题型1酸碱反应的实验及现象
[例题1] (2024•衢州一模)小科利用如图甲所示的装置对盐酸和氢氧化钠溶液反应进行探究,测量结果如图乙和图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中仪器A盛放的是NaOH溶液
B.图乙中a→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
C.图丙中V的数值最接近12
D.图丙中从f→g温度变化趋势可说明该反应是吸热反应
【解答】解:A、由图像可知,pH开始时大于7,逐渐减小到7,然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,图甲中仪器A盛放的是盐酸,故选项说法错误。
B、图乙中a→d,可以分为a→c、c→d两个过程,a→c,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,所示溶液中NaCl的质量不断增加;c→d是氢氧化钠和盐酸恰好完全反应后继续滴加稀盐酸,NaCl的质量不变,故选项说法错误。
C、e→f的过程中温度逐渐升高,至f点,温度最高,说明放出的热量最多,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液显中性,溶液的pH=7,图丙中V的数值最接近12,故选项说法正确。
D、至f点,温度最高,说明放出的热量最多,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应;图丙中从f→g温度变化趋势,是因为温度逐渐恢复至常温,且恰好完全反应后滴加的稀盐酸中含有水,起着降温的作用,故选项说法错误。
故选:C。
A、根据图像中pH的变化是从大于7逐渐减小到小于7,进行分析判断。
B、根据a→d,可以分为a→c、c→d两个过程,进行分析判断。
C、根据e→f的过程中温度逐渐升高,进行分析判断。
D、根据至f点,温度最高,进行分析判断。
[变式1] (2023秋•台州月考)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液中的离子只有Na+、Cl﹣
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+浓度变小
【解答】解:A、a点时溶液的pH大于7,显碱性,烧杯中的溶液在a点时显红色,故选项说法正确。
B、b点时溶液的pH等于7,显中性,在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应,故选项说法正确。
C、c点时溶液的pH小于7,显酸性,稀盐酸过量,在c点时烧杯中的溶液中的离子有H+、Na+、Cl﹣,故选项说法错误。
D、滴入稀盐酸的过程中,钠离子的质量不变,但溶液的质量逐渐增加,溶液里Na+浓度变小,故选项说法正确。
故选:C。
[变式2] (2023秋•鹿城区校级月考)指示剂可以帮助我们判断酸与碱的反应程度,图中能实现“恰好完全反应”的操作是( )
A.甲:蓝色刚好变成红色
B.乙:红色刚好变为蓝色
C.丙:红色刚好变成无色
D.丁:无色刚好变成红色
【解答】解:A、滴有紫色石蕊试液的氢氧化钠溶液呈蓝色,滴加稀盐酸时,若观察到溶液刚好由蓝色变成紫色时,说明恰好完全反应,故A说法错误,不合题意;
B、滴有紫色石蕊试液的稀盐酸呈红色,滴加氢氧化钠溶液时,若观察到溶液刚好由红色变成紫色时,说明恰好完全反应,故B说法错误,不合题意;
C、滴有无色酚酞试液的氢氧化钠溶液呈红色,滴加稀盐酸时,若观察到溶液刚好由红色变成无色时,说明恰好完全反应,故C说法正确,符合题意;
D、滴有无色酚酞试液的稀盐酸仍为无色,滴加氢氧化钠溶液时,若观察到溶液由无色刚好变成红色,说明氢氧化钠过量,故D说法错误,不合题意。
故选:C。
[变式3] (2022秋•西湖区期末)一定温度下,向含有适量酚酞溶液的氢氧化钠溶液中慢慢滴加稀盐酸,溶液温度随加入稀盐酸的质量的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.M点时溶液呈红色 B.N点时溶液pH最小
C.该化学反应放热 D.P点时溶液呈酸性
【解答】解:A、M点的溶液为氢氧化钠溶液,显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,故选项说法正确。
B、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,从M至N的过程中温度升高,至N点温度最高,说明此时恰好完全反应,此时溶液的pH=7,继续滴加稀盐酸,溶液显酸性,溶液的pH小于7,N点时溶液pH不是最小的,故选项说法错误。
C、从M至N的过程中温度升高,说明该化学反应放热,故选项说法正确。
D、至N点温度最高,说明此时恰好完全反应,此时溶液的pH=7,继续滴加稀盐酸,溶液显酸性,则P点溶液显酸性,故选项说法正确。
故选:B。
[变式4] (2023秋•钱塘区期中)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液呈酸性
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+逐渐减少
【解答】解:A、a点时溶液的pH大于7,显碱性,烧杯中的溶液在a点时显红色,故选项说法正确。
B、b点时溶液的pH等于7,显中性,在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应,故选项说法正确。
C、c点时溶液的pH小于7,在c点时烧杯中的溶液呈酸性,故选项说法正确。
D、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+不变,故选项说法错误。
故选:D。
题型2酸碱反应的应用
[例题2] (2023秋•西湖区校级月考)某研究小组在采用抽样法取得土壤样品后做了以下两个实验。
实验1:
(1)实验目的:测定土壤的酸碱度。
(2)实验方法:取5g土样放入碗中。加入自来水10mL,用玻璃棒充分搅拌均匀,待其静置澄清后,用玻璃棒蘸取清液到精密pH试纸(可精确到小数点后一位)上,与标准比色卡比较,读出土样的pH。
(3)实验记录:进行三次实验,测得土样pH分别为:3.6,3.5,3.7。
(4)结果分析:①从测定结果看,此土壤呈 (填“酸”或“碱”)性。②此实验方法有一处不够严密,请给予指出并改正: 。③若要粗略地测定土壤的酸碱性,可另取该试样清液,往其中滴入紫色石蕊试液,紫色石蕊试液应该呈 颜色。
实验2:
(1)实验目的:研究适合的土壤改良剂。
(2)实验方法:取三份土样各500g,分别加入0.2g不同改良剂和1L左右的水,充分搅拌静置后,测定清液的pH。
(3)实验记录:见下表。
加入的改良剂
重过磷酸钙
熟石灰
草木灰
改良剂有效成分的化学式
测得的pH
Ca(H2PO4)2
3.1
Ca(OH)2
10.3
K2CO3
8.9
(4)结果分析:①从本实验结果看,不能用于改良此土壤的改良剂是 。②为增强对比实验的说服力,在上述实验方法中,你认为对每种改良剂进行实验所加水量的要求应该是 。
【解答】解:实验1:(4)①实验中所测得数据都小于7,所以可以判断该土壤为酸性土壤;
②自来水在净化过程中要进行消毒,所以自来水通常先酸性,所以为了防止干扰实验结论应该用蒸馏水来代替自来水来配制溶液;
③紫色石蕊遇酸变红,所以如果用石蕊来测定溶液的酸碱性,紫色石蕊试液则会变红;
实验2:(4)①根据实验记录可以得出重过磷酸钙水溶液呈酸性,而熟石灰的溶液呈碱性,所以应该用熟石灰来改良酸性土壤;
②本题中所取的固体物质的质量相等,所以要保证加入水的质量也相等,只有在相同的条件下才能够得出较有舒服力的结论。
实验1:(4)①根据pH的分界点来判断该土壤的酸碱性;
②实验中用自来水来配制溶液,而自来水在消毒的过程中会变成酸性的,所以会干扰结论;
③紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,可以据此完成解答;
实验2:(4)①根据实验记录分析可以知道重过磷酸钙和草木灰的水溶液都呈酸性,所以不能用来改良酸性土壤;
②通过控制变量法来进行实验探究可以得出比较有说服力的结论。
[变式5] (2023秋•拱墅区校级月考)某兴趣小组利用自制酸碱指示剂测量校园一矩形农场土壤的酸碱性,小明选取了5个位置取样测量(图中表示农场俯视图取样点),则取样方式最合理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:利用自制酸碱指示剂测量校园一矩形农场土壤的酸碱性,小明选取了5个位置取样测量,要在矩形农场的5个均匀的位置进行取样,测定结果才比较准确,观察图示可知,A符合要求。
故选:A。
[变式6] (2023秋•滨江区期中)科学兴趣小组在进行土壤酸碱性的测定探究:
(1)实验目的:进行土壤酸碱性的测定。
(2)实验方法:取5g土样,放入碗底,加入自来水10mL,用玻璃棒充分搅拌均匀,待其静置澄清后,用玻璃棒蘸取清液到精密pH试纸(可精确到小数点后一位)上,即与标准比色卡比较,读出土样的pH。
(3)实验记录:进行二次实验,测得pH分别为:3.6、3.5、3.7。
(4)结果分析:
①从测定结果看,此土壤呈 (填“酸”或“碱”)性。
②此实验方法有一处不够严密,请给予指出并改正: 。
【解答】解:①从测定结果看,pH小于7,溶液呈酸性,故答案为:酸;
②该实验中使用的是自来水,应该使用蒸馏水与土样混合,故答案为:实验时应用蒸馏水。
[变式7] (2024•杭州一模)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克20%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。
若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
【解答】解:(1)酸与碱反应生成盐和水,反应的实质是酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水;
(2)49克20%稀硫酸溶液中硫酸溶质的质量为49g×20%=9.8g;酸碱完全反应后溶液的溶质为硫酸钠,设生成硫酸钠的质量为x,
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
98 142
9.8g x
,x=14.2g;此时所得溶液的溶质质量分数为100%≈5.7%;
(3)若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,OH﹣过量(pH在8.2以下),溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,钠离子的数量与硫酸根离子和氢氧根离子的数量之和相等,如图所示:;
[变式8] (2024•上城区校级一模)根据图片回答问题:
(1)氢氧化钠和盐酸恰好反应的证据是 。反应中,数目减少的离子是 (填符号)。
(2)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 (填字母)。
A.取样,加入CuO粉末 B.取样,滴加NaOH溶液 C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,滴加AgNO3溶液 E.取样,加入铁粉末
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红色,但恰好反应时,溶液呈无色,则恰好反应的证据是溶液由红色恰好变为无色;中和反应的微观实质为酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子,则数目减少的离子为OH﹣、H+。
(2)A、氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜和水,若盐酸有剩余,则溶液变蓝色,符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,若盐酸有剩余,则刚开始时溶液不变色,符合题意;
C、碳酸钙能和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,若盐酸有剩余,则有气泡产生,符合题意;
D、硝酸银和盐酸、氯化钠反应均产生氯化银沉淀,不能说明盐酸是否有剩余,不符合题意;
E、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,有气泡产生,符合题意。
故答案为:(1)溶液由红色恰好变为无色;OH﹣、H+;
(2)ABCE。
【基础强化】
1. (2024•拱墅区一模)取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验,下列能说明两者恰好完全反应的是( )
A.滴入硫酸铜溶液,生成蓝色沉淀
B.滴入酚酞试液,溶液显无色
C.加入氧化铜粉末,溶液变蓝色
D.测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
【解答】解:A、滴入硫酸铜溶液,生成蓝色沉淀,说明溶液中含有氢氧化钠,即氢氧化钠溶液过量,故选项错误。
B、滴入酚酞试液,溶液显无色,不能说明两者恰好完全反应,也可能是稀盐酸过量,故选项错误。
C、加入氧化铜粉末,溶液变蓝色,氧化铜难溶于水,是因为氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,说明溶液中含有盐酸,故选项错误。
D、氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1:1,测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1,说明溶液显中性,能说明两者恰好完全反应,故选项正确。
故选:D。
2. (2023秋•义乌市校级期末)等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7.0,则( )
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等
B.混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C.混合前后水分子总数不变
D.混合前后阳离子总数不变
【解答】解:A、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液pH=7.0,溶液显中性;反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O,氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液的质量相等,若所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等,则所含溶质的质量相等,则稀盐酸有剩余,溶液显酸性,故选项说法错误;
B、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液pH=7.0,溶液显中性,所得溶液是氯化钠溶液,混合溶液中钠离子与氯离子个数相等,故选项说法正确;
C、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,混合前后水分子总数增加,故选项说法错误;
D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,则混合前后阳离子总数减少,故选项说法错误;
故选:B。
3. (2022秋•西湖区校级期末)将25克20%的氢氧化钠溶液和25克20%的稀硫酸充分混合,混合后的溶液与下列物质不能发生反应的是( )
A.氧化铜 B.二氧化碳
C.氯化钡溶液 D.硫酸铜溶液
【解答】解:将25克20%的氢氧化钠溶液和25克20%的稀硫酸充分混合,稀硫酸与氢氧化钠溶液中所含溶质的质量相等。
反应中消耗硫酸与氢氧化钠的质量比关系如下:
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
80 98
可知,98份质量的硫酸与80份质量的氢氧化钠恰好完全反应,则充分混合后,氢氧化钠有剩余,所得溶液是硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液。
A、氧化铜不能与氢氧化钠溶液反应,故选项正确。
B、二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故选项错误。
C、硫酸钠能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,故选项错误。
D、氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,故选项错误。
故选:A。
4. (2022秋•仙居县期末)向盛有稀硫酸的烧杯中加入某种药品,恰好完全反应。反应前后溶液中离子种类及个数关系如图所示。则加入的药品可能是( )
A.锌 B.氧化铁 C.氢氧化钠 D.氢氧化钡
【解答】解:根据图示可以看出,反应后的金属阳离子和硫酸根离子的个数比为1:1,故加入的物质与稀硫酸反应且生成可溶性的盐,该盐中金属的化合价为+2价;
A、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,符合题意;
B、氧化铁和稀硫酸反应生成的盐中铁元素为+3价,不符合题意;
C、氢氧化钠和稀硫酸反应生成的硫酸钠中钠元素为+1价,不符合题意;
D、氢氧化钡和硫酸反应生成的硫酸钡是沉淀,不符合题意;
故选:A。
5. (2023秋•慈溪市期中)下列叙述正确利用了中和反应原理的是( )
A.用熟石灰和硫酸铜制波尔多液
B.用氢氧化钠可以治疗胃酸过多
C.用盐酸除铁锈
D.用熟石灰改良酸性土壤
【解答】A、熟石灰为氢氧化钙的俗称,硫酸铜属于盐,则两者之间的反应不属于中和反应,故不符合题意;
B、氢氧化钠属于碱,胃酸中的主要成分为盐酸,属于酸,则两者之间的反应属于中和反应,但氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,故不符合题意;
C、盐酸属于酸,铁锈的主要成分为氧化铁,属于金属氧化物,则两者之间的反应不属于中和反应,故不符合题意;
D、熟石灰为氢氧化钙的俗称,属于碱,酸性土壤中含有酸,则两者之间的反应属于中和反应,故符合题意。
故选:D。
6. (2023秋•西湖区校级期中)某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中a点所示溶液成酸性
B.该实验是将盐酸逐滴滴入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中
C.b点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
D.图中b点所示溶液中所含的溶质有NaCl和NaOH
【解答】解:A、图中a点,pH=7,溶液显中性,该选项说法不正确;
B、该实验中,pH由小于7逐渐升高,是将氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中,该选项说法不正确;
C、b点pH大于7,溶液显碱性,说明氢氧化钠溶液过量,该选项说法不正确;
D、图中b点时,氢氧化钠溶液过量,所示溶液中所含的溶质有NaCl和NaOH,该选项说法正确。
故选:D。
7. (2023秋•平湖市期中)酸碱反应的应用十分广泛。下列实例不属于酸碱之间的反应的是( )
A.金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行清洗
B.胃酸分泌过多的病人遵医嘱服用含有氢氧化铝的药物以缓解胃酸
C.蚊虫叮咬人的皮肤分泌出蚁酸,如果涂含碱的药水就可减轻痛痒
D.土壤酸化后加入熟石灰改良
【解答】解:A、金属表面的锈的主要成分是金属的氧化物,能与稀盐酸反应生成盐和水,该反应的反应物是酸和金属氧化物,不属于中和反应,故选项正确。
B、服用含有氢氧化铝的药物以缓解胃酸,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,故选项错误。
C、蚊虫叮咬人的皮肤分泌出蚁酸,如果涂含碱的药水就可减轻痛痒,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,故选项错误。
D、土壤酸化后加入熟石灰改良,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,故选项错误。
故选:A。
8. (2023秋•上虞区月考)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A.滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得反应后溶液中Na+与SO42﹣个数比为2:1
【解答】解:A、滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成。如果硫酸过量也不会有沉淀的生成。故A错误;
B、滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色。酚酞试液在酸性和中性条件下均不显色,故B错误;
C、滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀。只要有硫酸根离子,SO42﹣都会和Ba2+生成沉淀,不管是过量还是恰好完全反应,故C错误;
D、测得反应后溶液中Na+与SO42﹣的个数比为2:当氢氧化钠溶液和稀硫酸恰好完全反应,溶液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1,故D正确;
故选:D。
【素养提升】
9. (2022秋•杭州期末)在NaCl和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量。下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】A、NaCl和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,氢氧化钠会与盐酸反应生成氯化钠和水,溶剂的质量会逐渐增加,直至盐酸被完全反应,接着因为加入氢氧化钠溶液中也有溶剂,所以溶剂质量也会增加,只是幅度变小,但是一开始就有氯化钠和盐酸,所以溶剂质量不会从0开始,选项不符合题意。
B、NaCl和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,氢氧化钠会与盐酸反应生成氯化钠和水,溶液质量会增加,直至盐酸被完全反应,接着因为加入氢氧化钠溶液,所以溶液质量还会继续增加,选项不符合题意。
C、氢氧化钠会与盐酸反应生成氯化钠和水,所以一开始氢氧化钠质量分数为0,直至盐酸被完全反应,才会有氢氧化钠溶液存在,选项不符合题意。
D、逐滴加入NaOH溶液至过量,一直在引入钠离子,所以钠离子数目会一直增加,一开始溶液中因为有氯化钠,所以钠离子数目不会从0开始,选项符合题意。
故选:D。
10. (2023秋•江干区校级月考)为了探究氢氧化钠与盐酸能否发生反应,兴趣小组设计了多个实验方案。
(1)小金查阅资料得知:溶液中若存在自由移动的离子,通电时就会发生定向移动,从而形成电流;相同电压下、等体积溶液中,所含离子数目越多,电流就越大。利用如图所示的电路,在一定电压下,在E、F处连接电极测定4种试剂(一定体积、一定质量分数)的导电性,获得如表所示的相关数据:
实验序号
A
B
C
D
试剂
蒸馏水
稀盐酸
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
电流强度/mA
约为0
0.09
0.09
0.09
设计实验方案:各取10mLNaOH溶液于两个小烧杯中,分别加入10mLNaCl溶液和10mL稀盐酸(所得混合溶液体积均约为20mL),按照如图所示连接电路,在一定电压下测量两种混合溶液的导电性,读出并记录电流表示数依次为I1和I2;若观察到I1 I2(选填“>”、“=”或“<”),则可推断氢氧化钠和盐酸发生了反应。
(2)请你运用另外一种科学原理,设计一个实验来证明氢氧化钠与盐酸能发生反应。请写出简要的实验方案和明确的判断依据。有下列仪器、物品供选择:镁条、蒸馏水、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、烧杯、试管、滴管、玻璃棒。
方案: ,判断依据: 。
【解答】解:(1)氢氧化钠氢氧根离子与盐酸中的氢离子反应生成水,使溶液中离子减少;而NaOH溶液与氯化钠溶液不反应离子不减少,故I1大于I2,则可推断氢氧化钠和盐酸发生了反应;
(2)取少量的氢氧化钠溶液于试管中,加入足量的稀盐酸,搅拌,然后滴加硫酸铜溶液,没有观察到产生蓝色沉淀,即可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。
故答案为:(1)>;
(2)取少量的氢氧化钠溶液于试管中,加入足量的稀盐酸,搅拌,然后滴加硫酸铜溶液;没有观察到产生蓝色沉淀,即可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。
【能力培优】
11. (2023•杭州模拟)酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)要配制50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是: 。
(4)下列说法正确的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
【解答】解:(1)实验过程中溶液pH由小于7逐渐升高,是把氢氧化钠溶液加入稀盐酸中,胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH。
故填:NaOH。
(2)要配制50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸质量:50g×15%÷30%=25克。
故填:25。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是:由图2可知,恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL,说明此时放热最多,温度最高。
故填:由图2可知,恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL,说明此时放热最多,温度最高。
(4)A.图2中b点所示溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl,该选项说法正确;
B.取图2中d点所示溶液中含有氯化钠和氢氧化钠,加热蒸干所得固体是氯化钠和氢氧化钠,是混合物,该选项说法不正确;
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不再变化,该选项说法不正确;
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应,该选项说法正确。
故填:AD。
12. 某化学兴趣小组三位同学在学习盐酸与氢氧化钠反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,各从不同方面对其进行图象描述。图A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。根据图B的曲线变化,回答下列问题:
(1)该变化对应的实验操作是将 滴加到另一种溶液中;
(2)当滴入溶液的质量为ag时,溶液中的溶质为 (填化学式);
(3)当溶液的pH=7时,溶液中的主要离子是 、 (填离子符号);
(4)当加入溶液的质量为bg时,向所得溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液是 色。
【解答】解:(1)图B中pH是逐渐增大的,因此是把氢氧化钠溶液滴入盐酸中;故答案为:氢氧化钠溶液;
(2)当滴入溶液的质量为ag时,盐酸过量,溶液中的溶质为氯化钠和盐酸;故答案为:HCl、NaCl;
(3)当溶液的pH=7时,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,溶液中的主要离子是钠离子和氯离子;故答案为:Na+;Cl﹣;
(4)当加入溶液的质量为bg时,氢氧化钠溶液过量,向所得溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液是蓝色;故答案为:蓝;
13. (2023秋•定海区月考)两个烧杯中分别盛有质量和溶质质量分数都相同的盐酸和氢氧化钠溶液。若将A烧杯中溶液注入B烧杯中,B烧杯中溶液的pH按图甲线①变化,若将B烧杯中溶液注入A烧杯中,A烧杯中溶液的pH按图乙线②变化。
(1)原A烧杯中的溶液是 。
(2)为确定图乙中A点对应的溶液中含有盐酸,可用的试剂是 。(写一种)
【解答】解:(1)分析A烧杯曲线pH的变化可知,A烧杯溶液的pH>7,将A烧杯中溶液注入B烧杯中,pH逐渐减小,所以A烧杯中的溶液为氢氧化钠溶液;故答案为:氢氧化钠溶液;
(2)盐酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红、能与金属铁反应产生气泡、能与碳酸钠粉末反应产生气泡等;故答案为:紫色石蕊溶液或铁或碳酸钠粉末(合理即可)。
14. 中和反应在工农业和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对中和反应进行研究。
(1)对于没有明显实验现象产生的中和反应,如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应,要证明它们之间确实发生了化学反应,可通过如下实验来进行。
①在盛有稀氢氧化钠溶液的烧杯中,滴加2~3滴酚酞试液,用胶头滴管吸取稀盐酸逐
滴加入到上述烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌,当观察到 现象时,说明它们之间发生了中和反应,且恰好完全反应;
②将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中;用数字化仅器对反应过程中溶液的温度、pH进行实时测定,得到的曲线如图1、图2所示:
由图1、图2可知,稀盐酸与稀氢氧化钠已发生中和反应的判断依据是 ;
(2)对于某些有明显实验现象产生的中和反应,如稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应,只要将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中,观察到 现象,就可说明反应已经发生。
【解答】解:(1)①在盛有稀氢氧化钠溶液的烧杯中,滴加2~3滴酚酞试液,用胶头滴管吸取稀盐酸逐滴加入到上述烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌,当观察到溶液由红色变成无色时,说明它们之间发生了中和反应,且恰好完全反应;故答案为:溶液由红色变成无色;
②由图1、图2可知,稀盐酸与稀氢氧化钠已发生中和反应的判断依据是溶液温度升高;溶液pH由大于7降至小于故答案为:溶液温度升高,溶液pH由大于7降至小于7;
(2)将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中时,能够观察到产生白色沉淀,就可说明反应已经发生,故答案为:产生白色沉淀。
15. 某科学兴趣小组为了研究氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中放出热量还是吸收热量,取一定量的氢氧化钠稀溶液与稀盐酸反应,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH,记录数据如下表:
反映时间(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀盐酸体积(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
PH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
温度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)本次实验是把氢氧化钠溶液滴加到盐酸中还是把盐酸滴加到氢氧化钠溶液? 。
(2)上述过程能够说明氢氧化钠与稀盐酸发生反应的依据是 。
(3)小明提出用氢氧化钠固体来代替氢氧化钠溶液进行实验,测量反应过程中温度的变化情况也能达到同样的实验目的,你是否认同此方案?并说明理由。 。
【解答】解:(1)由表格可知,开始时溶液的pH大于7,最后溶液的pH小于7,可以得出该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故答案为:将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中;
(2)氢氧化钠与稀盐酸发生反应的依据是开始时,溶液pH大于7,随着稀盐酸的加入,溶液pH减小,直到pH=7,故答案为:开始时,溶液pH大于7,随着稀盐酸的加入,溶液pH减小,直到pH=7;
(3)用氢氧化钠固体来代替氢氧化钠溶液进行实验不能达到实验目的,因为氢氧化钠溶解也会放出热量,故答案为:不认同,因为氢氧化钠溶解也会放出热量。
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1.5酸和碱之间的反应
1.知道酸和碱反应能生成盐和水。
2.了解酸和碱反应在生活和生产中的应用。
3.会分析酸和碱反应的过程。
一、酸碱反应
(一)酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴人几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
(二)酸碱反应原理
酸和碱之间发生反应能生成盐和水。如:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
(三)酸碱反应的实质
酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
【能力拓展】
大多数酸与碱反应生成盐和水时,我们观察不到明显的外观现象(H2SO4+Ba(OH)2 =BaSO4↓+2H2O 等除外]。探究酸和碱之间发生反应的方法有以下几种:
(1)指示剂法。先在NaOH溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色,然后再逐滴滴加稀盐酸,若观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(2)pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再向NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸,不断振荡溶液使其充分接触,同时多次测定混合溶液的pH,若测得溶液的pH逐渐减小且小于7, 则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(3)热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。酸与碱的反应是放热反应,如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明NaOH溶液和稀盐酸发生了化学反应。而且氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时放出的热量最多、温度最高。
(4)验证反应物的消失。如向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,反应完全时,可向溶液中滴加CuSO4溶液,不再出现蓝色沉淀,说明NaOH已完全参加反应,反应发生。
二、酸碱(中和)反应的应用
(一)酸碱反应在农业生产中的应用
植物适宜在接近中性( pH在6.5~7.5)的土壤里生长,酸性太强(pH<4或碱性太强(pH>8 )的土壤,都不适宜植物生长。因此利用酸碱(中和)反应的原理,在酸(碱)性土壤中加人适量的碱(酸),调节土壤的酸碱性。如农业上常施加熟石灰[主要含Ca(OH)2 ]来降低土壤的酸性。
注意:改良酸性土壤常使用熟石灰,而不使用碱性、腐蚀性很强的氢氧化钠。
(二)酸碱反应在工业生产中的应用
(1)处理工业废水,解决环保问题。
工业生产中产生大量的废水,其中常含有酸性或碱性物质,不经处理、任意排放,就会造成环境污染。因此利用酸碱(中和)反应的原理,根据不同污水的酸碱性,加人适宜的物质,去除污水的酸碱性,使之达到国家规定的排放标准。
(2)精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
(三)酸碱反应在医药方面的应用
人体胃液中含有盐酸,如果胃酸过多,会引起胃痛等病症,医疗上常用能与酸反应的碱性物质作为药品降低胃液的pH,使之达到正常范围,减少胃酸常用的药剂有Al(OH)3,其反应的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O。
【能力拓展】
蚊虫叮咬是因为蚊虫分泌的酸性物质进入肌肉,使肌肉酸痛。利用酸碱反应的原理,涂上碱性物质如纯碱溶液、肥皂水等以减轻痛痒。
三、土壤酸碱性的测定实验
(一)取样
(1)选取当地有代表性的地块。
在取样地块上按一定间隔确定取样点位置,注意不要在路边、沟边、堆放肥料的地点取样。
(2)每个取样点要去掉表面的石块和动植物残体,取0~20厘米范围内的土壤各20克左右。同一地块上取来的土样放在同一个布袋中,进行编号,并记录下采集地点和日期。
(3)将从不同地点采集到的土样分别摊铺在废报纸上,在阴凉通风处晾干,除去残根和杂物,用木棍压成粉状,用金属筛或窗纱筛过后待用。
(二)测定
(1)按照编号,取1克左右土样放人试管中,加人5毫升蒸馏水,振荡30秒钟后静置。待土壤微粒下沉后,用玻璃棒蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色,记录下相应的pH,填入表中。
(2)根据土壤酸碱度分级表,确定该土壤代表的土壤酸碱度状况。
土壤酸碱性的分级表
pH
<4.5
4.5~ 5.5
5.5~6.5
6.5~ 7.5
7.5~ 8.5
8.5 ~ 9.5
>9.5
土壤酸碱性
强酸性
酸性
弱酸性
中性
弱碱性
碱性
强碱性
题型1酸碱反应的实验及现象
[例题1] (2024•衢州一模)小科利用如图甲所示的装置对盐酸和氢氧化钠溶液反应进行探究,测量结果如图乙和图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中仪器A盛放的是NaOH溶液
B.图乙中a→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
C.图丙中V的数值最接近12
D.图丙中从f→g温度变化趋势可说明该反应是吸热反应
A、根据图像中pH的变化是从大于7逐渐减小到小于7,进行分析判断。
B、根据a→d,可以分为a→c、c→d两个过程,进行分析判断。
C、根据e→f的过程中温度逐渐升高,进行分析判断。
D、根据至f点,温度最高,进行分析判断。
[变式1] (2023秋•台州月考)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液中的离子只有Na+、Cl﹣
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+浓度变小
[变式2] (2023秋•鹿城区校级月考)指示剂可以帮助我们判断酸与碱的反应程度,图中能实现“恰好完全反应”的操作是( )
A.甲:蓝色刚好变成红色
B.乙:红色刚好变为蓝色
C.丙:红色刚好变成无色
D.丁:无色刚好变成红色
[变式3] (2022秋•西湖区期末)一定温度下,向含有适量酚酞溶液的氢氧化钠溶液中慢慢滴加稀盐酸,溶液温度随加入稀盐酸的质量的变化曲线如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.M点时溶液呈红色 B.N点时溶液pH最小
C.该化学反应放热 D.P点时溶液呈酸性
[变式4] (2023秋•钱塘区期中)某同学在常温下进行了中和反应的实验探究。向20mL0.4%的NaOH溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入0.4%的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液pH随所滴入稀盐酸体积变化的曲线如图所示。下列有关说法中,不正确的是( )
A.烧杯中的溶液在a点时显红色
B.在b点时溶液中H+和OH﹣恰好完全反应
C.在c点时烧杯中的溶液呈酸性
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+逐渐减少
题型2酸碱反应的应用
[例题2] (2023秋•西湖区校级月考)某研究小组在采用抽样法取得土壤样品后做了以下两个实验。
实验1:
(1)实验目的:测定土壤的酸碱度。
(2)实验方法:取5g土样放入碗中。加入自来水10mL,用玻璃棒充分搅拌均匀,待其静置澄清后,用玻璃棒蘸取清液到精密pH试纸(可精确到小数点后一位)上,与标准比色卡比较,读出土样的pH。
(3)实验记录:进行三次实验,测得土样pH分别为:3.6,3.5,3.7。
(4)结果分析:①从测定结果看,此土壤呈 (填“酸”或“碱”)性。②此实验方法有一处不够严密,请给予指出并改正: 。③若要粗略地测定土壤的酸碱性,可另取该试样清液,往其中滴入紫色石蕊试液,紫色石蕊试液应该呈 颜色。
实验2:
(1)实验目的:研究适合的土壤改良剂。
(2)实验方法:取三份土样各500g,分别加入0.2g不同改良剂和1L左右的水,充分搅拌静置后,测定清液的pH。
(3)实验记录:见下表。
加入的改良剂
重过磷酸钙
熟石灰
草木灰
改良剂有效成分的化学式
测得的pH
Ca(H2PO4)2
3.1
Ca(OH)2
10.3
K2CO3
8.9
(4)结果分析:①从本实验结果看,不能用于改良此土壤的改良剂是 。②为增强对比实验的说服力,在上述实验方法中,你认为对每种改良剂进行实验所加水量的要求应该是 。
实验1:(4)①根据pH的分界点来判断该土壤的酸碱性;
②实验中用自来水来配制溶液,而自来水在消毒的过程中会变成酸性的,所以会干扰结论;
③紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,可以据此完成解答;
实验2:(4)①根据实验记录分析可以知道重过磷酸钙和草木灰的水溶液都呈酸性,所以不能用来改良酸性土壤;
②通过控制变量法来进行实验探究可以得出比较有说服力的结论。
[变式5] (2023秋•拱墅区校级月考)某兴趣小组利用自制酸碱指示剂测量校园一矩形农场土壤的酸碱性,小明选取了5个位置取样测量(图中表示农场俯视图取样点),则取样方式最合理的是( )
A. B.
C. D.
[变式6] (2023秋•滨江区期中)科学兴趣小组在进行土壤酸碱性的测定探究:
(1)实验目的:进行土壤酸碱性的测定。
(2)实验方法:取5g土样,放入碗底,加入自来水10mL,用玻璃棒充分搅拌均匀,待其静置澄清后,用玻璃棒蘸取清液到精密pH试纸(可精确到小数点后一位)上,即与标准比色卡比较,读出土样的pH。
(3)实验记录:进行二次实验,测得pH分别为:3.6、3.5、3.7。
(4)结果分析:
①从测定结果看,此土壤呈 (填“酸”或“碱”)性。
②此实验方法有一处不够严密,请给予指出并改正: 。
[变式7] (2024•杭州一模)在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克20%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。
若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
[变式8] (2024•上城区校级一模)根据图片回答问题:
(1)氢氧化钠和盐酸恰好反应的证据是 。反应中,数目减少的离子是 (填符号)。
(2)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 (填字母)。
A.取样,加入CuO粉末 B.取样,滴加NaOH溶液 C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,滴加AgNO3溶液 E.取样,加入铁粉末
【基础强化】
1. (2024•拱墅区一模)取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验,下列能说明两者恰好完全反应的是( )
A.滴入硫酸铜溶液,生成蓝色沉淀
B.滴入酚酞试液,溶液显无色
C.加入氧化铜粉末,溶液变蓝色
D.测得溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
2. (2023秋•义乌市校级期末)等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7.0,则( )
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等
B.混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C.混合前后水分子总数不变
D.混合前后阳离子总数不变
3. (2022秋•西湖区校级期末)将25克20%的氢氧化钠溶液和25克20%的稀硫酸充分混合,混合后的溶液与下列物质不能发生反应的是( )
A.氧化铜 B.二氧化碳
C.氯化钡溶液 D.硫酸铜溶液
4. (2022秋•仙居县期末)向盛有稀硫酸的烧杯中加入某种药品,恰好完全反应。反应前后溶液中离子种类及个数关系如图所示。则加入的药品可能是( )
A.锌 B.氧化铁 C.氢氧化钠 D.氢氧化钡
5. (2023秋•慈溪市期中)下列叙述正确利用了中和反应原理的是( )
A.用熟石灰和硫酸铜制波尔多液
B.用氢氧化钠可以治疗胃酸过多
C.用盐酸除铁锈
D.用熟石灰改良酸性土壤
6. (2023秋•西湖区校级期中)某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中a点所示溶液成酸性
B.该实验是将盐酸逐滴滴入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中
C.b点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
D.图中b点所示溶液中所含的溶质有NaCl和NaOH
7. (2023秋•平湖市期中)酸碱反应的应用十分广泛。下列实例不属于酸碱之间的反应的是( )
A.金属表面锈蚀后,可用稀盐酸进行清洗
B.胃酸分泌过多的病人遵医嘱服用含有氢氧化铝的药物以缓解胃酸
C.蚊虫叮咬人的皮肤分泌出蚁酸,如果涂含碱的药水就可减轻痛痒
D.土壤酸化后加入熟石灰改良
8. (2023秋•上虞区月考)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A.滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得反应后溶液中Na+与SO42﹣个数比为2:1
【素养提升】
9. (2022秋•杭州期末)在NaCl和HCl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量。下列图象正确的是( )
A. B.
C. D.
10. (2023秋•江干区校级月考)为了探究氢氧化钠与盐酸能否发生反应,兴趣小组设计了多个实验方案。
(1)小金查阅资料得知:溶液中若存在自由移动的离子,通电时就会发生定向移动,从而形成电流;相同电压下、等体积溶液中,所含离子数目越多,电流就越大。利用如图所示的电路,在一定电压下,在E、F处连接电极测定4种试剂(一定体积、一定质量分数)的导电性,获得如表所示的相关数据:
实验序号
A
B
C
D
试剂
蒸馏水
稀盐酸
氢氧化钠溶液
氯化钠溶液
电流强度/mA
约为0
0.09
0.09
0.09
设计实验方案:各取10mLNaOH溶液于两个小烧杯中,分别加入10mLNaCl溶液和10mL稀盐酸(所得混合溶液体积均约为20mL),按照如图所示连接电路,在一定电压下测量两种混合溶液的导电性,读出并记录电流表示数依次为I1和I2;若观察到I1 I2(选填“>”、“=”或“<”),则可推断氢氧化钠和盐酸发生了反应。
(2)请你运用另外一种科学原理,设计一个实验来证明氢氧化钠与盐酸能发生反应。请写出简要的实验方案和明确的判断依据。有下列仪器、物品供选择:镁条、蒸馏水、稀盐酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、烧杯、试管、滴管、玻璃棒。
方案: ,判断依据: 。
【能力培优】
11. (2023•杭州模拟)酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)要配制50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是: 。
(4)下列说法正确的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
12. 某化学兴趣小组三位同学在学习盐酸与氢氧化钠反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,各从不同方面对其进行图象描述。图A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。根据图B的曲线变化,回答下列问题:
(1)该变化对应的实验操作是将 滴加到另一种溶液中;
(2)当滴入溶液的质量为ag时,溶液中的溶质为 (填化学式);
(3)当溶液的pH=7时,溶液中的主要离子是 、 (填离子符号);
(4)当加入溶液的质量为bg时,向所得溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液是 色。
13. (2023秋•定海区月考)两个烧杯中分别盛有质量和溶质质量分数都相同的盐酸和氢氧化钠溶液。若将A烧杯中溶液注入B烧杯中,B烧杯中溶液的pH按图甲线①变化,若将B烧杯中溶液注入A烧杯中,A烧杯中溶液的pH按图乙线②变化。
(1)原A烧杯中的溶液是 。
(2)为确定图乙中A点对应的溶液中含有盐酸,可用的试剂是 。(写一种)
14. 中和反应在工农业和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对中和反应进行研究。
(1)对于没有明显实验现象产生的中和反应,如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应,要证明它们之间确实发生了化学反应,可通过如下实验来进行。
①在盛有稀氢氧化钠溶液的烧杯中,滴加2~3滴酚酞试液,用胶头滴管吸取稀盐酸逐
滴加入到上述烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌,当观察到 现象时,说明它们之间发生了中和反应,且恰好完全反应;
②将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中;用数字化仅器对反应过程中溶液的温度、pH进行实时测定,得到的曲线如图1、图2所示:
由图1、图2可知,稀盐酸与稀氢氧化钠已发生中和反应的判断依据是 ;
(2)对于某些有明显实验现象产生的中和反应,如稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应,只要将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中,观察到 现象,就可说明反应已经发生。
15. 某科学兴趣小组为了研究氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中放出热量还是吸收热量,取一定量的氢氧化钠稀溶液与稀盐酸反应,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH,记录数据如下表:
反映时间(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀盐酸体积(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
PH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
温度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
(1)本次实验是把氢氧化钠溶液滴加到盐酸中还是把盐酸滴加到氢氧化钠溶液? 。
(2)上述过程能够说明氢氧化钠与稀盐酸发生反应的依据是 。
(3)小明提出用氢氧化钠固体来代替氢氧化钠溶液进行实验,测量反应过程中温度的变化情况也能达到同样的实验目的,你是否认同此方案?并说明理由。 。
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