内容正文:
1.5常见的碱和酸碱反应培优
一、选择题
1. 将质量相等、质量分数相同的氢氧化钠溶液和盐酸混合,再滴入石蕊试液,溶液呈现颜色是( )
A.红色 B.紫色 C.蓝色 D.无色
2. 如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论正确的是( )
A.反应后溶液的pH大于7
B.反应前两种溶液均能导电,反应后的溶液不导电
C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-
D.反应前后各元素的化合价均无变化
3. 小金按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析正确的是( )
A.①中盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶塞甲是玻璃塞
B.②中酚酞试液变红,其原因是溶液中存在Na+
C.③中反应的实质是H+和OH-结合生成水
D.⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是水
4. 小晨在完成如图氢氧化钠与稀硫酸反应试验后,想判断加入的稀硫酸是否过量,他取出部分反应后的液体,利用下列方法进行判断,不可取的是( )
A.加入镁条,是否有旗袍产生
B.加入少量氢氧化钡溶液,是否有白色沉淀生成
C.加入少量氢氧化铁,红色固体是否消失
D.利用pH试纸,结果是否小于7
5. 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中“ ”“ ”“ ”“ ”表示不同离子)。则下列说法正确的是( )
A. 表示氯离子
B. 表示钠离子
C. 可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检验
D.此反应的实质是 和 结合生成水分子
(
反应前
反应后
)
6. 向一定量的稀盐酸中加入过量 NaOH 溶液,下列图象能正确反映其对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论错误的是( )
A.反应结束时溶液的p H=7
B.反应前后元素的种类没有变化
C.反应后溶液中存在的粒子只有Na+和Cl—
D.该反应的实质是H+和OH一结合生成水
8. 向盛有20g10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴人7.3%的稀盐酸,下列是关于溶液总质量或溶液pH随盐酸质量变化的关系图(Q点表示恰好完全反应)。其中正确的是( )
9. 小明研究酸碱反应中 pH 的变化情况,将稀盐酸逐滴滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯中,溶液的 pH 变化如图所示。此过程烧杯中水的质量变化图像正确的是( )
A. B. C. D.
10.已知,电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图所示,电源电压保持不变,弹簧秤下挂着一块铁。现往盛有稀硫酸的烧杯中,逐渐滴入氢氧化钡溶液,可发现弹簧秤的示数( )
A.逐渐变小,最后趋于稳定
B.一直保持不变
C.先变小,后变大,最后趋于稳定
D.先变大,后变小,最后趋于稳定
二、填空题
11.室温时,向滴加了无色酚酞的Ba(OH)2溶液的烧杯中逐滴加入稀硫酸,烧杯内溶液中的溶质质量变化如图所示:
(1)c点溶液中的溶质为__________。
(2)0b段实验的现象是__________。
12.向盐酸溶液中滴NaOH溶液时pH变化如图所示
(1)中和反应实质是 ;
(2)A点溶液中的阳离子有 。
13.张老师上课时做了趣味实验:他选择了一种指示剂(无色酚酞试液或紫色石蕊试液)、稀盐酸、稀NaOH溶液。他先用玻璃棒蘸取某种指示剂在白纸上写上“化学”,可是学生什么也看不见。然后用某种物质喷洒在白纸上,出现了红色的“化学”二字。接着,又向纸上喷洒另一种物质,红字消失。则他选用的指示剂是________,先喷洒的物质是________,后喷洒的物质为________。如果选用另一种指示剂情况会________.
14.酸和碱反应生成__________。酸和碱反应的实质是酸溶液中的__________和碱溶液中的__________结合生成__________的过程。
15.在20厘米3的氢氧化钠稀溶液中加几滴紫色石蕊试液,随后逐渐加入少量稀盐酸,每加一次就测量一次通过的电流,如图是由测量中得到所加稀盐酸的体积和通过的电流的关系图线,则
(1)在图线的P和Q点紫色石蕊试液各呈现什么颜色? ,
(2)正好中和时加入盐酸是 厘米3。
(
10
P
Q
150
100
50
0
20
30
盐酸的体积(厘米
3
)
电流(毫安)
)
三、实验探究题
16.某兴趣小组为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
[方案一]先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液显红色,然后再滴加稀盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞试液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:
猜想①:可能是酚酞试液与空气中的氧气反应,使红色消失;
猜想②:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。
请你写出氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的化学方程式:______________________________
(1)为验证猜想①,该组同学将配制的氢氧化钠溶液加热后,在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞试液。实验中“加热”和“滴入植物油”的目的是______________________________。实验结果表明酚酞试液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞试液,发现溶液也呈现红色,请解释这一现象产生的原因:____________________。由此说明酚酞试液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液溶质质量分数大于10%时,就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的氢氧化钠溶液中溶质质量分数过大:__ __。
[方案二]化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。
该组同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值Δ t(如下表)。
编号
盐酸
NaOH溶液
Δ t/℃
1
3.65%
2.00%
3.5
2
3.65%
4.00%
x
3
7.30%
8.00%
14
(1)表中x=__________。
(2)某同学在没使用温度计的情况下,通过如图7所示装置完成了实验。则该同学根据____________________现象可以判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
图7
17.中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某化学实验小组的同学对酸碱中和反应进行了如下研究。
【实验过程1】
对于没有明显实验现象的中和反应,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,可通过下图所示实验步骤进行操作。
请根据上图所示实验步骤填写实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
①向试管中加入1~2ml稀氢氧化钠溶液
NaOH与HCl
发生了中和反应
②_______________
______________
③____________
______________
【实验过程2】
对于某些有明显现象产生的中和反应,如稀盐酸与氢氧化铝的反应,观察到有___的现象,就可以说明中和反应已经发生。该反应的化学方程式为_____。〔提 示:氢氧化铝是不溶于水的白色固体,其化学式为Al(OH)3〕
【实验反思】
(1)有同学提出也可以使用石蕊溶液代替酚酞溶液进行【实验过程1】的实验。你认为______(填“酚酞溶液”或“石蕊溶液”)更适合用于验证稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生中和反应,你的理由是_____。
(2)对于没有明显现象出现的酸碱中和反应,我们可以借助_____的变化,来判断是否反应或反应进行的程度。
四、综合题
18.用“盐酸—硫化钡法”生产BaCl2会放出有毒气体H2S(其水溶液有酸性)可用NaOH吸收H2S制取Na2S进行处理。下表为H2S回收工艺的各项生产成本:
表H2S回收工艺的各项生产成本
项目
单价(元/吨)
NaOH
2500
Na2S
5000
辅助费用(以处理 1 吨 H2S 计)
1114
(1)工业处理尾气需考虑经济效益和社会效益,根据上述资料分析,单从经济效益考虑这种处理H2S的方法是 (选填“盈利”或“亏损”)的。
(2)若某化工厂每天要处理10吨H2S,需消耗NaOH多少吨?(写出计算过程,结果保留1位小数)
19.某综合实践活动小组同学,对我市某化工厂排放的污水进行检测,发现主要的污染物为氢氧化钠。为测定污水中氢氧化钠的含量,取100 克污水于烧杯中,加入36.5 克质量分数为10%的稀盐酸恰好完全反应。(假设污水中其他成分不与稀盐酸反应) 求污水中所含氢氧化钠的质量分数。
第二讲 常见的碱和酸碱反应培优(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】A
2. 【答案】D
【解析】试题分析:根据氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应分析。
A.根据反应后的容器中的离子种类可以看出,反应后的溶液中只有氯离子、钠离子和水分子,没有氢氧根离子,故pH等于7, A错误;
B.溶液导电是因为溶液中含有自由移动的带电的离子,反应后的溶液中存在自由移动的带正电的钠离子和带负电的氯离子,所以反应后的溶液依然能导电,错误;
C.根据反应的微观示意图可知,反应后的溶液中除了含有钠离子和氯离子外,还有水分子,错误;
D.钠元素、氢元素反应前后的化合价都是+1价,氯元素反应前后的化合价是-1价,氧元素反应前后的化合价是-2价,都没变,正确。故选D
考点:中和反应及其应用,溶液的导电性及其原理分析,溶液的酸碱性与pH值的关系,微粒观点及模型图的应用,常见元素与常见原子团的化合价
点评:理解和熟练掌握中和反应及其应用等相关知识,是解答本题的关键。
3. 【答案】C
4. 【答案】B
5. 【答案】D
6. 【答案】B
【解析】【考点】中和反应及其应用
【分析】中和反应酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应。中和反应的实质是:H+和OH-结合生成水(H₂O)和盐。
【解答】该反应的方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O
A.向一定量的稀盐酸中加入过量 NaOH 溶液,溶液的pH变化情况为:pH <7pH =7pH >7;故A错误;
B.由反应方程式可知,NaCl刚开始没有,随着反应的进行逐渐增加,当HCl消耗完后则不再生成;所以NaCl的质量是先增加后不变;故B正确;
C.加入的NaOH溶液,所以水的质量会一直增加,并且刚开始时是HCl溶液,本身含有水,所以水的质量不会从0开始增加;故C错误;
D.由方程式可知,该反应没有沉淀、气体的出现,所以溶液质量只会增加不会减少;故D错误;
故答案为:B。
7. 【答案】C
8. 【答案】B
9. 【答案】B
【解析】【详解】将稀盐酸逐滴滴入盛氢氧化钠溶液的烧杯中,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,同时加入的稀盐酸也含有水,水的质量不断增加,至Q点时,反应停止,继续滴加稀盐酸,水的质量增加量等于加入的稀盐酸的含有水的质量,所以图像应为先陡后缓,且开始有氢氧化钠溶液,起始值不为0。
故选B。
10.【答案】C
二、填空题
11.【答案】(1)H2SO4(酚酞)
(2)生成白色沉淀,溶液由红色变成无色(答对一点给1分)
12.【答案】(1)H+与OH﹣结合生成水分子;
(2)H+、Na+。
【解析】【解答】解:(1)中和反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子。
(2)A点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl和NaCl,则A点溶液中的阳离子有氢离子和钠离子,其离子符号为H+、Na+。
故答案为:
(1)H+与OH﹣结合生成水分子;
(2)H+、Na+。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,掌握溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
13.【答案】无色酚酞试液;氢氧化钠溶液;稀盐酸;字先变紫色,喷氢氧化钠后变成蓝色,再喷盐酸字色变化为“蓝→紫→红
【解析】【考点】酸的化学性质,碱的化学性质,中和反应及其应用
【解析】【解答】无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,遇中性、酸性溶液不变色而紫色石蕊试液遇碱性溶液变蓝色,遇中性溶液不变色呈紫色、遇酸性溶液变红色,所以喷氢氧化钠后变成蓝色,再喷盐酸发生中和反应后溶液呈中性或酸性字色变化为“蓝→紫→红”.
【分析】无色酚酞试液遇碱性溶液变红色,遇中性、酸性溶液不变色而紫色石蕊试液遇碱性溶液变蓝色,遇中性溶液不变色呈紫色、遇酸性溶液变红色.
14.【答案】盐和水 H+ OH- H2O
15.【答案】蓝色和红色,15
三、实验探究题
16.【答案】2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 把氢氧化钠溶液中的氧气排出和隔绝氧气 碳酸钠溶液显碱性 取相同质量的氢氧化钠溶液分别置于两个烧杯中,向其中一个烧杯中加入足量的水,再分别向两个烧杯中滴加几滴酚酞试液,没有加水稀释的氢氧化钠溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了;加水稀释的氢氧化钠溶液变红色,并且红色不消失,说明氢氧化钠溶液的溶质质量分数达到一定程度时,能使酚酞试液变红色,接着能使酚酞试液褪色 7 U形管中左边液面下降
17.【答案】(1).再向步骤①的试管中滴入几滴酚酞溶液,振荡。 (2).溶液由无色变为红色 (3).再向步骤②的试管中慢慢滴入稀盐酸,振荡 (4).溶液由红色变为无色 (5).白色固体逐渐溶解 (6).Al(OH)3+ 6HCl= AlCl3 +3H2O (7).酚酞溶液 (8).紫色石蕊溶液遇碱溶液变蓝,遇中性溶液变紫,视觉观察不够明显(答案合理均可) (9).酸碱指示剂颜色(或酚酞溶液颜色或石蕊溶液颜色)
【解析】【分析】稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应没有明显的实验现象,可以通过检验有新物质生成或者反应物消失证明发生了反应。
【详解】(1)向试管中加入1~2ml稀氢氧化钠溶液之后再向试管中滴入几滴酚酞试液,震荡,观察到溶液变红,说明溶液呈碱性,再向步骤②的试管中慢慢滴入稀盐酸,振荡,溶液由红色变为无色,说明溶液呈中性或者酸性,则证明氢氧化钠和盐酸发生了反应;(2)氢氧化铝是不溶于水的白色固体,加入盐酸之后能够发生反应,观察到的实验现象是白色固体逐渐溶解,发生反应的化学方程式是Al(OH)3+ 6HCl= AlCl3 +3H2O;(3)“酚酞溶液”或“石蕊溶液”都是常见的酸碱指示剂,遇到酸性、碱性的溶液可以呈现不同的颜色,相比较而言酚酞溶液更适合用于验证稀盐酸与稀氢氧化钠溶液发生中和反应,因为紫色石蕊溶液遇碱溶液变蓝,遇中性溶液变紫,视觉观察不够明显;(4)对于没有明显现象出现的酸碱中和反应,我们可以借助酸碱指示剂颜色的变化,来判断是否反应或反应进行的程度。
【点睛】判断中和反应是否发生的方法有,借助酸碱指示剂的颜色变化、借助反应中的温度变化、借助反应中溶液pH的变化等。
四、综合题
18.【答案】(1)盈利;
(2)需消耗NaOH的质量为23.5吨。
19.【答案】4%
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