2025年安徽省中考化学一轮复习第十单元常见的酸、碱、盐第1课时常见的酸和碱课件
2025-01-24
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内容正文:
第一部分 教材知识复习
第十单元 常见的酸、碱、盐
第1课时 常见的酸和碱
H+
OH-
0~14
小于
越小
等于
大于
越大
玻璃棒
pH试纸
标准比色卡
7
7
<5.6
H2SO4
HCl
黄
刺激性气味
白雾
浓盐酸挥发出的氯化氢气体遇到空气中
的水蒸气形成盐酸小液滴
溶于水放出大量
的热量
吸水
水分
用大量水冲洗
碳酸氢钠
变红色
不变色
变红色
不变色
MgCl2+H2↑
MgSO4+H2↑
ZnCl2+H2↑
ZnSO4+H2↑
FeCl2+H2↑
FeSO4+H2↑
变黄
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
变黄
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
CuCl2+2H2O
BaSO4↓+2H2O
BaSO4↓+2HCl
AgCl↓+HNO3
NaOH
白
白
固
易
放出
微
减小
吸收水分
潮解
干燥
CO2
HCl
腐蚀
大量的水
质量分数为1%的硼酸
CaO+H2O===Ca(OH)2
放出
肥皂
石油
建筑
酸性
盐和水
红
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
盐和水
CaCl2+2H2O
CaSO4+2H2O
新盐和新碱
Cu(OH)2↓+Na2SO4
CaCO3↓+2NaOH
挥发
吸水
挥发
吸水
二氧化碳
二氧化碳
水
酸
碱
盐
水
H+
OH-
H2O
碱性
碱性
氢氧化钙
Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
氢氧化钙
B
C
A
>
盐酸含有氯离子,加入硝酸银也可以反应生成氯化银沉淀
④
2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑
C
溶液变红
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
不是
B
三
有气泡产生
NaCl
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
NaOH
NaOH和Na2CO3
Na2CO3
气泡
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
白色沉淀
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
白色沉淀
白色沉淀
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+
2NaCl(或CaCl2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaCl)
变红
部分变质
不变色
全部变质
密封
固体全部变质
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞溶液变红色
不正确
CaCl2+Na2CO3
===CaCO3↓ +2NaCl
产生白
色沉淀
酚酞溶液
检验并除去碳酸钠
KOH、K2CO3
不正确
加少量稀盐酸,若部分变质,稀盐酸先与氢氧化钾反应,不产生气泡
碳酸钾溶液呈碱性,也能使酚酞溶液变红
K2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2KCl
溶液变红
A
氢氧化钙或氢氧化钡溶液
不再产生沉淀
水
段气体的压强减小幅度较大
NaOH+HCl===NaCl+H2O
氢氧化钠和氯化钠
氯化钠
氯化钠和稀盐酸
NaOH+HCl===NaCl+H2O
Na+、H+
>
氢氧化钠过量
没有溶解的氢氧化钙继续溶解
也可能是加入盐酸稀释了氢氧化钠溶液导致pH减小
1.8
NaOH+HCl===NaCl+H2O
复分解反应
放热
NaCl、HCl
甲、乙实验中的变色硅胶不变色,丙实验中的变色硅胶由蓝色变为红色
氢氧化钠固体溶于水放热
0.8 g<m≤1.17 g
氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,固体的质量也增加
紫色石蕊溶液在碱性溶液中呈蓝色,在中性溶液中呈紫色,颜色变化不易观察
中性
酸性
石蕊或活泼金属等
中和反应属于放热反应
谢谢观看!
溶液的酸碱性与酸碱度
1.酸碱指示剂
(1)常用的酸碱指示剂:如紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液,在不同的酸碱性溶液中显示不同的颜色。
指示剂
酸性
碱性
中性
紫色石蕊溶液
变红
变蓝
紫色(或不变色)
无色酚酞溶液
无色或不变色
变红
无色(或不变色)
(2)酸性溶液和碱性溶液组成的特征:显酸性的溶液都含有大量________,显碱性的溶液都含有大量___________。
◆注意:无色酚酞溶液不能鉴别酸性、中性溶液。
(1)酸碱指示剂与酸性或碱性溶液混合时,是酸性或碱性溶液使酸碱指示剂显示不同的颜色,而不是酸碱指示剂使酸性或碱性溶液变色。
(2)酸碱指示剂颜色的变化,只能说明被测溶液显酸性或碱性,而不能确定此溶液一定是酸溶液或一定是碱溶液。
2.溶液酸碱度的表示——pH
(1)溶液的酸碱性与pH:pH范围通常在____________之间;pH________7的溶液显酸性,pH________,酸性越强;pH________7的溶液显中性;pH________7的溶液显碱性,pH________,碱性越强。
(2)测定方法:用__________蘸取被测液,滴到____________上,pH试纸显色后与______________比较可得出溶液的pH。
◆注意:①不能事先用水润湿pH试纸;②不能将pH试纸直接放入溶液中;③用pH试纸测出的pH一般记整数,为粗略读数。
(3)了解溶液酸碱度的意义
①健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内。
②农作物一般适宜在pH=______或接近______的土壤中生长;pH<4的酸性土壤或pH>8的碱性土壤,一般需要经过改良才适于种植。
③某些工厂排出的二氧化硫等酸性气体可能导致降雨的酸性增强,把pH____________的降雨称为酸雨。酸雨会导致土壤的酸性增强,不利于农作物生长。
常见的酸及其性质
1.浓硫酸和浓盐酸物理性质的比较
比较项目
浓硫酸
浓盐酸
溶质的化学式
_______________
__________
颜色
无色
无色,工业盐酸因含Fe3+杂质略显______色
气味
无
______________
密度
(与水比较)
大于水
大于水
比较项目
浓硫酸
浓盐酸
挥发性
无
瓶口有________出现,原因是____________________________________________________________
水溶性
________________________
与水以任意比例互溶
2.浓硫酸
(1)浓硫酸的特性
①吸水性:浓硫酸具有________性,在实验室常用作某些气体的干燥剂。
②腐蚀性:浓硫酸有强烈的腐蚀性,能夺取纸张、木材、布料、皮肤里的________,生成黑色的炭。
浓硫酸有吸水性,在实验室常用作干燥剂,干燥装置如图所示,可以用来干燥O2、H2、CO2等气体,但浓硫酸不能用来干燥氨气(NH3),因为氨气能与浓硫酸反应,干燥气体时气体从长导管通入。
(2)意外事故处理:若不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即________________,然后涂上3%~5%的____________溶液。
(3)浓硫酸的稀释
如图是浓硫酸稀释的错误操作,由于水的密度比浓硫酸小,会浮在浓硫酸上面,放出大量的热会使水沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅。
3.稀酸的化学性质
(1)与指示剂反应
物质
滴加紫色石蕊溶液
滴加无色酚酞溶液
稀盐酸
__________
__________
稀硫酸
__________
__________
(2)与较活泼金属反应
物质
与稀盐酸反应
与稀硫酸反应
镁
Mg+2HCl===_______________________
Mg+H2SO4===_____________________
锌
Zn+2HCl===______________________
Zn+H2SO4===__________________
铁
Fe+2HCl===______________________
Fe+H2SO4===_________________
(3)与金属氧化物反应
反应
现象
化学方程式
铁锈+
稀盐酸
铁锈消失,铁钉变得光亮,无色溶液________
_____________________________________________
铁锈+
稀硫酸
铁锈消失,铁钉变得光亮,无色溶液________
____________________________________________
稀盐酸(稀硫酸)与铁反应生成氯化亚铁(硫酸亚铁),溶液为浅绿色;与氧化铁反应生成氯化铁(硫酸铁),溶液为棕黄色。
(4)与碱反应,例如:
盐酸与氢氧化铜:2HCl+Cu(OH)2===___________________________。
硫酸与氢氧化钡:H2SO4+Ba(OH)2===____________________________。
(5)与某些盐反应,例如:
氯化钡与硫酸:BaCl2+H2SO4===__________________________。
硝酸银与盐酸:AgNO3+HCl===__________________________。
常见的碱及其性质
1.氢氧化钠和氢氧化钙的对比
比较项目
氢氧化钠
氢氧化钙
化学式
____________
Ca(OH)2
俗名
苛性钠、火碱、烧碱
熟石灰、消石灰
颜色、状态
______色固体
______色粉末状
______体
溶解性
______溶于水并________大量的热
______溶于水,溶解度随温度升高而________
比较项目
氢氧化钠
氢氧化钙
吸水性
在空气中容易____________而________,可作某些气体的________剂,但不可以干燥__________、__________等
几乎不吸收水分
腐蚀性
有强烈的________性,若不慎将碱液沾到皮肤上,要用____________冲洗,再涂上________________________溶液
有腐蚀性
比较项目
氢氧化钠
氢氧化钙
制取
Ca(OH)2+Na2CO3
===CaCO3↓+
2NaOH
_____________________,该反应________大量的热
用途
重要的化工原料,广泛应用于________、________、造纸、纺织、印染等工业,生活中可用于除去油污,如炉具清洁剂
作________材料,中和________土壤,配制农药波尔多液
(1)由于氢氧化钠有强腐蚀性,称量氢氧化钠固体时,要放在玻璃器皿里,不能放在纸上,防止腐蚀天平的托盘。
(2)由于氢氧化钠易潮解,同时易吸收空气中的二氧化碳发生变质,所以必须密封保存。
2.碱的化学性质
(1)与指示剂作用:碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变______。
(2)与某些非金属氧化物等反应生成__________。如氢氧化钠必须密封保存的原因:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;NaOH吸收工业尾气SO2:____________________________;检验CO2的原理:_____________________________。
(3)与酸发生中和反应生成__________。如Ca(OH)2+2HCl===_________________;Ca(OH)2+H2SO4===______________________。
(4)与盐反应生成______________。如2NaOH+CuSO4===____________________;Ca(OH)2+Na2CO3===______________________________。
◆注意:CO与碱不会发生反应。
▲物质长时间敞口放置后质量及溶质质量分数的变化:
物质
质量及溶质质量
分数的变化
原因
浓盐酸
溶质、溶液质量减小,溶质质量分数减小
有________性
浓硫酸
溶质质量不变,溶剂、溶液质量增大,溶质质量分数减小
有________性
浓氨水
溶质、溶液质量减小,溶质质量分数减小
有________性
物质
质量及溶质质量
分数的变化
原因
氢氧化
钠固体
质量增大
有________性,易与____________反应而变质
氢氧化
钙固体
质量增大
易与____________反应而变质
生石灰
质量增大
易与______反应而变质
二氧化碳的检验与吸收
检验二氧化碳常用澄清石灰水,现象是澄清石灰水变浑浊;除去混合气体中的二氧化碳时,最好选用氢氧化钠溶液,因为氢氧化钙微溶于水,相同温度下,相同质量的氢氧化钠溶液能吸收更多的二氧化碳。
中和反应
1.定义:______与______作用生成______和______的反应,叫作中和反应。
2.微观实质:酸溶液中的______和碱溶液中的________结合生成________。
◆注意:中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如盐酸除锈等。
3.中和反应的实验探究(见实验剖析)
4.中和反应在实际中的应用
(1)用于医药:遵医嘱服用某些含有________物质的药物,可以中和过多的胃酸;
(2)用于生活:蜂或蚂蚁叮咬人的皮肤后,在皮肤内分泌出蚁酸,可以涂一些含有________物质的溶液;
(3)处理工厂废水:含有稀硫酸的废水可用____________来中和,反应的化学方程式是___________________________________________________;
(4)改良土壤:如改良酸性土壤可加入____________(填名称)。
应用中和反应时,通常对酸、碱的选取要考虑对环境是否有污染,对人体健康是否有危害以及价格是否合理等。如氢氧化钠、氢氧化钙有强腐蚀性,不能用于治理胃酸过多。
溶液的酸碱性与pH
pH与溶液酸碱性及指示剂的显色情况
溶液酸
碱性
pH
无色酚
酞溶液
紫色石
蕊溶液
酸性
pH<7,且pH越小,酸性越强
无色
红色
碱性
pH>7,且pH越大,碱性越强
红色
蓝色
中性
pH=7
无色
紫色
1.(2024·安徽马鞍山二模)用pH试纸测定白醋的酸碱度时,如果先将试纸用蒸馏水润湿,再把白醋滴到试纸上,则测得的结果与白醋实际的pH比较( )
A.偏低
B.偏高
C.相等
D.无法比较
2.(2024·安徽滁州琅琊区二模)人体胃液的主要成分是盐酸,能为胃蛋白酶提供酸性环境,当pH为3~5时胃蛋白酶活性较好,当pH超过6时,胃蛋白酶因变性而失去活性。胃酸过多会对胃黏膜产生侵蚀作用,并使人感到反酸或胃灼热。如图是部分等量的胃药引起等量胃液pH变化情况。则下列有关说法错误的是( )
A.服用铝碳酸镁起效快,且能保持胃蛋白酶的活性
B.服用碳酸氢钠易造成胃胀气
C.胃酸过多会对胃黏膜产生侵蚀作用,所以胃液pH越大越有利于人体健康
D.在使用药物治疗胃酸过多时并不是用量越多越好
酸的化学性质
记忆酸的化学性质的方法
(1)口诀记忆:石蕊变红因遇酸,酚酞遇酸色不变;活泼金属遇到酸,生成氢和相应盐;碱和金属氧化物,遇酸生成水和盐;还有一些盐与碱,生成气体和沉淀。
(2)图示记忆:(可结合下列两种图示记忆)
酸的通性图
3.(2024·安徽合肥长丰县一模)在实验中发现新的现象是科学研究的开始。如图所示,将表面生锈的铁钉放入盛有稀盐酸的试管中,一段时间后发现溶液变成浅黄色,将试管进行加热后发现溶液颜色立即加深,并产生大量气泡,根据以上现象判断,下列说法错误的是( )
A.溶液变成浅黄色的原因:2Fe+6HCl===2FeCl3+3H2↑
B.加热后产生的大量气泡,可能是氢气
C.升高温度可以加快化学反应的速率
D.可以用盐酸除去铁制品表面的铁锈
4.某化学兴趣小组为验证酸的通性,做了以下5组实验,请分析并回答问题:
【演示实验】
【提出质疑】实验③没有明显现象,甲同学对该实验是否发生化学反应提出质疑,并设计了以下实验进行验证。
【实验探究】
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
一
测定氢氧化钠溶液的pH=a,滴加稀盐酸后测得溶液pH=b(忽略体积的变化)
a______(填“>”“<”或“=”)b
发生了反应
二
向实验③所得混合溶液中加入硝酸银溶液
有白色沉淀产生
发生了反应
【评价交流】乙同学认为甲同学的验证实验中方案二不可行,理由是______________________________________________________。
【拓展延伸】演示实验中有一组没有验证酸的通性,该组是_______(填序号)。请你补充一个演示实验(不改变反应物的类别)完整验证酸的通性,该实验的化学方程式为_______________________________________________________________。
解析:【实验探究】开始测定时,溶液pH比7大,加入盐酸后,氢氧化钠被消耗,生成氯化钠溶液,显中性,碱被消耗,溶液pH开始减小,所以a>b,证明发生了反应。【评价交流】因为加入的是盐酸,盐酸本身含有氯离子,加入硝酸银也会生成氯化银沉淀,不能得出含有氯化钠的结论,不能证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。【拓展延伸】在第④组实验中主要考查氯离子与银离子的反应,不属于考查酸的通性,这是验证了银离子,而应该验证氢离子的性质,氢离子与碳酸盐可以反应生成二氧化碳,观察到气泡,所以④未验证酸的通性;盐酸滴加到碳酸钠溶液中,盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑。
碱的化学性质
记忆碱的化学性质的方法
(1)碱的化学性质可结合下图记忆:
(2)可溶或微溶性碱的溶液能使酸碱指示剂变色,而难溶于水的碱[如Cu(OH)2、Fe(OH)3]在水中难解离,则不能使指示剂变色。
(3)碱与盐的反应,两种反应物必须均易溶于水。
5.(创新实验)(2024·安徽合肥蜀山区三模)小组利用如图装置(气密性良好)探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。先夹紧弹簧夹K2,打开K1,待NaOH浓溶液完全进入集气瓶后立即关闭K1,充分反应后,打开弹簧夹K2,稀盐酸进入集气瓶中。下列说法正确的是( )
A.该实验可通过打开和关闭K1来控制反应的发生与停止
B.打开K1充分反应后,瓶内的压强增大
C.实验结束后,集气瓶中的溶质成分一定有NaCl
D.打开K2后,集气瓶中稀盐酸一定只与一种物质发生了反应
解析:该实验不能通过打开和关闭K1来控制反应的发生与停止;打开K1充分反应后,瓶内的压强减小,是因为二氧化碳和氢氧化钠发生了反应;实验结束后,集气瓶中的溶质成分一定有碳酸钠和稀盐酸反应生成的NaCl;打开K2后,集气瓶中稀盐酸可能发生的反应:稀盐酸和过量的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
6.化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时进行了如图实验:
请回答下列问题:
(1)试管A中的现象是____________。
(2)试管D中发生反应的化学方程式为_____________________________________,该反应________(填“是”或“不是”)复分解反应。
(3)以上实验中,能发生反应但无明显现象的是实验______(填字母)。
(4)实验结束后,小组同学做了两个探究实验:
实验一:充分反应后,小组同学对C试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有NaOH;
猜想二:含有NaOH、Na2CO3;
猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2。
同学们取少量C试管的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液
不产生白色沉淀
猜想______
错误
在试管乙中滴加足量稀盐酸
开始无明显现象,一段时间后______________
猜想二正确
实验二:小组同学将A、B、C、D四支试管中的物质倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置,发现:烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色,则上层清液中一定含有的溶质是____________(指示剂除外)。
解析:(1)氢氧化钙溶液显碱性,加入酚酞溶液后,溶液变红。(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;反应不是相互交换组分,不符合复分解反应的条件。(3)A中溶液颜色变红,C中有白色沉淀产生,D中溶液变浑浊,B中发生酸碱中和反应,没有明显现象。(4)实验一:加入碳酸钠不产生沉淀,说明不含有氢氧化钙,因此猜想三不成立;猜想二正确,说明含有氢氧化钠和碳酸钠,因此加入盐酸先消耗氢氧化钠,再与碳酸钠反应,产生气泡,所以可以看到有气泡产生。实验二:A、B、C、D四支试管中的物质倒入一个洁净的大烧杯中,上层清液为无色,反应后溶液中将没有氢氧化钙、氢氧化钠和碳酸钠,一定有氯化钠;有白色沉淀碳酸钙就没有盐酸,可能有氯化钙。
氢氧化钠变质的探究(知识补充)
1.变质原理与成分分析
变质原理
__________________________________________________
成分分析
①没有变质:____________;②部分变质:_________________;③全部变质:_______________
2.检验氢氧化钠变质的方法
(1)思路分析:检验CO反应产生明显现象,但不能和OH-反应或反应不能产生同样的现象的离子有:
,能与CO
(2)实验设计
试剂选择
现象
化学方程式
酸
稀盐酸
有________产生
_____________________________________
碱
澄清石
灰水
有____________生成
_____________________________________
盐
氯化钙溶液(或氯化钡溶液)
有____________生成
CaCl2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaCl(或BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl)
3.氢氧化钠是部分变质还是全部变质的探究
(1)思路分析:探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质的关键是检验OH-是否存在。若选择无色酚酞溶液检验OH-,应先排除CO的干扰,原因是碳酸钠溶液呈碱性,也能使无色酚酞溶液变红。
(2)方法:先除尽CO,再检验OH-。
①不能选择酸,原因是酸中的H+会与OH-发生中和反应。
②不能选择碱,原因是会引入OH-。
③选择可以与CO反应但不与OH-反应的盐,如氯化钡、氯化钙等。
(3)实验设计
实验目的
实验步骤
现象
化学方程
式或结论
① 除尽
Na2CO3
取一定量样品溶于水,加过量BaCl2(或CaCl2)溶液
产生____________
____________________________________________________________________________________
实验目的
实验步骤
现象
化学方程
式或结论
② 检验
NaOH
取①所得上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液
________
____________
溶液
__________
____________
(4)反思:氢氧化钠应________保存。
1.(2023·安徽宿州模拟)实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠固体,某兴趣小组同学欲对该固体变质情况进行探究。
【提出问题】该瓶氢氧化钠固体是否变质,变质情况如何?
【查阅资料】①氢氧化钠在空气中容易变质但不会转化为NaHCO3;
②CaCl2溶液呈中性;
③盐酸加入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中,盐酸先和氢氧化钠反应。
【提出猜想】猜想Ⅰ:固体未变质
猜想Ⅱ:________________
猜想Ⅲ:固体部分变质
【原因分析】氢氧化钠在空气中变质的原因是______________________________
(用化学方程式表示)。
【进行实验】
小聪同学取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,由此他得出猜想Ⅰ正确,但其他同学很快予以否定,否定的理由是__________________________________________;
小玲同学也取少量样品于烧杯中,用足量水溶解,再向溶液中滴加几滴稀盐酸,未发现有气泡产生,据此现象小玲认为NaOH未变质。你认为该结论是否正确?__________,请说明理由
____________________________________________________________________________________________________。
若固体为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,滴加少量盐酸,如果盐酸不能把氢氧化钠完全消耗时,也不会产生气泡
为了进一步得出结论,该兴趣小组同学结合所给资料分工合作,集思广益,设计了下列实验进行验证,请将下表补充完整。
实验步骤
化学方程式
实验现象
结论
①将该样品配制成溶液,滴加过量CaCl2溶液
___________________________
________________________
__________
__________
猜想
Ⅲ正确
②对①进行过滤,向滤液中滴加____________
溶液
变红
【反思评价】
(1)在实验步骤①中为什么要加入过量的CaCl2溶液?____________________;
(2)小玲同学认为在实验步骤①中可以用Ca(OH)2溶液代替CaCl2证明这一瓶固体中是否含有NaOH,你认为呢?并说明理由
______________________________________________________________________________。
不可行,因为氢氧化钙和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,干扰对样品中氢氧化钠的检验
2.(2024·安徽芜湖模拟)某同学做实验时发现盛有氢氧化钾溶液的细口瓶上的橡胶塞没有了。对于该溶液是否变质,该组同学们做了如下探究,请你一起参与。
【查阅资料】氢氧化钠与氢氧化钾化学性质很相似;草木灰浸出液(K2CO3溶液)呈碱性。
【提出假设】①没有变质,溶质是KOH;②部分变质,溶质是________________________;③全部变质,溶质是K2CO3。
【设计实验】为验证假设,同学们提出了不同的方案并进行了实验。
(1)同学甲,取样品,滴加少量稀盐酸,发现没有气泡,甲同学由此得出假设①正确。你认为甲同学这样的做法__________(填“正确”或“不正确”),理由是________________________________________________________________。
(2)同学乙,取样品,加入酚酞溶液,酚酞变红,乙同学由此得出假设③不正确。其余同学一致认为乙同学的结论不正确,理由是________________________________________。
(3)同学丙设计了如下实验,请参与一起实验。
a.加入A溶液至不再产生沉淀,写出反应的化学方程式___________________________________________________。
b.现象E:____________,证明假设②正确。
【拓展延伸】在探究物质的成分时,我们经常通过不同的化学反应现象来验证实验结果,现有一瓶失去标签的无色溶液X,已知它是稀硫酸、Na2SO4溶液、稀盐酸中的一种,取三份等质量的溶液,向其中分别加入Na2CO3溶液、Cu(OH)2固体、BaCl2溶液,产生的现象如下表所示。
加入的
物质
Na2CO3
溶液
Cu(OH)2
固体
BaCl2
溶液
实验现象
有气泡产生
固体溶解
白色沉淀
根据现象判断无色溶液X是下列各项中的______(填字母)。
A.稀硫酸 B.Na2SO4溶液 C.稀盐酸
(1)若实验证明氢氧化钠部分变质,则提纯样品得到纯净的氢氧化钠固体应选用的试剂是__________________________;实验的具体操作是将样品加水溶解,再滴加适量的试剂至________________为止,过滤,即可得到纯净的氢氧化钠。
(2)氢氧化钠溶液与二氧化碳反应无明显现象,利用如图所示实验证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。首先注入瓶中的试剂是______,说明氢氧化钠和二氧化碳反应的现象是________________________________。
中和反应
1.探究过程
反应原理:中和反应往往无明显的实验现象,无法确定反应是否发生及反应进行的程度。因此,需要借助酸碱指示剂或其他方法来判断。氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为___________________________________________。
实验步骤:(1)取5 mL稀氢氧化钠溶液加入烧杯中,再滴入几滴酚酞溶液;
(2)用滴管慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡(若在烧杯或锥形瓶中进行,则可以用玻璃棒搅拌);
(3)至溶液恰好变为无色时停止滴入稀盐酸。
实验现象及pH变化:①A点:取氢氧化钠溶液,滴加酚酞溶液,溶液变红色,pH>7;
②A~B段:慢慢滴加稀盐酸,溶液的颜色变浅,pH逐渐减小,此时溶液中的溶质为____________________;
③B点:稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,溶液变成无色,pH=7(实验结束),此时溶液中的溶质为__________;
④B~C段:若继续滴加稀盐酸至过量,pH逐渐减小,溶液仍为无色,此时溶液中的溶质为__________________;
⑤总结:酸入碱的pH曲线规律是开始时,pH>7;当恰好完全反应时,pH=7;最后pH<7。
2.实验分析
反应的
实质
酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水,即H++OH-===H2O
指示
剂的
选择
一般选用酚酞溶液,向氢氧化钠等碱溶液中滴入无色酚酞溶液后,溶液变红,当滴加稀盐酸至溶液恰好为无色时,标志着酸碱恰好完全反应,从而可以防止加入稀盐酸的量过多或过少;指示剂如果选择紫色石蕊溶液,紫色石蕊溶液在碱溶液中呈蓝色,在中性溶液中呈紫色,而蓝色与紫色之间没有明显的界线,不好区分
注意
事项
要用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,而不是直接倒入,以防止加入的稀盐酸过量
反应过程中要用玻璃棒不停地搅拌,为了让滴入的稀盐酸均匀而又充分地与NaOH溶液接触并快速地进行反应,从而保证整个反应恰好完全进行
3.判断中和反应是否发生的方法
方法
判断依据
注意事项
方法一
借助酸碱指示剂的颜色变化(若用酸中和碱时)
①先在碱溶液中滴加几滴酚酞溶液;②为防止酸过量,应逐滴加入,并不断搅拌或振荡;③当溶液恰好由红色变为无色时,完全中和
方法二
借助反应中的温度变化(若用酸中和碱时)
①先测量加入烧杯中的碱溶液的温度;②边加酸溶液边不断搅拌并及时测量、记录溶液的温度
方法
判断依据
注意事项
方法三
借助反应中溶液pH的变化(若用碱中和酸时)
①先测出酸溶液的pH;②逐滴加入碱溶液并不断搅拌,同时测定溶液的pH;③须保证溶液的pH≥7,才能证明反应发生了
4.判断酸、碱是否恰好完全反应的方法
酸、碱恰好完全反应
若是酸滴定碱,酚酞作指示剂,酸碱恰好完全反应的依据是当滴入最后一滴酸时溶液由红色变为无色
用pH试纸检测溶液的pH,溶液的pH等于7
酸过量
①滴加石蕊溶液;②用pH试纸;③加入比较活泼的金属;④加入碳酸盐
3.(2024·安徽模拟)小明在学习了“中和反应”知识后,开展了如下探究活动。
实验1:向滴有几滴酚酞溶液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,边滴加边振荡,溶液刚好由红色变成无色,停止滴加盐酸。
(1)写出氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式_______________________________;
取少量反应后的无色溶液,若再滴加1滴氢氧化钠溶液,仍为无色,则原溶液中含有的阳离子是__________________(写离子符号)。
实验2:常温下,分别取2 mL饱和石灰水和溶质质量分数为1%的氢氧化钠溶液,滴加无色酚酞溶液各1滴,然后再分别滴加稀盐酸,边滴加边振荡,溶液刚好由红色变成无色,停止滴加盐酸(滴加稀盐酸滴数记数分别是m和n)。
【查阅资料】20 ℃时,氢氧化钙的溶解度为0.165 g,氢氧化钠的溶解度为109 g。
(2)实验中,发现m<n,结合溶解度和微观知识分析原因是
_________________________________________________________________________________________________________________________。
实验3:量取2 mL 0.4%氢氧化钠溶液于试管中,然后加入1 mL 0.4%稀盐酸,测反应中的pH变化。(氢氧化钠溶液和稀盐酸的密度都看作1 g/mL)
氢氧化钙溶解度远小于氢氧化钠,2 mL饱和石灰水中的氢氧根离子数目小于溶质质量分数为1%的氢氧化钠溶液中氢氧根离子数目
(3)反应后,溶液的pH___(填“>”“=”或“<”)7,理由是________________。
(4)在实验2中,若小明选取的是氢氧化钙悬浊液(即石灰乳),滴加酚酞溶液后,逐滴滴加稀盐酸,待红色褪去后,振荡,发现无色酚酞又变成红色,原因是______________________________。
(5)小明认为实验3不能说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,原因是__________________________________________________,若要说明发生了反应,滴加的稀盐酸至少不低于__________ mL。(结果保留一位小数)
解析:(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠与水,取少量反应后的无色溶液,若再滴加1滴氢氧化钠溶液,仍为无色,说明盐酸过量,则原溶液中含有的阳离子是Na+、H+。(2)实验中,发现m<n,结合溶解度和微观知识分析原因是氢氧化钙溶解度远小于氢氧化钠,2 mL饱和石灰水中的氢氧根离子数目小于溶质质量分数为1%的氢氧化钠溶液中氢氧根离子数目。(3)氢氧化钠质量是0.008 g,氯化氢质量是0.004 g,氢氧化钠和氯化氢恰好完全反应时质量比是40∶36.5,充分反应后氢氧化钠过量,溶液的pH>7。(4)在实验2中,若小明选取的是氢氧化钙悬浊液(即石灰乳),滴加酚酞溶液后,逐滴滴加稀盐酸,待红色褪去后,振荡,发现无色酚酞又变成红色,原因是没有溶解的氢氧化钙继续溶解。(5)小明认为实验3不能说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应,也可能是加入盐酸稀释了氢氧化钠溶液导致pH减小,若要说明发生了反应,滴加的稀盐酸至少应该和氢氧化钠完全反应。
设滴加的稀盐酸体积至少是x。
NaOH+HCl===NaCl+H2O
40 36.5
0.008 g x×1 g/mL×0.4%
x≈1.8 mL=
4.(科学探究与实践)(2024·安徽合肥庐江县一模)学习酸碱中和反应时,同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象,学习小组的同学们对其产生探究兴趣,于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。
【探究一】通过溶液的pH和温度变化,证明酸碱发生中和反应
如图一所示,用pH传感器和温度传感仪,测定氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中溶液pH和温度(T)随所加试剂的变化过程,记录变化曲线如图二。
(1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式_____________________________,该反应的基本反应类型是______________。
(2)分析温度变化曲线可知,中和反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)从A到B过程中,烧杯中溶液pH逐渐减小,到达C时溶液中溶质有____________________。
【探究二】通过证明有新物质生成的角度,证明酸碱发生中和反应
为验证中和反应有水生成,萌萌同学在老师的指导下,查阅了相关资料,进行如图所示的三个实验:
已知:①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色;②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
(4)证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是__________________________________________________________________。
(5)实验过程中,观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应放出热量,还有可能的原因是__________________________。
【探究三】通过定量探究,证明酸碱发生中和反应
小夏同学取8.0 g 10%的NaOH溶液于烧杯中,再加入一定量的盐酸,搅拌,一段时间后将混合溶液加热蒸干,所得固体至恒重,称量,记其质量为m。
理论分析:盐酸具有挥发性,NaOH溶液与盐酸若不发生反应,则加热蒸干后,所得固体只有NaOH。
(6)固体质量m的理论取值范围是_______________________________时,说明NaOH与盐酸发生了化学反应。
(7)小夏同学实验后最终得到固体的质量为0.81 g,其他同学认为该数据不能说明NaOH与盐酸发生了化学反应,其理由是
__________________________________________________________________。
解析:(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应属于复分解反应。(2)由温度变化曲线可知,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,说明中和反应是放热反应。(3)由图可知,C点处溶液的pH小于7,溶液呈酸性,则C点处溶液中的溶质是反应生成的氯化钠和剩余的盐酸。(4)由题文可知,变色硅胶吸水后由蓝色变为红色,甲中只有氢氧化钠固体,没有醋酸,变色硅胶不变色,乙中只有无水醋酸,没有氢氧化钠固体,变色硅胶不变色,丙中含有氢氧化钠固体和无水醋酸,一段时间后,变色硅胶由蓝色变为红色,说明反应有水生成,证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成。(5)观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应放出热量,还有可能的原因是氢氧化钠固体溶于水放热,使得瓶中的温度升高。
(6)参加反应的氢氧化钠的质量=8 g×10%=0.8 g。
设生成氯化钠的质量为x。
NaOH+HCl===NaCl+H2O
40 58.5
0.8 g x
x=1.17 g,所以固体质量m的理论取值范围0.8 g<m≤1.17 g时,说明NaOH与盐酸发生了化学反应。(7)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,固体的质量也增加,所以最终得到固体的质量为0.81 g,该数据不能说明NaOH与盐酸发生了化学反应。]
=
(1)酸碱中和反应的实验中一般选用酚酞溶液而不用石蕊溶液作指示剂,原因是________________________________________________________________________。
(2)在“氢氧化钠与盐酸的反应”实验中,当溶液由红色变为无色时,溶液可能是________,也可能是________,是否完全中和的验证方法是加入____________________进行判断。
(3)利用图1装置研究稀盐酸和氢氧化钠的反应。用等体积的稀盐酸和水分别进行实验,将注射器内液体全部推入,测得一段时间内温度的变化如图2所示。图2可得到的结论是________________________。
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