2024年中考化学二轮专题复习：中和反应相关实验及计算

2024年中考化学二轮专题复习：中和反应相关实验及计算 1．分类法是化学研究物质性质的重要方法。某化学小组的同学为研究酸碱盐性质及用途设计了如下实验： 【实验一】酸的用途 （1）写出一个用稀硫酸制硫酸铜的化学方程式 ， 【实验二】碱的性质 （2）在试管中加入少量硫酸铜溶液，再滴入适量氢氧化钠溶液，观察到的现象是 。将上述实验浊液过滤，向滤渣中加入过量的稀盐酸，说明酸和碱能发生反应的现象是 ，反应的化学方程式为 。 【实验三】酸碱盐的性质。烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g，向其中逐滴滴加Ba（OH）2溶液，产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。 （3）0-a段发生反应的化学方程式为 ； （4）c点的溶质为 ； （5）根据图中数据，要推算原溶液中盐酸的溶质质量分数，除已知数据外至少还需要的数据是 。 2．某校化学兴趣小组进行了中和反应实验，向2mL溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中先滴加2滴无色酚酞，再滴加浓度为4%稀盐酸。 （1）实验过程中需边滴加边振荡的目的是： （2）当溶液从红色变为无色时，记录滴加稀盐酸的滴数为40滴，在所得溶液中返滴4%氢氧化钠溶液，要使溶液变回红色，至少需要 滴氢氧化钠溶液；（以上所用溶液的密度近似为1.0g/mL，每滴溶液的质量为0.05g，下同）实验中导致盐酸滴加过量的操作原因是 （3）有A、B、C三组同学，分别用三种不同浓度的稀盐酸和2mL浓度为4%的氢氧化钠溶液反应，记录溶液从红色变为无色时，所滴加的稀盐酸的滴数及返滴氢氧化钠时的滴数，如下表： 滴数 组别 溶液从红色变为无色时，所滴加稀盐酸的滴数 溶液从无色变为红色时，返滴NaOH溶液的滴数 A组 11滴 4滴 B组 37滴 1滴 C组 100滴 1滴 ①所用盐酸浓度最大的组是 ；可看作恰好反应的组是 （填组号） ②计算A组所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？ （写出计算过程） 3．化学是以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段。 (1)三门峡市化学实验创新大赛中设计微型实验装置进行探究实验。 ①锥形瓶中澄清石灰水的作用是？ 。 ②当缓慢推注液体药品时，T型导管下端燃着的木条熄灭，说明二氧化碳有哪些性质？ 。 ③湿润的蓝色石蕊试纸变红，请用化学方程式解释原因 。（注：蓝色石蕊试纸变红证明溶液呈酸性） (2)①用A装置制取氧气有一处明显错误，请加以改正： 。写出用改正后的装置制取氧气的化学方程式： （试管口不放置棉花）。 ②用B装置检验氧气收集满的方法是 。 ③某气体的相对分子质量为46，常温下不与空气成分反应。若用C装置收集时，气体应从 （填标号）端通入。 (3)若60g的稀盐酸与40g20%的氢氧化钠溶液恰好完全中和，计算反应后所得溶液中溶质的质量。 4．某化学小组欲配制200g溶质质量分数为4.9%的稀硫酸来进行实验。老师为他们提供了溶质质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）和水。 【溶液配制】 (1)通过计算，需要用到溶质质量分数为98%的浓硫酸的质量是 g。 (2)若稀释时，量取浓硫酸采取仰视读数（其他操作正确），则配制的稀硫酸的溶质质量分数 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 (3)下图A和B是两同学稀释浓硫酸操作示意图，正确的是______（填“A”或“B”）。 A．   B．   (4)写出配制过程还需要的仪器（上图中没有画出的）有： 。 【实验拓展】 中和反应的应用，同学们利用准确配制的4.9%的稀硫酸，测定一瓶未知浓度的氢氧化钠溶液。    (5)如图1所示：在烧杯中加入10g氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，再用滴管慢慢滴入4.9%的稀硫酸，并不断搅拌。 ①证明上述反应恰好完全反应的实验现象是 。 ②从微观角度分析，中和反应的实质是 。 (6)在老师的指导下，同学们另取了10g氢氧化钠溶液进行了数字化实验，使用传感器，由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图像（如图2）。利用图2回答下列问题： ①b点溶液中含有的溶质是 。 ②依据图2数据，计算出氢氧化钠溶液中溶质的质量分数 。（反应的化学方程式为：） 5．某研究性学习小组为证明中和反应的发生进行以下探究，请你参与实验： 【方案一】甲同学按图一进行实验： (1)观察到溶液 ，证明反应发生，化学方程式为 ； 【方案二】乙同学取一定量稀盐酸，向其中逐滴滴入氢氧化钠溶液，用传感器测溶液的pH曲线如图二。 (2)60s时，烧杯中溶液的溶质为 （写溶质化学式，不考虑指示剂）； (3)请你根据图二分析稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的依据是 。 【方案三】丙同学取变色硅胶（吸水后由蓝色变为红色）、无水醋酸（一种酸，常温下为无色液体）和氢氧化钠固体进行图三所示的实验： (4)能证明酸和碱反应的现象是 ； (5)用手触摸试管③外壁，有发热的现象，说明该反应是 热量（填“吸收”或“放出”） 【拓展探究】若不加酚酞试液，将稀盐酸与10mL稀氢氧化钠溶液混合后，再向其中加入硫酸铜溶液至蓝色沉淀质量不再增加，消耗硫酸铜溶液5mL，此时还必须做一个对比试验才能证明两者确实反应。 已知：2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 (6)这个对比实验是（简述操作方法和结论） 。 6．氢氧化钠是初中学习的一种重要物质，下面是有关氢氧化钠的实验。 【实验项目1】利用图甲装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，仪器A是一种带有刻度的滴管，并用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，得到图乙和图丙。    (1)盐酸与氢氧化钠发生中和反应的化学方程式为 。 (2)仪器A中溶液的溶质是 （填化学式）。 (3)图乙中，说法错误的是______（填字母） A．b点所示溶液中滴入酚酞试液会变红色 B．c点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物 C．c点所示溶液中的溶质种类比d点多 D．一段时间后，溶液pH会变为0 (4)图丙中，V的数值最接近 （填“6”“12”或“16”），中和反应是 反应（填“放热”或“吸热”）。 【实验项目Ⅱ】某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，变质程度如何？同学们进行了以下探究： (5)请完成实验报告 实验步骤 实验现象 实验结论 ①步骤一：取少量溶液于试管中加入 充分反应 溶液中含有碳酸钠 ②步骤二：将步骤一试管中的物质过滤，向滤液中加入酚酞 溶液变红 7．氢氧化钠是初中学习的一种重要物质，下面是有关氢氧化钠性质的实验。 Ⅰ.实验一：利用图甲装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，仪器A是一种带有刻度的滴管，并用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况，得到图乙和图丙。 (1)盐酸与氢氧化钠发生中和反应的化学方程式为 。 (2)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。 (3)图乙中，说法错误的是 ___________(填字母)。 A．b点所示溶液中滴入酚酞试液会变红色 B．c点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物 C．c点所示溶液中的溶质种类比d点多 D．一段时间后，溶液pH会变为0 (4)图丙中，V的数值最接近 (填“6”“12”或“16”)；中和反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 (5)下列图像能正确反映其变化关系的是 ___________(填字母)。 A． B． C． D． Ⅱ．实验二：利用如图所示装置(固定装置省略)进行NaOH与CO2气体反应的实验。 (6)若A与C连接，将部分NaOH溶液注入烧瓶中，然后关闭活塞打开止水夹，观察到的实验现象是 ，CO2与NaOH溶液反应的化学方程式是 。 (7)已知：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3；NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；将实验后烧瓶内的溶液在低温下蒸干得到白色固体X，则X的组成可能有四种情况，分别是： ； ； ； 。 8．课外活动小组用如图所示装置测定NaOH溶液滴入稀盐酸时，溶液的温度和pH随NaOH溶液体积（V）的变化曲线如图所示： 请回答： (1)分析图中曲线，可以判断该反应 （选填“放出”或“吸收”）热量。 (2)若图表示的是5%的NaOH溶液滴入10mL稀盐酸中，请计算该稀盐酸中溶质的质量分数（写出计算过程，假设几种溶液密度均约为1g/mL）。（结果保留至0.1%） (3)如果将上述相同浓度的稀盐酸反过来不断滴入上述20 mLNaOH溶液至过量，请在答题卡图中画出溶液的pH变化曲线。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． Cu（OH）2+H2SO4=CuSO4+2H2O 产生蓝色沉淀 蓝色固体消失，溶液由无色变为蓝色 Cu（OH）2+2HCl=CuCl2+2H2O Ba（OH）2+2HCl=BaCl2+2H2O、BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2 BaCl2 a点对应的沉淀质量 【详解】（1）稀硫酸和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为Cu（OH）2+H2SO4=CuSO4+2H2O； （2）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，氢氧化铜是蓝色絮状沉淀，可以观察到的现象是产生蓝色絮状沉淀；盐酸和氢氧化铜反应生成氯化铜和水，说明酸和碱能发生反应的现象是，蓝色絮状沉淀消失，溶液由无色变为蓝色，该反应的化学方程式为Cu（OH）2+2HCl=CuCl2+2H2O； （3）0-a段发生反应盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水，氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，该反应的化学方程式为Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O、BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2； （4）硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，氯化镁和氢氧化钡反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡，反应结束后，c点的溶质为氯化钡； （5）根据图中数据，要推算原溶液中盐酸的溶质质量分数，已知烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100.0g，还需知道盐酸溶液中盐酸的质量，Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O，，只需知道a点对应的硫酸钡质量，BaCl2+MgSO4=BaSO4↓+MgCl2，即可求出与硫酸镁反应氯化钡的质量，Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O，根据求出氯化钡的质量，即可求出混合溶液中盐酸的质量，带入可求出混合溶液中盐酸的质量分数。 2． 使反应更充分、快速进行，避免反应终点颜色变化不及时导致盐酸滴加过量 4 滴加盐酸速度过快，未充分振荡，盐酸未与氢氧化钠充分反应，导致盐酸过量 A C 14.6% 【分析】氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。 【详解】（1）实验过程中需边滴加边振荡可以使反应充分，加快反应速率，故实验过程中需边滴加边振荡的目的是：使反应更充分、快速进行，避免反应终点颜色变化不及时导致盐酸滴加过量。 （2）氢氧化钠质量为 设和氢氧化钠反应所需的盐酸的质量为x 稀盐酸中盐酸的质量为，盐酸剩余，返滴氢氧化钠和剩余盐酸反应 设氢氧化钠的质量为y 故要使溶液变回红色，至少需要滴氢氧化钠溶液；实验中导致盐酸滴加过量的操作原因是滴加盐酸速度过快，未充分振荡，盐酸未与氢氧化钠充分反应，导致盐酸过量。 （3）①三个组发生酸碱中和反应氢氧化钠的量都是一样的，所以完全反应所需盐酸也是一样的，滴加盐酸滴数越少，证明浓度越大，故所用盐酸浓度最大组为A；C组盐酸浓度最低，滴加过程中误差最小，并且氢氧化钠返滴最少，可以看作完全反应，故选C。 ②A组氢氧化钠的总质量为 设A组所用稀盐酸的溶质质量为m 故A组所用稀盐酸的溶质质量分数是。 3．(1) 检验二氧化碳 二氧化碳密度大于空气，二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧 (2) 试管口需要略微向下 用带火星小木条靠近a口处，若木条复燃，则已集满 m (3)解：设与反应后所得溶液中溶质的质量为x 答：反应后所得溶液中溶质的质量11.7g。 【详解】（1）①二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和水，澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊； ②T型导管下端燃着的木条熄灭，“下端”说明二氧化碳密度大于空气，“熄灭”说明二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧； ③二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使得蓝色石蕊试纸变红，化学方程式为； （2）①加热固体时，试管口如果没有略向下倾斜，则冷凝水倒流至试管底部，致使试管底部破裂，所以给试管里的固体加热时，管口要向下倾斜；装置A为固固加热型反应，且试管口没有棉花，故反应为氯酸钾在二氧化锰催化下，受热分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为； ②氧气密度大于空气，故从b口进气、a口出气，氧气具有助燃性，故用带火星小木条靠近a口处，若木条复燃，则已集满； ③某气体的相对分子质量为46，密度大于空气，使用向上排空气法收集，故从m口进气； （3）见答案。 4．(1)10 (2)偏大 (3)B (4)胶头滴管 (5) 酚酞试液刚好从红色变为无色 氢离子和氢氧根离子结合生成水 (6) Na2SO4、H2SO4 解：由图知，氢氧化钠和硫酸恰好完全反应时，所用稀硫酸的质量为10g 设氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为x 答：氢氧化钠溶液中溶质质量分数为4%。 【详解】（1）需要用到溶质质量分数为98%的浓硫酸的质量是：200g×4.9%÷98%=10g。 （2）若量取浓硫酸时仰视读数（其它操作正确），读取数值小于实际数值，会使溶质的质量偏大，则所得溶液的溶质质量分数偏大。 （3）稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，不能将水注入浓硫酸中。 故选B。 （4）用浓溶液配制稀溶液，配制时所需仪器主要有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒等，配制过程还需要的仪器（上图中没有画出的）是胶头滴管。 （5）①氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，硫酸钠显中性，不能使无色酚酞试液变红，故明上述反应恰好完全反应的实验现象是溶液由红色刚好褪为无色。 ②从微观角度分析，中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子。 （6）①氢氧化钠和硫酸生成硫酸钠和水，由图可知，b点时，pH＜7，说明此时硫酸过量，故b点溶液中含有的溶质是：Na2SO4、H2SO4。 ②见答案。 5．(1) 由红色变为无色 (2)NaOH、NaCl (3)pH从小于7逐渐增大至大于7 (4)①，②硅胶不变色；③硅胶由蓝色变红色 (5)放出 (6)向10mL氢氧化钠稀溶液中加入硫酸铜溶液至沉淀不再产生，若消耗硫酸铜溶液大于5mL，即可证明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应 【详解】（1）氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，滴入稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化钠显中性，稀盐酸显酸性，均不能使无色酚酞试液变红，故观察到溶液由红色变为无色，证明反应发生； 氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：； （2）由图可知，60s时，pH＞7，说明此时氢氧化钠过量，氢氧化钠和稀盐酸反应生成了氯化钠，故此时溶液中的溶质是：NaOH、NaCl； （3）稀盐酸显酸性，pH＜7，随着反应的进行，溶液的pH逐渐增大，且到44s时，pH=7，后氢氧化钠过量，pH＞7，故溶液的pH由小于7逐渐增大至大于7，证明稀盐酸和氢氧化钠溶液反生反应； （4）通过①，②的实验现象的对比证明了无水醋酸和氢氧化钠固体不含水，不能使硅胶变色，由实验③硅胶的变色说明了有水生成，说明酸碱发生了反应； （5）用手触摸试管③外壁，有发热的现象，说明氢氧化钠固体和无水醋酸反应放出热量，说明该反应是放热反应； （6）要想证明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应，可向10mL稀氢氧化钠溶液中直接加入硫酸铜溶液，至沉淀不再产生，若消耗硫酸铜溶液大于5mL，说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。 6．(1)HCl+NaOH=NaCl+H2O (2)HCl (3)CD (4) 12 放热 (5) 足量氯化钡溶液 产生白色沉淀 氢氧化钠部分变质 【详解】（1）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学反应方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O； （2）从图乙中知道开始烧杯内溶液pH大于7，应该为氢氧化钠溶液，所以仪器A中溶液的溶质是HCl； （3）A、b点pH大于7，说明溶液显碱性，所以这时加入酚酞试液会变红，说法正确，不符合题意； B、c点是溶液pH等于7，说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，所以溶液中溶质只有氯化钠，c点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物，说法正确，不符合题意； C、c点所示溶液中的溶质只有氯化钠，而d点pH小于7，说明盐酸过量了，所以d点时溶质有氯化钠和氯化氢，说法错误，符合题意； D、因为随着盐酸的继续加入，溶液pH会逐渐降低，但不会等于0，说法错误，符合题意； 故选CD； （4）因为在V时温度最高，所以是酸和碱恰好完全反应时，所以V的数值最接近12，中和反应是放热反应； （5）因步骤一实验结论有碳酸钠，步骤二中说明将步骤一试管中的物质过滤。则步骤一中有沉淀产生，所以加入的是能够和碳酸根产生沉淀的物质，可以是氯化钡溶液或氯化钙溶液等，要保证充分反应所以要足量，实验现象会产生白色沉淀。步骤一中已经经碳酸根全部除去，步骤二中过滤后加入酚酞仍然变红，说明溶液仍然为碱性，则还有没有变质的氢氧化钠存在，所以实验结论是部分变质。 【点睛】 7．(1) (2)HCl (3)CD (4) 12 放热 (5)C (6) B导管口产生气泡 (7) NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3 NaHCO3 【详解】（1）氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：； （2）由图乙可知，一开始pH大于7，随着反应的进行，pH逐渐减小至小于7，故仪器A中溶液的溶质是：HCl； （3）A、图乙中，b点对应的溶液的pH＞7，呈碱性，滴入酚酞试液会变红色；故A正确； B、图乙中，c点对应的溶液的pH═7，呈中性，表示HCl与NaOH恰好完全反应，此时溶液中的溶质是NaCl，将其蒸干水，得到的固体只有氯化钠，属于纯净物；故B正确； C、图乙中，d点对应的溶液的pH＜7，呈酸性，表示反应结束后，继续滴加了稀盐酸，所以溶液中的溶质有HCl和NaCl，而c点对应的溶液中的溶质只有NaCl；故C错误； D、因为反应结束后，继续滴加稀盐酸的量再多，溶液的pH也不可能为0；故D错误。 故选：CD； （4）根据图3丙中的图象可知，加入稀盐酸的体积达到VmL时，溶液的温度最高，说明反应放热；对应的反应进度是HCl与NaOH恰好完全反应，观察图乙，HCl与NaOH恰好完全反应消耗的稀盐酸的体积是12mL；故填：12；放热； （5）A、随着反应的进行，NaCl的质量从无到有，逐渐增多，至恰好完全反应，达到最大值，之后不再发生变化；故A错误； B、NaCl在溶液中的质量分数，从0开始，先逐渐增大，至反应结束时，达到最大值，之后随着继续滴入稀盐酸的量的增多，又逐渐减小，但不可能为零；故B错误； C、NaOH的质量随着反应不断进行，逐渐减小，反应结束时变为0；故C正确； D、由于反应开始前，溶液中有水，随着反应不断进行，水的质量逐渐增多，因此图象起始点不是坐标原点，故D错误。 故选：C； （6）若A与C连接，将分液漏斗中部分NaOH溶液注入烧瓶中，然后关闭活塞并打开止水夹，由于二氧化碳被消耗后，会导致烧瓶中的压强减小，空气会通过B进入洗气瓶中，通过C进入烧瓶，因此能够观察到B导管口产生气泡； 二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：； （7）二氧化碳和氢氧化钠反应时，如果氢氧化钠过量，则溶质是氢氧化钠和碳酸钠；如果氢氧化钠和二氧化碳恰好完全反应，则溶质是碳酸钠；如果二氧化碳过量，但是不能完全消耗生成的碳酸钠，则溶质是碳酸钠和碳酸氢钠；如果二氧化碳过量，并且把碳酸钠完全消耗，则溶质是碳酸氢钠；故填：NaOH、Na2CO3；Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3；NaHCO3。 8．(1)放出 (2)氢氧化钠的质量为 20mL×1g/mL×5%＝1g 设稀盐酸中溶质的质量分数为 x 答：稀盐酸中溶质的质量分数为 9.1%   (3) 【详解】（1）由图像可知，随着氢氧化钠溶液的滴入，溶液温度逐渐从4℃增大到24℃，所以该反应放热，故填放出； （2）见答案； （3）由图像可知，当氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸溶液中，开始时pH=2，结束时pH=12；在稀盐酸溶液滴加入氢氧化钠溶液中，起始时溶液显碱性，pH=12，结束时溶液显酸性，pH=2；由第（2）问可知，在稀盐酸为10ml时，pH=7，故图像如下所示，其中曲线b时温度变化曲线（原曲线）、曲线c是碱加入酸中的pH变化曲线（原曲线）、a曲线时酸加入碱中的pH变化曲线为 。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$