内容正文:
第九章 酸和碱
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.能依据物质的类别列举一些常见的酸、碱。
2.能通过实验说明常见酸、碱的主要性质,并能用化学方程式表示;能利用酸、碱的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实;能检验溶液的酸碱性。
3.能基于真实问题情境,依据酸、碱的性质,初步分析和解决相关的综合问题;积极参与工业废水处理、调节土壤酸碱性等相关主题的综合实践活动。
4.能运用研究物质性质的一般思路和方法,从物质类别的视角,识别常见的复分解反应:能依据中和反应,初步预测常见酸和碱的主要性质,并设计实验方案进行探究。
一、酸、碱与指示剂作用
1.酸碱指示剂
(1)酸碱指示剂∶能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂(简称指示剂)。常用的酸碱指示剂有石蕊和酚酞等。
(2)酸、碱与指示剂的作用实验操作∶
实验现象:
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
变红色
不变色
苹果汁
变红色
不变色
石灰水
变蓝色
变红色
氢氧化钠溶液
变蓝色
变红色
实验结论:紫色石蕊溶液遇酸溶液变成红色,遇碱溶液变成蓝色;
酚酞溶液遇酸溶液不变色,遇碱溶液变成红色。
(3)酸碱指示剂的用途∶实验室常用酸碱指示剂检验物质的酸碱性。
【要点提示】
①酸碱指示剂与酸或碱的溶液反应时,变色的是酸碱指示剂,不是酸或碱。
②不溶于水的酸或碱不能使酸碱指示剂变色,如Cu(OH)2、Mg(OH)2等不溶性碱不能使无色酚酞变红。
③酸溶液一定显酸性,但显酸性的不一定是酸溶液; 同理,碱溶液一定显碱性,但显碱性的不一定是碱溶液。使用酸碱指示剂只能证明某溶液显酸性或碱性,不能证明某溶液是酸或碱的溶液。
④不能使无色酚酞溶液变红的溶液不一定是酸性溶液,还可能是中性溶液。
二、溶液的酸碱性
1.溶液的酸碱度
(1)溶液的酸碱性是指溶液呈酸性、碱性或中性,常用酸碱指示剂来测定,酸碱指示剂不能确定溶液的酸碱性强弱程度。
(2)溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱程度的一种方法。溶液的酸碱度常用pH来表示。
【要点提示】
①酸溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸溶液,如NH4Cl等某些盐溶液也显酸性。碱溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱溶液,如 Na2CO3等某些盐溶液也显碱性。
2.pH与溶液酸碱性的关系
(1)溶液 pH的范围通常在0~14 之间。
(2)pH 与溶液酸碱度的关系如图所示:
①pH<7,溶液呈酸性,pH越小,溶液酸性越强;
②pH=7,溶液呈中性;
③pH>7,溶液呈碱性,pH越大,溶液碱性越强。
3.pH 的测定方法
(1)测定溶液pH可以用 pH试纸或pH计,最简单的方法是使用 pH 试纸。
(2)使用pH试纸测定溶液pH的方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取(或用滴管吸取)待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
(3)身边一些物质的pH
(4)用pH试纸测定溶液 pH的注意事项
①测定溶液的 pH时,试纸不可直接浸入待测溶液,以免污染待测溶液。
②测定前不能将 pH 试纸润湿,因为润湿试纸会稀释待测液,可能导致测量结果不准确。测酸性溶液,酸性溶液被稀释,酸性减弱,pH偏大; 测碱性溶液,碱性溶液被稀释,碱性减弱,pH偏小; 测中性溶液时无影响。
③用 pH试纸测出的 pH为整数,不可能是小数。
三、常见的酸和碱
1.盐酸、硫酸的物理性质的用途
盐酸
硫酸
颜色、状态
无色、液体
无色、黏稠、油状液体
挥发性
易挥发
难挥发
打开试剂瓶后的现象
瓶口有白雾出现
无明显现象
吸水性
无吸水性
有吸水性
气味
有刺激性气味
无味
密度
常用浓盐酸(37%-38%) 1.19g·cm-3
常用浓硫酸(98%) 1.84g·cm-3
用途
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等; 浓硫酸有吸水性,在实验室中常用作干燥剂
【要点提示】
浓盐酸易挥发。打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,瓶口出现白雾,是因为浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合,形成了盐酸小液滴。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性∶浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,用来干燥不与其反应的酸性或中性气体,如O2、H2、CO2等。
(2)浓硫酸的腐蚀性
①实验探究∶浓硫酸的腐蚀性
实验
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
用小木棍蘸少量浓硫酸
将浓硫酸滴到一小块布上
图示
放置一会儿后的现象
纸上显示出黑色字迹,后出现小洞
蘸有浓硫酸的部位变黑
滴有浓硫酸的部分变黑,甚至形成洞
②浓硫酸有强烈的腐蚀性,它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。
(3)浓硫酸的稀释
①浓硫酸的稀释方法∶在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注人水里,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒人浓硫酸。
【要点提示】
①浓硫酸的吸水性和脱水性不同,吸水性是指吸收物质中所含的水分,浓硫酸的吸水性属于物理性质; 脱水性不是指吸收原物质中含有的水分,而是将组成原物质的氢元素和氧元素按水的组成比脱去,发生的是化学变化。
②若是稀硫酸沾到皮肤上或衣服上,也要立即用大量水冲洗,因为时间一长,水分蒸发,稀硫酸会变成浓硫酸,腐蚀皮肤或衣服。
3.几种常见的碱
(1)常见的碱有氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2]、氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)等。
(2)氢氧化钠、氢氧化钙的俗名、物理性质和用途
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
颜色、状态
白色固体
白色粉末状固体
溶解性
易溶于水,溶解时会放出大量的热
微溶于水,溶解度随温度的升高而减小
吸水性
易吸水潮解
不易吸水
用途
重要的化工原料,广泛应用于制取肥皂,以及石油、造纸、纺织和印染等工业;生活中用来去除油污;在实验室中用作某些气体的干燥剂
建筑上用熟石灰与沙子混合来砌砖,用石灰浆粉刷墙壁;在树木上涂刷含有硫黄粉等的石灰浆,可保护树木,防止冻伤,防止害虫生卵;农业上可用石灰乳与硫酸铜等配制成具有杀菌作用的波尔多液作为农药使用,熟石灰还可用来改良酸性土壤;实验室用澄清石灰水检验二氧化碳
(3)氢氧化钠、氢氧化钙的腐蚀性
氢氧化钠有强烈的腐蚀性,使用时必须十分小心,防止眼睛、皮肤、衣服等被它腐蚀。实验时最好戴防护眼镜。如果氢氧化钠不慎沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。氢氧化钙对皮肤、衣服等有腐蚀作用,使用时应小心。
(4)氢氧化钙的制备
氢氧化钙可由生石灰与水反应得到,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,该反应放出大量的热。生石灰易吸收水分,可以作某些气体的干燥剂,也常用作食品干燥剂。
【要点提示】
①氢氧化钠固体曝露在空气中容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫做潮解。潮解过程中没有新物质生成,属于物理变化。
②固体氢氧化钠可作某些气体的干燥剂,干燥不与其反应的气体,如O2、H2等。氢氧化钠溶液不能作干燥剂。
四、酸和碱的化学性质
1.酸的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇酸变 红 ,无色酚酞遇酸变 不变色
2.酸+金属→盐+H2↑
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
3.酸+金属氧化物→盐+水
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
4.酸+碱→盐+水
HCl+NaOH===NaCl+H2O
2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
5.酸+盐→新酸+新盐
CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4=== Na2SO4+H2O+CO2↑
酸具有相似化学性质相似的原因是: 酸的溶液中都含有H+
【要点提示】
①酸与活泼金属反应需要注意,金属必须是金属活动性顺序中位于氢前面的金属。
②生活中常用盐酸浸泡生绣的铁制品,清除其表面的铁锈,但是浸泡时间不能过长,因为铁锈被清除后,盐酸会继续与铁反应,造成铁制品被腐蚀。
③铁与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应,都生成氢气。另一种生成物分别是FeCl2和FeSO4,其中铁元素的化合价为+2,溶液中有Fe2+,溶液呈浅绿色;氧化铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应,都生成水,另一种生成物分别是FeCl3和Fe2(SO4)3,其中铁元素的化合价为+3,溶液中有Fe3+,溶液呈黄色。
2.碱的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇碱变 蓝 ,无色酚酞遇酸变 红
2.碱+非金属氧化物→盐+水
2NaOH+CO2 = Na2CO3 +H2O(吸收CO2)
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O(检验CO2)
3.碱+酸→盐+水
2NaOH+H2SO4 = Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2 +2H2O
4.碱+盐→新碱+新盐
2NaOH+CuSO4=== Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+CuSO4=== Cu(OH)2↓+CaSO4
碱具有相似化学性质相似的原因是: 碱的溶液中都含有OH-
【要点提示】
①由于氢氧化钠易吸收空气中的水分,同时易与空气中的CO2发生反应变质,所以氢氧化钠必须密封保存。
②由于玻璃中的二氧化硅能与氢氧化钠反应生成有黏性的硅酸钠,会造成玻璃瓶塞打不开,因此保存氢氧化钠溶液的试剂瓶要用橡胶塞,不能用玻璃塞。
③由于NaOH易溶于水,而Ca(OH)2微溶于水,实验室吸收或除去CO2气体常用NaOH溶液; 由于CO2与NaOH溶液反应没有明显现象,CO2与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,所以实验室常用Ca(OH)2溶液来检验CO2。
五、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①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
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)定义:酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)中和反应的实质
中和反应的实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成H2O的过程。如NaOH+HCl=NaCl+H2O中实际参加反应的是H+和OH-,即H++OH-=H2O。
【要点提示】
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
3.中和反应在实际中的应用
(1)改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,在土壤中加入酸性或碱性物质,调节土壤的酸碱性,以利于农作物生长。例如,用熟石灰可改良酸性土壤;如果土壤显碱性,可通过加碳酸水来中和。
(2)处理工广污水:工厂生产过程中的污水有的呈酸性,有的呈碱性,直接排放会对水体和环境造成影响,需要加碱或酸进行中和等一系列处理,达标后才能排放。例如,用熟石灰中和硫酸厂的废水(含有硫酸),Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O; 若废水呈碱性(如含有NaOH),可用硫酸中和,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)用于医药和日常生活:
①利用碱性物质治疗胃酸过多,例如,用含有氢氧化铝或氢氧化镁的药物治疗胃酸过多等,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O, Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
②利用碱性物质治疗蚊虫叮咬,人被有些蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处很快肿成大包而痛痒,可在被叮咬处涂一些含有碱性物质的溶液,如稀氨水(NH3·H2O)、肥皂水等,减轻痛痒。
六、复分解反应
1.定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。
2.特征:互交换,价不变(AB + CD = AD + CB)。
3.发生条件:两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水生成。
4.反应的实质:反应物在水溶液中的阴、阳离子相互结合生成沉淀或气体或水的过程。
常见的离子组合
5.酸碱盐的溶解性
①常见四酸都能溶;②碱溶铵钾钠钡钙;③钾钠硝铵全都溶;④盐酸盐难溶AgCl;⑤硫酸盐难溶BaSO4;⑥碳酸盐只溶钾钠铵。
6.四大基本反应类型
基本反应类型
反应物种类
生成物种类
反应表达式
实例
化合反应
两种或两种以上
一种
A+B+‧‧‧→X
2Mg+O2== (点燃)2MgO
分解反应
一种
两种或两种以上
X→A+B+‧‧‧
2H2O2== (MnO2)2H2O+O2↑
置换反应
一种单质、一种化合物
一种单质、一种化合物
A+BC→B+AC
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
复分解反应
两种化合物
两种化合物
AB+CD→AD+CB
NaOH+HCl==NaCl+H2O
►问题一 溶液的酸碱性与pH
【典例1】人体内一些液体的正常pH范围,如图。相关说法正确的是
人体内的一些液体的正常pH范围
血浆
7.35~7.45
唾液
6.6~7.1
胃液
0.9~1.5
乳汁
6.6~7.6
胆汁
7.1~7.3
胰液
7.5~8.0
A.血浆和乳汁均显酸性 B.胆汁比胰液的碱性强
C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH D.饮用苏打水可以缓解胃酸过多症状
【变式1-1】某兴趣小组探究土壤酸碱性对植物生长的影响时,测得常温下四种不同土壤的pH如下,其中显碱性的是
A.pH = 8 B.pH = 7 C.pH = 6 D.pH = 5
【变式1-2】几种经济作物适宜生长的土壤pH范围如表所示。某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是
作物
杨梅
茶树
柑橘
樱桃
pH
4.0-5.0
5.0-5.5
5.5-6.5
6.5-7.5
A.杨梅 B.茶树 C.柑橘 D.樱桃
【变式1-3】了解溶液的酸碱性,对于生活、生产及人类的生命活动具有重要的意义、某同学用pH计测得生活中一些物质的pH 如下表,下列说法正确的是
物质
炉具清洁剂
肥皂水
牙膏
西瓜汁
苹果汁
pH
12.6
10.2
8.5
5.8
2.4
A.牙膏显酸性
B.胃酸过多的人应该少饮苹果汁
C.用炉具清洁剂去除厨具上的油污和用洗涤剂洗掉衣服、餐具上的油污原理相同
D.西瓜汁的酸性比苹果汁的酸性强
►问题二 常见的酸和碱的性质和用途
【典例2】下列有关物质的性质或用途说法正确的是
A.生石灰不能与水反应 B.浓硫酸有挥发性
C.催化剂不能加快化学反应速率 D.熟石灰可用来改良酸性土壤
【变式2-1】下列关于硫酸的说法错误的是
A.浓硫酸有强烈的腐蚀性
B.稀释浓硫酸时,应将水注入浓硫酸中,并用玻璃棒搅拌
C.稀硫酸可用来除铁锈
D.浓硫酸有吸水性,可作干燥剂
【变式2-2】有关NaOH说法错误的是
A.NaOH固体溶解时放出热量 B.NaOH包装箱上张贴的标识是
C.NaOH是所有气体的干燥剂 D.NaOH应密封保存
【变式2-3】探究氢氧化钠性质时,涉及到的以下操作正确的是
A.取用固体 B.加水溶解
C.测酸碱性 D.滴加盐酸
►问题三 酸和碱的化学性质
【典例3】小海用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。分析下图并回答问题:
(1)该同学向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液由紫色变成 色;
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3,试写出盐酸除铁锈的化学方程式: ;
(3)为验证性质③,该同学可选择的物质是______(填字母序号);
A.Mg B.CO2 C.Na2CO3 D.Mg(OH)2
(4)小海把稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后,发现无明显现象,再向溶液中滴入无色酚酞试液,观察到无色溶液变成红色,则此时混合溶液的溶质是 (填化学式,不考虑酚酞)。
【典例4】某化学兴趣小组绘制碱的化学性质,设计实验如下:
同学们选取四种碱来验证碱的化学性质,设计实验如下:
(1)实验一能够观察到的明显现象是 溶液由无色变为 色;
(2)实验二澄清石灰水变浑浊,验证了上述知识网络图中碱能够与 反应;
(3)实验三发生反应的化学方程式为 ;
(4)实验四产生白色沉淀,对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分产生了兴趣,经分析,滤液中一定有氢氧化钠,滤液一定显 (选填“酸性”、“中性”或“碱性”);
【提出问题】滤液中溶质除了氢氧化钠还有什么呢?同学们对滤液中溶质的成分进行了猜想和实验探究。
【猜想与假设】猜想一:溶质只有NaOH;
猜想二:溶质为NaOH和 ;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2
实验操作
实验现象
实验结论
a.取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸
无明显现象
由a,b两个实验的现象,得出猜想一正确
b.另取少量滤液于试管中,加入过量碳酸钠溶液
【实验探究】
【反思与评价】
Ⅰ、同学们经过讨论认为,如果只向滤液中加入过量的一种试剂,也能得出猜想一正确的结论,该试剂为 ;
Ⅱ、实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
【变式3-1】若利用碱的性质进行下列实验,不能达到相应目的的是
A.分别加入少量Mg(OH)2固体,根据是否溶解,可鉴别稀盐酸和Na2CO3溶液
B.分别加入适量水溶解,根据温度是否明显升高,可鉴别NaOH固体和NaCl固体
C.分别加入Ba(OH)2溶液,根据是否产生沉淀,可鉴别MgCl2溶液和Na2SO4溶液
D.分别加入熟石灰粉末研磨,根据是否产生氨味,可鉴别(NH4)2SO4固体和K2SO4固体
【变式3-2】实验室中有两瓶失去标签的无色溶液,分别为稀盐酸与氢氧化钠溶液。下列选用的物质不能将它们鉴别出来的是
A.紫色石蕊试液 B.镁条 C.氧化铜 D.硫酸钠溶液
【变式3-3】盐酸(溶质为)是重要的化工产品,盐酸属于 (填“纯净物”或“混合物”)。盐酸常用于除铁锈,但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡,这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁()和氢气,该反应的化学方程式为: 。
►问题四 氢氧化钠等变质情况的探究
【典例5】(2024·黑龙江绥化)实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠溶液,某化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【提出问题】该氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(1)猜想一:氢氧化钠 猜想二: 猜想三:碳酸钠
【设计实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取适量样品于试管中加入 充分反应
有 产生
猜想二成立
步骤二:取步骤一试管中的物质过滤,向滤液中加入CuCl2溶液
有 产生
【反思拓展】
(3)某同学提出可用Ca(OH)2溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。
(4)氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示),因此氢氧化钠应 保存。
(5)分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中,向其中一份加入稀盐酸有气泡产生,另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生,然后将两文试管中的所有物质倒入同一废液缸中,得到澄清溶液,所得溶液中溶质一定有 。
【变式4-1】某同学用NaOH溶液做实验后忘记了塞上瓶塞,几天后,要检验此瓶溶液的变质情况,他从该试剂瓶中取少量溶液于试管中进行实验。查阅资料可知:碳酸钠溶液显碱性。如表方法对应结论错误的是
实验方法
现象和结论
A
滴加澄清石灰水
若无沉淀产生,则溶液没有变质
B
滴加稀硫酸
若有气泡产生,则溶液已经变质
C
用pH试纸测溶液的pH
若溶液的pH=10,则溶液部分变质
D
加入过量BaCl2溶液,再滴加酚酞试液
若只有白色浑浊现象,则溶液完全变质
【变式4-2】在清理实验室的药品时,同学们发现一瓶氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质,同学们提出了如下猜想:
(1)“问天”小组的猜想是:该溶液没有变质。
(2)“梦天”小组的猜想是:该溶液部分变质。
(3)“天和”小组的猜想是:该溶液全部变质。
三个小组的同学们根据各自猜想,分别进行如下实验:
【实验报告】
小组名称
“问天”小组
“梦天”小组
“天和”小组
药品种类
酸
碱
盐
实验操作
实验现象
有 生成
有白色沉淀生成
溶液颜色变红
有白色沉淀生成
溶液颜色不变色
实验结论
该溶液已经变质
该溶液部分变质
该溶液
【解释与结论】
(1)“问天”小组的实验中,能证明该溶液已经变质的化学方程式为 。
(2)“天和”小组的同学们发现“梦天”小组的实验结论错误。他们的理由是 。
【反思与评价】
(1)在不改变被检验物质成分的情况下,排除干扰,能帮助我们得出正确结论。
(2)“失之毫厘,差以千里。”科学探究要有严谨的科学态度。
【拓展与延伸】
经过以上探究活动,同学们认为取用药品后,应及时 瓶塞,防止药品变质。
【实践与应用】
对于同学们发现的这瓶溶液,下列处理方法中正确的是 。
A.直接倒入下水管道
B.清洗盛放过植物油的试管
C.检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙
►问题五 中和反应的实质和实际应用
【典例6】如图是氢氧化钾溶液与稀盐酸反应的微观示意图,下列有关该反应的说法错误的是
A.生成的氯化钾由离子构成 B.反应前后氯离子的数目不变
C.反应的实质是OH-与H+结合生成H2O D.反应后溶液中存在的微粒只有K+、Cl
【变式5-1】用图1所示实验探究NaOH与HC1的反应,该反应的微观示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.滴加酚酞后溶液变红,说明NaOH溶液呈碱性
B.滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明NaOH被消耗
C.由图2可知,H+与OH-结合生成H2O分子
D.由图2可知,Na+与Cl-结合生成NaCl分子
【变式5-2】下列实际应用中,不是利用中和反应原理的是
A.用熟石灰改良酸性土壤
B.用稀硫酸处理印染厂的碱性废水
C.用含碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多
D.用稀氨水涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒
【变式5-3】向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
►问题六 中和反应曲线
【典例7】(2024重庆A卷)用NaOH溶液与稀硫酸进行中和反应实验,开始时滴入几滴酚酞溶液,测得溶液的pH变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.图像表明是向NaOH溶液中加入稀硫酸
B.ac段溶液颜色逐渐变浅,d点溶液为无色
C.d点溶液钠元素质量分数大于b点溶液钠元素质量分数
D.ac段溶液升温明显高于cd段,说明该反应放出热量
【变式6-1】如图,向氢氧化钠溶液(含有酚酞溶液)中逐滴滴加稀盐酸,用温度传感器测得烧杯中溶液温度变化曲线如下。下列判断正确的是
A.5s时,已经开始滴加盐酸 B.10s时,溶液由无色变成红色
C.20s时,溶液中溶质有NaCl和HCl D.盐酸与氢氧化钠反应吸热
【变式6-2】稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时,测得溶液pH的变化如图所示,溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该实验是将稀硫酸逐滴滴入一定量的氢氧化钠溶液中
B.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应是放热反应
C.d点所示溶液pH>7,能使无色酚酞试液变成红色
D.a到c段过程中不断有硫酸钠生成
【变式6-3】(2024河南)某同学用pH传感器测定稀硫酸滴入稀氢氧化钡溶液的过程中pH的变化,测定的结果如图所示。硫酸与氢氧化钡反应的化学方程式为 ;c点所表示的溶液中溶质为 ;在a点所表示的溶液中滴加酚酞溶液,溶液会显 色。(提示:BaSO4难溶于水)
►问题七 中和反应的实验探究
【典例8】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
(1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液,可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸,溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问,于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想:猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl
(2)为了验证其猜想,同学们进行如下探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的溶液,加入镁条
猜想二正确证明盐酸过量
(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,有同学触摸到试管外壁,感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系,如图所示。
同学们得出结论:稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 。
(4)查阅资料得知,在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。
①P点溶液中单位体积内离子数 N点(填“>”“<”或“=”)。
②M点表示 。
交流与反思:
a.中和反应发生的实质是 。
b.中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。
【变式7-1】(2024·甘肃临夏)化学兴趣小组的同学以中和反应的实验为主题进行探究活动,邀请你一起参与。
【发现问题】
取一定量氢氧化钾溶液于试管中,向其中加入一定量稀硫酸,发现无明显现象,那么稀硫酸和KOH溶液是否发生了化学反应?
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ:验证反应物减少或消失;
思路Ⅱ:验证有 。
(2)甲同学向实验的剩余溶液中(如图2所示)滴加酚酞溶液,溶液为 色,结论是稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应,判断依据是溶液中 (填离子符号)一定被完全消耗了。
【猜想与假设】
(3)乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想:
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和KOH。
根据甲同学的实验,猜想 一定错误。
【进行实验】
(4)为验证猜想,同学们选用粉末、溶液,进行如下探究并完善表格。
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
猜想二正确
方案二
产生白色沉淀
猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)分析上述反应,说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些 反应。
(6)丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由 (用化学方程式表示)。
(7)丁同学认为方案一中的粉末可以用铁粉代替,也能得到同样的实验结论,其化学方程式为 。
【变式7-2】(2024·辽宁)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
►问题八 复分解反应的条件与应用
【典例9】(2023·江苏宿迁·中考真题)下列各组离子在溶液中能大量共存,并形成无色溶液的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式8-1】(2022·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)明确溶液中离子能否大量共存是判断复分解反应能否发生的条件之一。某溶液含有Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl-、OH-、等离子中的若干种,则下列判断正确的是( )
A.溶液中最多能有4种离子
B.若溶液pH>7,则阳离子只能有Na+
C.若溶液有颜色,则一定没有OH-
D.若溶液中同时含有OH-和则一定没有Cl-
【变式8-2】(2023·湖北鄂州·中考真题)下列各组物质在NaOH溶液中能大量共存且溶液为无色的是( )
A.NaNO3 、NH4Cl 、KMnO4 、Ba(NO3)2
B.K2SO4 、KOH 、NaNO3 、NaCl
C.Na2SO4 、Ca(NO3)2 、BaCl2 、 KCl
D.KNO3 、 Na2CO3 、MgCl2 、H2SO4
1.下列各组中的物质俗称、化学名称和化学式对应关系正确的是
A.熟石灰、氧化钙、 B.石灰石、氢氧化钙、
C.生石灰、氢氧化钙、 D.苛性钠、氢氧化钠、
2.(2024·云南·中考真题)几种经济作物适宜生长的土壤pH范围如表所示。某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是( )
作物
杨梅
茶树
柑橘
樱桃
pH
4.0-5.0
5.0-5.5
5.5-6.5
6.5-7.5
A.杨梅 B.茶树 C.柑橘 D.樱桃
3.(2023·江苏常州·中考真题)“和谐”号动车保洁时先用洗车液清洗,然后用水冲洗至中性,最后洗车工人会用pH试纸检测是否清洗合格。下列关于pH试纸的说法正确的是( )
A.可以粗略测定溶液酸碱度
B.试纸使用前要用水先湿润
C.将试纸投入待测液中测定
D.若pH=7说明洗车液残留
4.下列有关浓盐酸和浓硫酸的叙述正确的是
A.浓盐酸和浓硫酸都有挥发性
B.浓盐酸和浓硫酸都有吸水性
C.浓盐酸和浓硫酸敞口放置溶质质量分数都变小
D.浓盐酸和浓硫酸都能作干燥剂
5.酸是一种重要的化合物。下列有关酸的说法不正确的是
A.酸溶液中都含有氢离子(H+)
B.浓盐酸敞口放置一段时间后,溶质质量和溶质的质量分数都会减小
C.酸溶液能使紫色石蕊试液变红
D.浓硫酸在空气中会形成白雾
6.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.醋酸具有酸性——也能除铁锈 B.浓硫酸具有腐蚀性——用于干燥氧气
C.稀盐酸有酸性——能实验室制二氧化碳 D.浓硫酸具有吸水性——用于干燥二氧化碳
7.区别氢氧化钠溶液和澄清石灰水使用下列试剂能达到目的是
A.盐酸 B.酚酞 C.石蕊 D.二氧化碳
8.(2023·江苏常州·中考真题)一瓶未开封的浓盐酸,部分标签如图所示。下列说法正确的是( )
盐酸(化学纯)
含HCl 37%
密度1.18g·mL-1
容量500mL
A.可加热浓缩成98%的浓盐酸
B.整瓶含有185gHCl溶质
C.可加水稀释成5%的稀盐酸
D.打开瓶盖冒出白色烟雾
9.向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
10.甲基橙是一种常见的酸碱指示剂,它的变色范围如图所示。下列物质中能使甲基橙变红的是( )
A.氯化钠溶液 B.石灰水 C.炉具清洁剂 D.食醋
11.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A.使用熟石灰制烧碱 B.在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C.稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜 D.硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
12.下列叙述中不符合化学知识的是
A.pH<5.6的雨水称为酸雨
B.生成盐和水的反应都是中和反应
C.中和反应是复分解反应的一种
D.皮蛋有碱性,食用时可加点醋中和
13.(2024·四川达州·中考真题)下列各组离子,可以在水中大量共存且溶液为无色的是( )
A.K+、Na+、、Cl- B.H+、Fe2+、、
C.H+、Ca2+、OH-、Cl- D.Ba2+、Cu2+、、
14.为验证“酸的化学性质”,某班同学在实验室进行如图实验。请分析并回答相关问题:
(1)A试管中加入稀硫酸前,应先滴加酚酞溶液的目的是 。
(2)C中发生反应的现象是 ,反应的化学方程式为 。
(3)要全面验证酸的化学性质,D试管中能与酸反应的固体单质是 (写一种即可),反应后的溶液中一定含有的溶质是 (写化学式),可能含有的溶质是 (写化学式)。
15.(2022·山东淄博·中考真题)生活中常见物质的pH如下图,下列说法正确的是( )
A.西红柿的酸性强于柠檬汁
B.洁厕净与碱液不能混合使用
C.用润湿的pH试纸测定雨水的pH
D.新鲜牛奶储存一段时间后味道变酸,pH变大
16.用图1所示实验探究NaOH与HC1的反应,该反应的微观示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.滴加酚酞后溶液变红,说明NaOH溶液呈碱性
B.滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明NaOH被消耗
C.由图2可知,H+与OH-结合生成H2O分子
D.由图2可知,Na+与Cl-结合生成NaCl分子
17.下列能正确表示加水稀释pH=3的溶液的是
A. B.
C. D.
18.下列有关量的变化图像与其对应叙述相符的是
A.常温下,向一定量的饱和石灰水中加入氧化钙
B.氧气的溶解度随温度的变化
C.向一定质量的过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰
D.一定质量的浓盐酸敞口放在空气中
19.结合下表中所列物质的pH判断,在下列各组物质中,分别能使紫色石蕊溶液变红、不变色、变蓝的是
物质
食盐水
厕所清洁剂
血浆
牙膏
肥皂水
橘汁
草木灰水
柠檬汁
pH
7
1.7
7.4
8.2
9.2
3.5
10.6
2.5
A.柠檬汁、食盐水、厕所清洁剂 B.牙膏、蒸馏水、肥皂水
C.草木灰、蒸馏水、柠檬汁 D.橘汁、食盐水、草木灰水
20.(2024·甘肃兰州·中考真题)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是( )
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
21.如图是酸和碱发生中和反应时的pH变化曲线。下列说法正确的是
A.该反应的本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
B.该图对应的操作是将酸滴入碱溶液中
C.n点溶液的质量小于m点溶液的质量
D.向p点溶液中滴加酚酞溶液观察不到明显的实验现象
22.小军向水槽中缓缓滴加稀硫酸,观察到小灯泡的亮度变化情况:亮→暗→熄→亮。下列说法正确的是
A.实验中没有白色沉淀生成
B.灯泡熄灭时,水槽中的液体中不存在粒子
C.灯泡亮度发生变化只因为溶液中的H+、OH-的浓度改变
D.将稀硫酸换成稀盐酸,观察到灯泡亮度变化不相同
23.开展如图实验探究。
对比①④可探究: 。对比 (填序号,以下同上)可探究:饱和NaOH溶液对CO2的吸收效果更好。对比 可探究:CO不与NaOH反应。给出检验①中生成物的一种方法(只写出操作) ,写出验证生成物的化学方程式
24.(2024·四川达州·中考真题)九年级同学在化学实验操作训练中,进行了氢氧化钠和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,做了以下实验:
(1)A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三: 。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
。
猜想一不成立,猜想三成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测定出溶液pH变化如图3所示。
(4)甲组实验pH变化对应的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液,现象是 。
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是 (用化学方程式表示);向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量 溶液可除去杂质。
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第九章 酸和碱
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.能依据物质的类别列举一些常见的酸、碱。
2.能通过实验说明常见酸、碱的主要性质,并能用化学方程式表示;能利用酸、碱的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实;能检验溶液的酸碱性。
3.能基于真实问题情境,依据酸、碱的性质,初步分析和解决相关的综合问题;积极参与工业废水处理、调节土壤酸碱性等相关主题的综合实践活动。
4.能运用研究物质性质的一般思路和方法,从物质类别的视角,识别常见的复分解反应:能依据中和反应,初步预测常见酸和碱的主要性质,并设计实验方案进行探究。
一、酸、碱与指示剂作用
1.酸碱指示剂
(1)酸碱指示剂∶能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂(简称指示剂)。常用的酸碱指示剂有石蕊和酚酞等。
(2)酸、碱与指示剂的作用实验操作∶
实验现象:
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
变红色
不变色
苹果汁
变红色
不变色
石灰水
变蓝色
变红色
氢氧化钠溶液
变蓝色
变红色
实验结论:紫色石蕊溶液遇酸溶液变成红色,遇碱溶液变成蓝色;
酚酞溶液遇酸溶液不变色,遇碱溶液变成红色。
(3)酸碱指示剂的用途∶实验室常用酸碱指示剂检验物质的酸碱性。
【要点提示】
①酸碱指示剂与酸或碱的溶液反应时,变色的是酸碱指示剂,不是酸或碱。
②不溶于水的酸或碱不能使酸碱指示剂变色,如Cu(OH)2、Mg(OH)2等不溶性碱不能使无色酚酞变红。
③酸溶液一定显酸性,但显酸性的不一定是酸溶液; 同理,碱溶液一定显碱性,但显碱性的不一定是碱溶液。使用酸碱指示剂只能证明某溶液显酸性或碱性,不能证明某溶液是酸或碱的溶液。
④不能使无色酚酞溶液变红的溶液不一定是酸性溶液,还可能是中性溶液。
二、溶液的酸碱性
1.溶液的酸碱度
(1)溶液的酸碱性是指溶液呈酸性、碱性或中性,常用酸碱指示剂来测定,酸碱指示剂不能确定溶液的酸碱性强弱程度。
(2)溶液的酸碱度是指溶液的酸碱性强弱程度,即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱程度的一种方法。溶液的酸碱度常用pH来表示。
【要点提示】
①酸溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸溶液,如NH4Cl等某些盐溶液也显酸性。碱溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱溶液,如 Na2CO3等某些盐溶液也显碱性。
2.pH与溶液酸碱性的关系
(1)溶液 pH的范围通常在0~14 之间。
(2)pH 与溶液酸碱度的关系如图所示:
①pH<7,溶液呈酸性,pH越小,溶液酸性越强;
②pH=7,溶液呈中性;
③pH>7,溶液呈碱性,pH越大,溶液碱性越强。
3.pH 的测定方法
(1)测定溶液pH可以用 pH试纸或pH计,最简单的方法是使用 pH 试纸。
(2)使用pH试纸测定溶液pH的方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取(或用滴管吸取)待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
(3)身边一些物质的pH
(4)用pH试纸测定溶液 pH的注意事项
①测定溶液的 pH时,试纸不可直接浸入待测溶液,以免污染待测溶液。
②测定前不能将 pH 试纸润湿,因为润湿试纸会稀释待测液,可能导致测量结果不准确。测酸性溶液,酸性溶液被稀释,酸性减弱,pH偏大; 测碱性溶液,碱性溶液被稀释,碱性减弱,pH偏小; 测中性溶液时无影响。
③用 pH试纸测出的 pH为整数,不可能是小数。
三、常见的酸和碱
1.盐酸、硫酸的物理性质的用途
盐酸
硫酸
颜色、状态
无色、液体
无色、黏稠、油状液体
挥发性
易挥发
难挥发
打开试剂瓶后的现象
瓶口有白雾出现
无明显现象
吸水性
无吸水性
有吸水性
气味
有刺激性气味
无味
密度
常用浓盐酸(37%-38%) 1.19g·cm-3
常用浓硫酸(98%) 1.84g·cm-3
用途
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等; 浓硫酸有吸水性,在实验室中常用作干燥剂
【要点提示】
浓盐酸易挥发。打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖,瓶口出现白雾,是因为浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合,形成了盐酸小液滴。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性∶浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,用来干燥不与其反应的酸性或中性气体,如O2、H2、CO2等。
(2)浓硫酸的腐蚀性
①实验探究∶浓硫酸的腐蚀性
实验
用玻璃棒蘸浓硫酸在纸上写字
用小木棍蘸少量浓硫酸
将浓硫酸滴到一小块布上
图示
放置一会儿后的现象
纸上显示出黑色字迹,后出现小洞
蘸有浓硫酸的部位变黑
滴有浓硫酸的部分变黑,甚至形成洞
②浓硫酸有强烈的腐蚀性,它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。
(3)浓硫酸的稀释
①浓硫酸的稀释方法∶在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注人水里,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒人浓硫酸。
【要点提示】
①浓硫酸的吸水性和脱水性不同,吸水性是指吸收物质中所含的水分,浓硫酸的吸水性属于物理性质; 脱水性不是指吸收原物质中含有的水分,而是将组成原物质的氢元素和氧元素按水的组成比脱去,发生的是化学变化。
②若是稀硫酸沾到皮肤上或衣服上,也要立即用大量水冲洗,因为时间一长,水分蒸发,稀硫酸会变成浓硫酸,腐蚀皮肤或衣服。
3.几种常见的碱
(1)常见的碱有氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2]、氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)等。
(2)氢氧化钠、氢氧化钙的俗名、物理性质和用途
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
颜色、状态
白色固体
白色粉末状固体
溶解性
易溶于水,溶解时会放出大量的热
微溶于水,溶解度随温度的升高而减小
吸水性
易吸水潮解
不易吸水
用途
重要的化工原料,广泛应用于制取肥皂,以及石油、造纸、纺织和印染等工业;生活中用来去除油污;在实验室中用作某些气体的干燥剂
建筑上用熟石灰与沙子混合来砌砖,用石灰浆粉刷墙壁;在树木上涂刷含有硫黄粉等的石灰浆,可保护树木,防止冻伤,防止害虫生卵;农业上可用石灰乳与硫酸铜等配制成具有杀菌作用的波尔多液作为农药使用,熟石灰还可用来改良酸性土壤;实验室用澄清石灰水检验二氧化碳
(3)氢氧化钠、氢氧化钙的腐蚀性
氢氧化钠有强烈的腐蚀性,使用时必须十分小心,防止眼睛、皮肤、衣服等被它腐蚀。实验时最好戴防护眼镜。如果氢氧化钠不慎沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。氢氧化钙对皮肤、衣服等有腐蚀作用,使用时应小心。
(4)氢氧化钙的制备
氢氧化钙可由生石灰与水反应得到,反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,该反应放出大量的热。生石灰易吸收水分,可以作某些气体的干燥剂,也常用作食品干燥剂。
【要点提示】
①氢氧化钠固体曝露在空气中容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫做潮解。潮解过程中没有新物质生成,属于物理变化。
②固体氢氧化钠可作某些气体的干燥剂,干燥不与其反应的气体,如O2、H2等。氢氧化钠溶液不能作干燥剂。
四、酸和碱的化学性质
1.酸的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇酸变 红 ,无色酚酞遇酸变 不变色
2.酸+金属→盐+H2↑
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
3.酸+金属氧化物→盐+水
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
4.酸+碱→盐+水
HCl+NaOH===NaCl+H2O
2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
5.酸+盐→新酸+新盐
CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4=== Na2SO4+H2O+CO2↑
酸具有相似化学性质相似的原因是: 酸的溶液中都含有H+
【要点提示】
①酸与活泼金属反应需要注意,金属必须是金属活动性顺序中位于氢前面的金属。
②生活中常用盐酸浸泡生绣的铁制品,清除其表面的铁锈,但是浸泡时间不能过长,因为铁锈被清除后,盐酸会继续与铁反应,造成铁制品被腐蚀。
③铁与稀盐酸、稀硫酸发生置换反应,都生成氢气。另一种生成物分别是FeCl2和FeSO4,其中铁元素的化合价为+2,溶液中有Fe2+,溶液呈浅绿色;氧化铁与稀盐酸、稀硫酸发生反应,都生成水,另一种生成物分别是FeCl3和Fe2(SO4)3,其中铁元素的化合价为+3,溶液中有Fe3+,溶液呈黄色。
2.碱的化学性质
化学性质
举例
1.与指示剂的作用
紫色石蕊溶液遇碱变 蓝 ,无色酚酞遇酸变 红
2.碱+非金属氧化物→盐+水
2NaOH+CO2 = Na2CO3 +H2O(吸收CO2)
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O(检验CO2)
3.碱+酸→盐+水
2NaOH+H2SO4 = Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2 +2H2O
4.碱+盐→新碱+新盐
2NaOH+CuSO4=== Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+CuSO4=== Cu(OH)2↓+CaSO4
碱具有相似化学性质相似的原因是: 碱的溶液中都含有OH-
【要点提示】
①由于氢氧化钠易吸收空气中的水分,同时易与空气中的CO2发生反应变质,所以氢氧化钠必须密封保存。
②由于玻璃中的二氧化硅能与氢氧化钠反应生成有黏性的硅酸钠,会造成玻璃瓶塞打不开,因此保存氢氧化钠溶液的试剂瓶要用橡胶塞,不能用玻璃塞。
③由于NaOH易溶于水,而Ca(OH)2微溶于水,实验室吸收或除去CO2气体常用NaOH溶液; 由于CO2与NaOH溶液反应没有明显现象,CO2与Ca(OH)2溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,所以实验室常用Ca(OH)2溶液来检验CO2。
五、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①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
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)定义:酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)中和反应的实质
中和反应的实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成H2O的过程。如NaOH+HCl=NaCl+H2O中实际参加反应的是H+和OH-,即H++OH-=H2O。
【要点提示】
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
3.中和反应在实际中的应用
(1)改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,在土壤中加入酸性或碱性物质,调节土壤的酸碱性,以利于农作物生长。例如,用熟石灰可改良酸性土壤;如果土壤显碱性,可通过加碳酸水来中和。
(2)处理工广污水:工厂生产过程中的污水有的呈酸性,有的呈碱性,直接排放会对水体和环境造成影响,需要加碱或酸进行中和等一系列处理,达标后才能排放。例如,用熟石灰中和硫酸厂的废水(含有硫酸),Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O; 若废水呈碱性(如含有NaOH),可用硫酸中和,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)用于医药和日常生活:
①利用碱性物质治疗胃酸过多,例如,用含有氢氧化铝或氢氧化镁的药物治疗胃酸过多等,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O, Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。
②利用碱性物质治疗蚊虫叮咬,人被有些蚊虫叮咬后,蚊虫在人的皮肤内分泌出蚁酸,使叮咬处很快肿成大包而痛痒,可在被叮咬处涂一些含有碱性物质的溶液,如稀氨水(NH3·H2O)、肥皂水等,减轻痛痒。
六、复分解反应
1.定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应叫复分解反应。
2.特征:互交换,价不变(AB + CD = AD + CB)。
3.发生条件:两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或气体或水生成。
4.反应的实质:反应物在水溶液中的阴、阳离子相互结合生成沉淀或气体或水的过程。
常见的离子组合
5.酸碱盐的溶解性
①常见四酸都能溶;②碱溶铵钾钠钡钙;③钾钠硝铵全都溶;④盐酸盐难溶AgCl;⑤硫酸盐难溶BaSO4;⑥碳酸盐只溶钾钠铵。
6.四大基本反应类型
基本反应类型
反应物种类
生成物种类
反应表达式
实例
化合反应
两种或两种以上
一种
A+B+‧‧‧→X
2Mg+O2== (点燃)2MgO
分解反应
一种
两种或两种以上
X→A+B+‧‧‧
2H2O2== (MnO2)2H2O+O2↑
置换反应
一种单质、一种化合物
一种单质、一种化合物
A+BC→B+AC
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
复分解反应
两种化合物
两种化合物
AB+CD→AD+CB
NaOH+HCl==NaCl+H2O
►问题一 溶液的酸碱性与pH
【典例1】人体内一些液体的正常pH范围,如图。相关说法正确的是
人体内的一些液体的正常pH范围
血浆
7.35~7.45
唾液
6.6~7.1
胃液
0.9~1.5
乳汁
6.6~7.6
胆汁
7.1~7.3
胰液
7.5~8.0
A.血浆和乳汁均显酸性 B.胆汁比胰液的碱性强
C.可将pH试纸放入口腔测唾液的pH D.饮用苏打水可以缓解胃酸过多症状
【答案】D
【解析】血浆的pH大于7,显碱性,故A选项说法错误;胰液的pH大于胆汁的pH,所以胰液比胆汁碱性强,故B选项说法错误;用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故C选项说法错误;苏打水中碳酸氢钠与胃酸的主要成分盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以饮用苏打水可缓解胃酸过多的症状,故D选项说法正确。
【变式1-1】某兴趣小组探究土壤酸碱性对植物生长的影响时,测得常温下四种不同土壤的pH如下,其中显碱性的是
A.pH = 8 B.pH = 7 C.pH = 6 D.pH = 5
【答案】A
【解析】溶液的pH=8,大于7,显碱性,故A选项符合题意;溶液的pH=7,显中性,故B选项不符合题意;溶液的pH=6,小于7,显酸性,故C选项不符合题意;溶液的pH=5,小于7,显酸性,故D选项不符合题意。
【变式1-2】几种经济作物适宜生长的土壤pH范围如表所示。某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是
作物
杨梅
茶树
柑橘
樱桃
pH
4.0-5.0
5.0-5.5
5.5-6.5
6.5-7.5
A.杨梅 B.茶树 C.柑橘 D.樱桃
【答案】A
【解析】某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是杨梅,因为最适宜杨梅种植pH范围4.0-5.0,该地土壤pH值刚好在此范围内,故选A。
【变式1-3】了解溶液的酸碱性,对于生活、生产及人类的生命活动具有重要的意义、某同学用pH计测得生活中一些物质的pH 如下表,下列说法正确的是
物质
炉具清洁剂
肥皂水
牙膏
西瓜汁
苹果汁
pH
12.6
10.2
8.5
5.8
2.4
A.牙膏显酸性
B.胃酸过多的人应该少饮苹果汁
C.用炉具清洁剂去除厨具上的油污和用洗涤剂洗掉衣服、餐具上的油污原理相同
D.西瓜汁的酸性比苹果汁的酸性强
【答案】B
【解析】A、由表格数据可知,牙膏pH>7,显碱性,选项错误;
B、由表格数据可知,苹果汁的pH为2.4,酸性较强,所以胃酸过多的人应该少饮苹果汁,选项正确;
C、用炉具清洁剂去除厨具上的油污的原理是氢氧化钠与油脂发生化学反应,洗涤剂洗掉衣服、餐具上的油污原理是乳化作用,选项错误;
D、由表格数据可知,西瓜汁pH=5.8,苹果汁pH=2.4,pH越小酸性越强,所以西瓜汁的酸性比苹果汁的酸性弱,选项错误;
故选B。
►问题二 常见的酸和碱的性质和用途
【典例2】下列有关物质的性质或用途说法正确的是
A.生石灰不能与水反应 B.浓硫酸有挥发性
C.催化剂不能加快化学反应速率 D.熟石灰可用来改良酸性土壤
【答案】D
【解析】生石灰是氧化钙,能与水反应生成氢氧化钙,A错误;浓硫酸具有吸水性,不具有挥发性,B错误;催化剂能改变反应速率,例如二氧化锰能加快过氧化氢分解速率,C错误;熟石灰是氢氧化钙的俗称,能与酸发生中和反应,所以可用于改良酸性土壤,D正确。
【变式2-1】下列关于硫酸的说法错误的是
A.浓硫酸有强烈的腐蚀性
B.稀释浓硫酸时,应将水注入浓硫酸中,并用玻璃棒搅拌
C.稀硫酸可用来除铁锈
D.浓硫酸有吸水性,可作干燥剂
【答案】B
【解析】A、浓硫酸具有强烈的腐蚀性,故A说法正确;
B、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,一定不能把水注入浓硫酸中,故B说法错误;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,稀硫酸可与氧化铁反应生成硫酸铁和水,所以稀硫酸可用来除铁锈,故C说法正确;
D、浓硫酸有吸水性,可作干燥剂,故D说法正确;
故选B。
【变式2-2有关NaOH说法错误的是
A.NaOH固体溶解时放出热量 B.NaOH包装箱上张贴的标识是
C.NaOH是所有气体的干燥剂 D.NaOH应密封保存
【答案】C
【解析】A、氢氧化钠固体溶于水,放出热量,故A说法正确;B、氢氧化钠具有强腐蚀性,属于腐蚀品,故B说法正确;C、氢氧化钠易吸收水分而潮解,可用作某些气体的干燥剂,但是不是所有气体的干燥剂,氢氧化钠显碱性,不能干燥二氧化碳、二氧化硫等酸性气体,故C说法错误;D、氢氧化钠易吸收水分而潮解,易吸收二氧化碳而变质,所以氢氧化钠应该密封保存,故D说法正确;故选C。
【变式2-3】探究氢氧化钠性质时,涉及到的以下操作正确的是
A.取用固体 B.加水溶解
C.测酸碱性 D.滴加盐酸
【答案】B
【解析】A、氢氧化钠具有腐蚀性,不能直接用手拿取,要用药匙取用,错误;
B、加水溶解氢氧化钠固体时在烧杯中进行,同时用玻璃棒不断搅拌加快溶解,玻璃棒不能碰到烧杯壁和底,正确;
C、用玻璃棒蘸取少许待测液滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照即可确定溶液的酸碱度,不能直接把试纸浸入待测液中,这样会污染试剂,错误;
D、滴加盐酸时,胶头滴管应竖直悬空于试管口的正上方,错误。
故选:B。
►问题三 酸和碱的化学性质
【典例3】小海用如图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。分析下图并回答问题:
(1)该同学向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液由紫色变成 色;
(2)铁锈的主要成分是Fe2O3,试写出盐酸除铁锈的化学方程式: ;
(3)为验证性质③,该同学可选择的物质是______(填字母序号);
A.Mg B.CO2 C.Na2CO3 D.Mg(OH)2
(4)小海把稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后,发现无明显现象,再向溶液中滴入无色酚酞试液,观察到无色溶液变成红色,则此时混合溶液的溶质是 (填化学式,不考虑酚酞)。
【答案】(1)红
(2)6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O
(3)C
(4)NaCl和NaOH
【解析】(1)酸使紫色石蕊变红色,所以向稀盐酸中滴入紫色石蕊试液,发现紫色石蕊试液由紫色变成红色;
(2)铁锈主要成分为三氧化二铁,与稀盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为6 HCl + Fe2O3 = 2 FeCl3 + 3 H2O;
(3)性质③,是盐酸与盐反应,镁为金属单质,二氧化碳为非金属氧化物,氢氧化镁为碱,碳酸钠为盐,且碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,所以选择C;
(4)稀盐酸和氢氧化钠溶液混合后,发现无明显现象,再向溶液中滴入无色酚酞试液,观察到无色溶液变成红色,说明溶液显碱性,即稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应物中氢氧化钠剩余,所以溶液中的溶质为NaCl和NaOH。
【典例4】某化学兴趣小组绘制碱的化学性质,设计实验如下:
同学们选取四种碱来验证碱的化学性质,设计实验如下:
(1)实验一能够观察到的明显现象是 溶液由无色变为 色;
(2)实验二澄清石灰水变浑浊,验证了上述知识网络图中碱能够与 反应;
(3)实验三发生反应的化学方程式为 ;
(4)实验四产生白色沉淀,对反应后的物质进行过滤,并对滤液中溶质的成分产生了兴趣,经分析,滤液中一定有氢氧化钠,滤液一定显 (选填“酸性”、“中性”或“碱性”);
【提出问题】滤液中溶质除了氢氧化钠还有什么呢?同学们对滤液中溶质的成分进行了猜想和实验探究。
【猜想与假设】猜想一:溶质只有NaOH;
猜想二:溶质为NaOH和 ;
猜想三:溶质为NaOH和Ba(OH)2
实验操作
实验现象
实验结论
a.取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸
无明显现象
由a,b两个实验的现象,得出猜想一正确
b.另取少量滤液于试管中,加入过量碳酸钠溶液
【实验探究】
【反思与评价】
Ⅰ、同学们经过讨论认为,如果只向滤液中加入过量的一种试剂,也能得出猜想一正确的结论,该试剂为 ;
Ⅱ、实验后的废液直接倒入下水道,会造成环境污染,需将废液处理后再排放。
【答案】 红 某些非金属氧化物 碱性 Na2CO3
无明显现象 稀硫酸
【解析】(1)氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,故实验一能够观察到的明显现象是:溶液由无色变为红色;
(2)实验二澄清石灰水变浑浊,是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳是由C、O元素组成的化合物,属于氧化物,故验证了上述知识网络图中碱能够与某些非金属氧化物反应;
(3)实验三发生反应为氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水,该反应的化学方程式为:;
(4)氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,滤液中一定含氢氧化钠,一定显碱性;
猜想与假设:氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和氢氧化钠,如果氢氧化钡和碳酸钠完全反应,则溶质为氢氧化钠,如果氢氧化钡过量,则溶质为氢氧化钡、氢氧化钠,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氢氧化钠,故猜想二:溶质为NaOH和Na2CO3;
实验结论为猜想一正确,故溶质为氢氧化钠,a、取少量滤液于试管中,加入过量稀盐酸,无明显现象,说明不含碳酸钠,因为碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡;b、另取少量滤液于试管中,加入过量碳酸钠溶液,碳酸钠能与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,故实验现象为:无明显现象,说明不含氢氧化钡;
反思与评价:Ⅰ、可加入稀硫酸,碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,氢氧化钡能与稀硫酸反应生成硫酸钡和水,如果无明显现象,说明不含碳酸钠和氢氧化钡,可得出猜想一正确。
【变式3-1】若利用碱的性质进行下列实验,不能达到相应目的的是
A.分别加入少量Mg(OH)2固体,根据是否溶解,可鉴别稀盐酸和Na2CO3溶液
B.分别加入适量水溶解,根据温度是否明显升高,可鉴别NaOH固体和NaCl固体
C.分别加入Ba(OH)2溶液,根据是否产生沉淀,可鉴别MgCl2溶液和Na2SO4溶液
D.分别加入熟石灰粉末研磨,根据是否产生氨味,可鉴别(NH4)2SO4固体和K2SO4固体
【答案】C
【解析】A、氢氧化镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和水,氢氧化镁与碳酸钠不反应,可以根据是否溶解,鉴别稀盐酸和Na2CO3溶液,不符合题意;
B、氢氧化钠溶于水放出大量的热,氯化钠溶于水温度变化不大,可以根据温度是否明显升高,鉴别氢氧化钠固体和氯化钠固体,不符合题意;
C、氢氧化钡能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钡,氢氧化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠,均有白色沉淀产生,无法根据是否产生沉淀,鉴别MgCl2溶液和Na2SO4溶液,符合题意;
D、熟石灰能与硫酸铵反应生成氨气,熟石灰与硫酸钾不反应,故根据是否产生氨味,可鉴别(NH4)2SO4固体和K2SO4固体,不符合题意。
故选C。
【变式3-2】实验室中有两瓶失去标签的无色溶液,分别为稀盐酸与氢氧化钠溶液。下列选用的物质不能将它们鉴别出来的是
A.紫色石蕊试液 B.镁条 C.氧化铜 D.硫酸钠溶液
【答案】D
【解析】A、紫色石蕊试液遇稀盐酸变红色,遇氢氧化钠溶液变蓝色,可以鉴别,不符合题意;
B、镁与稀盐酸反应生成氢气和氯化镁,固体溶解、有气泡,镁与氢氧化钠溶液不反应,无明显现象,可以鉴别,不符合题意;C、氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水,固体溶解、溶液变蓝色,氧化铜与氢氧化钠溶液不反应,无明显现象,可以鉴别,不符合题意;D、硫酸钠溶液与稀盐酸、氢氧化钠溶液均不反应,不能鉴别,符合题意;故选D。
【变式3-3】盐酸(溶质为)是重要的化工产品,盐酸属于 (填“纯净物”或“混合物”)。盐酸常用于除铁锈,但铁制品不宜在盐酸中长时间浸泡,这是因为盐酸会与铁反应生成氯化亚铁()和氢气,该反应的化学方程式为: 。
【答案】 混合物
【解析】盐酸是氯化氢的水溶液,是由氯化氢和水组成的物质,属于混合物。盐酸会与铁反应生成氯化亚铁()和氢气,该反应化学方程式:。
►问题四 氢氧化钠等变质情况的探究
【典例5】(2024·黑龙江绥化)实验室有一瓶开封且久置的氢氧化钠溶液,某化学小组设计如下方案对其变质情况进行探究。
【提出问题】该氢氧化钠溶液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
(1)猜想一:氢氧化钠 猜想二: 猜想三:碳酸钠
【设计实验】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取适量样品于试管中加入 充分反应
有 产生
猜想二成立
步骤二:取步骤一试管中的物质过滤,向滤液中加入CuCl2溶液
有 产生
【反思拓展】
(3)某同学提出可用Ca(OH)2溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验,大家一致认为此方案不可行,理由是 。
(4)氢氧化钠变质的原因是 (用化学方程式表示),因此氢氧化钠应 保存。
(5)分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中,向其中一份加入稀盐酸有气泡产生,另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生,然后将两文试管中的所有物质倒入同一废液缸中,得到澄清溶液,所得溶液中溶质一定有 。
【答案】(1)氢氧化钠和碳酸钠
(2)过量的氯化钙溶液 白色沉淀 蓝色沉淀
(3)Ca(OH)2溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响对氢氧化钠的检验
(4) 密封
(5)氯化钠和氯化钡
【解析】(1)氢氧化钠的变质是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水;
猜想一:若氢氧化钠未变质,则溶质成分为氢氧化钠;
猜想二:若氢氧化钠部分变质,溶质成分为氢氧化钠和碳酸钠;
猜想三:若氢氧化钠完全变质,溶质成分为碳酸钠;
(2)步骤一:根据实验结论是猜想二成立,即溶质的成分是氢氧化钠和碳酸钠,碳酸钠与氯化钙溶液反应生成氯化钠和白色沉淀碳酸钙,则取适量样品于试管中加入过量的氯化钙溶液充分反应,可观察到有白色沉淀产生,过量的氯化钙溶液可以检验并完全除去碳酸钠,防止对后续氢氧化钠的检验产生干扰;
步骤二:取步骤一试管中的物质过滤,向滤液中加入CuCl2溶液,氢氧化钠与CuCl2溶液反应生成氯化钠和蓝色沉淀氢氧化铜,则可观察到有蓝色沉淀产生;
(3)由于Ca(OH)2溶液和碳酸钠反应会生成氢氧化钠,影响后续对氢氧化钠的检验,所以不能用Ca(OH)2溶液代替步骤一中加入的试剂进行实验;
(4)氢氧化钠变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:,因此氢氧化钠应密封保存;
(5)分别取两份完全变质的氢氧化钠样品于试管中,向其中一份加入稀盐酸有气泡产生,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,另一份加入氢氧化钡溶液有白色沉淀产生,碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,然后将两支试管中的所有物质倒入同一废液缸中,得到澄清溶液,说明第一支试管中过量的稀盐酸与碳酸钡反应生成氯化钡、二氧化碳和水,则溶液中一定有生成的氯化钠和氯化钡。
【变式4-1】某同学用NaOH溶液做实验后忘记了塞上瓶塞,几天后,要检验此瓶溶液的变质情况,他从该试剂瓶中取少量溶液于试管中进行实验。查阅资料可知:碳酸钠溶液显碱性。如表方法对应结论错误的是
实验方法
现象和结论
A
滴加澄清石灰水
若无沉淀产生,则溶液没有变质
B
滴加稀硫酸
若有气泡产生,则溶液已经变质
C
用pH试纸测溶液的pH
若溶液的pH=10,则溶液部分变质
D
加入过量BaCl2溶液,再滴加酚酞试液
若只有白色浑浊现象,则溶液完全变质
【答案】C
【解析】A、碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,滴加澄清石灰水,若无沉淀产生,说明溶液中不含碳酸钠,则溶液没有变质,A正确;
B、碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,滴加稀硫酸,若有气泡产生,说明溶液中含碳酸钠,则溶液已经变质,B正确;
C、用pH试纸测溶液的pH,若溶液的pH=10,但是氢氧化钠、碳酸钠在溶液中都显碱性,不能说明溶液部分变质,C错误;
D、加入过量BaCl2溶液,再滴加酚酞试液,碳酸根离子和钡离子会生成碳酸钡沉淀,酚酞遇碱性溶液变红色,若只有白色浑浊现象,则溶液完全变质,D正确。
故选C。
【变式4-2】在清理实验室的药品时,同学们发现一瓶氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质,同学们提出了如下猜想:
(1)“问天”小组的猜想是:该溶液没有变质。
(2)“梦天”小组的猜想是:该溶液部分变质。
(3)“天和”小组的猜想是:该溶液全部变质。
三个小组的同学们根据各自猜想,分别进行如下实验:
【实验报告】
小组名称
“问天”小组
“梦天”小组
“天和”小组
药品种类
酸
碱
盐
实验操作
实验现象
有 生成
有白色沉淀生成
溶液颜色变红
有白色沉淀生成
溶液颜色不变色
实验结论
该溶液已经变质
该溶液部分变质
该溶液
【解释与结论】
(1)“问天”小组的实验中,能证明该溶液已经变质的化学方程式为 。
(2)“天和”小组的同学们发现“梦天”小组的实验结论错误。他们的理由是 。
【反思与评价】
(1)在不改变被检验物质成分的情况下,排除干扰,能帮助我们得出正确结论。
(2)“失之毫厘,差以千里。”科学探究要有严谨的科学态度。
【拓展与延伸】
经过以上探究活动,同学们认为取用药品后,应及时 瓶塞,防止药品变质。
【实践与应用】
对于同学们发现的这瓶溶液,下列处理方法中正确的是 。
A.直接倒入下水管道
B.清洗盛放过植物油的试管
C.检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙
【答案】 气泡 该溶液完全变质 加入氢氧化钙溶液,引入了氢氧根离子,无法确定是否含氢氧化钠 盖上 BC
【分析】氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质。
【解析】【实验报告】:“问天”小组:实验结论为该溶液已经变质,故溶液中含碳酸钠,加入过量的稀盐酸,碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故现象为:有气泡生成;
“天和”小组:加入过量的氯化钙溶液,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,且过量的氯化钙溶液能将碳酸钠除尽,向上层清液中加入无色酚酞试液,溶液不变色,说明不含氢氧化钠,则该溶液完全变质;
【解释与结论】:(1)“问天”小组的实验中,能证明该溶液已经变质的反应为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)“梦天”小组的实验中,加入适量的澄清石灰水,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,产生白色沉淀,说明含碳酸钠,但是引入了氢氧根离子,会对氢氧化钠的检验产生干扰,故实验结论不正确;
【拓展与延伸】:取用药品后,应及时盖上瓶塞,防止药品与空气中的物质反应,发生变质;
【实践与应用】:A、该瓶溶液中含碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,不能直接倒入小水道,不符合题意;
B、碳酸钠溶液显碱性,能与植物油发生反应,可用于清洗盛放过植物油的试管,符合题意;
C、氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,产生白色沉淀,故可检验某氯化钠溶液中是否含有氯化钙,符合题意。
故选BC。
►问题五 中和反应的实质和实际应用
【典例6】如图是氢氧化钾溶液与稀盐酸反应的微观示意图,下列有关该反应的说法错误的是
A.生成的氯化钾由离子构成 B.反应前后氯离子的数目不变
C.反应的实质是OH-与H+结合生成H2O D.反应后溶液中存在的微粒只有K+、Cl
【答案】D
【解析】A. 从图可知发生的反应是氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水,氯化钾是由钾离子和氯离子构成的,正确。
B. 从图中可知,反应前后氯元素均以氯离子的形式存在,氯离子的数目不变。正确。
C. 从图中可知,反应前后氢离子和氢氧根离子减少,水分子增加,反应实质是OH-和H+结合生成H2O。正确。
D. 反应后溶液中存在的微粒有K+、Cl-、H2O。错误。
故选:D。
【变式5-1】用图1所示实验探究NaOH与HC1的反应,该反应的微观示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.滴加酚酞后溶液变红,说明NaOH溶液呈碱性
B.滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明NaOH被消耗
C.由图2可知,H+与OH-结合生成H2O分子
D.由图2可知,Na+与Cl-结合生成NaCl分子
【答案】D
【解析】A.酚酞遇碱性溶液会变红,5mLNaOH溶液中滴加酚酞变红,说明NaOH溶液呈碱性,选项说法正确,故不符合题意;
B.酚酞遇碱性溶液变红,遇酸性溶液和中性不变色,滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明溶液已经不显碱性,NaOH被消耗,选项说法正确,故不符合题意;
C.由图2可知,箭头左边当氯化氢没有滴加入氢氧化钠溶液时,氢离子和氢氧根离子还单独存在,箭头右边当氯化氢滴加入氢氧化钠溶液时,氢离子和氢氧根离子不存在了,结合成了H2O分子,选项说法正确,故不符合题意;
D.由图2可知,箭头左边当氯化氢没有滴加入氢氧化钠溶液时,氢氧化钠中的钠离子和氯化氢中的氯离子还单独存在,箭头右边当氯化氢滴加入氢氧化钠溶液时,钠离子和氯离子还存在,不能说明Na+与Cl-结合生成NaCl离子化合物,选项说法错误,故符合题意,故选D。
【变式5-2】下列实际应用中,不是利用中和反应原理的是
A.用熟石灰改良酸性土壤
B.用稀硫酸处理印染厂的碱性废水
C.用含碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多
D.用稀氨水涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒
【答案】C
【解析】A、用熟石灰改良酸性土壤,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;
B、用稀硫酸处理印染厂的碱性废水,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、用含碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多,反应物是盐和酸,不是酸与碱的反应,不是利用了中和反应原理,故选项正确;D、用稀氨水涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒,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。故选:C。
【变式5-3】向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
【答案】D
【解析】A、滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色,说明氢氧化钠过量,错误;
B、滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成,只能证明不含氢氧化钠,含有硫酸时,也没有沉淀生成,错误;
C、硫酸和硫酸钠和氯化钡都能反应生成白色沉淀,错误;
D、恰好完全反应时,溶液是硫酸钠溶液,此时混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1,可以证明二者恰好完全反应,正确。
故选:D。
►问题六 中和反应曲线
【典例7】(2024重庆A卷)用NaOH溶液与稀硫酸进行中和反应实验,开始时滴入几滴酚酞溶液,测得溶液的pH变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.图像表明是向NaOH溶液中加入稀硫酸
B.ac段溶液颜色逐渐变浅,d点溶液为无色
C.d点溶液钠元素质量分数大于b点溶液钠元素质量分数
D.ac段溶液升温明显高于cd段,说明该反应放出热量
【答案】C
【解析】根据图示,初始溶液的pH>7,显碱性,随着另一溶液的加入,溶液的pH逐渐减小至小于7,则说明是向 NaOH 溶液中加入稀硫酸,故A说法正确;酚酞遇碱性溶液变红色,遇酸性和中性溶液不变色,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,随着稀硫酸的加入,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,氢氧化钠不断被消耗,则ac段溶液颜色逐渐变浅,d点pH<7,显酸性,稀硫酸过量,此时溶液为无色,故B说法正确;根据质量守恒定律,反应过程中钠元素的质量不变,而d点溶液的质量>b点溶液的质量,则d点溶液钠元素质量分数小于b点溶液钠元素质量分数,故C说法不正确;ac段氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,c点时,溶液的pH=7,表示氢氧化钠和硫酸恰好完全反应,cd段溶液的pH<7,硫酸过量,ab段溶液升温明显高于cd段,说明该反应放出热量,故D说法正确。
【变式6-1】如图,向氢氧化钠溶液(含有酚酞溶液)中逐滴滴加稀盐酸,用温度传感器测得烧杯中溶液温度变化曲线如下。下列判断正确的是
A.5s时,已经开始滴加盐酸 B.10s时,溶液由无色变成红色
C.20s时,溶液中溶质有NaCl和HCl D.盐酸与氢氧化钠反应吸热
【答案】C
【解析】A、由图可知,5s时温度几乎没有变化,所以说明没有滴加盐酸,故A说法错误;
B、由图可知,10s时,温度开始变大,说明盐酸与氢氧化钠开始反应生成氯化钠和水,所以溶液由红色变为无色,故B说法错误;
C、由图可知,20s时,溶液温度不在发生变化,说明此时氢氧化钠反应完全,盐酸过量,所以溶液中的溶质为NaCl和HCl ,故C说法正确;
D、由图可知,盐酸与氢氧化钠反应后溶于中的温度增大,所以盐酸与氢氧化钠反应放热,故D说法错误;
故选C。
【变式6-2】稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时,测得溶液pH的变化如图所示,溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该实验是将稀硫酸逐滴滴入一定量的氢氧化钠溶液中
B.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应是放热反应
C.d点所示溶液pH>7,能使无色酚酞试液变成红色
D.a到c段过程中不断有硫酸钠生成
【答案】B
【解析】A、图像中起始溶液pH小于7,呈酸性,说明该反应是将氢氧化钠溶液逐滴滴入稀硫酸中,故选项说法不正确;
B、图中温度曲线从室温上升到e点,温度升高,说明该反应是放热反应,故选项说法正确;
C、d点时溶液温度没有达到最高,说明稀硫酸没有反应完,pH<7,溶液呈酸性,所以该点的溶液不能使无色酚酞变红,故选项说法不正确;
D、b点的溶液pH=7,呈中性,即b点时酸与碱恰好完全反应,因此a到b段过程中不断有硫酸钠生成,而b点后没有发生化学反应,没有硫酸钠生成,故选项说法不正确。
故选B。
【变式6-3】(2024河南)某同学用pH传感器测定稀硫酸滴入稀氢氧化钡溶液的过程中pH的变化,测定的结果如图所示。硫酸与氢氧化钡反应的化学方程式为 ;c点所表示的溶液中溶质为 ;在a点所表示的溶液中滴加酚酞溶液,溶液会显 色。(提示:BaSO4难溶于水)
【答案】H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2 H2O 硫酸/H2SO4 红
【解析】硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,方程式为H2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2 H2O,c点所表示的溶液为酸性,故此时溶液中一定有硫酸,说明此时氢氧化钡已经反应完,而硫酸钡为沉淀,不能溶解作溶质,此时溶质为硫酸,a点溶液呈碱性,滴加酚酞溶液,会变为红色。
►问题七 中和反应的实验探究
【典例8】中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究氢氧化钠和盐酸的反应。
(1)向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液,可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸,溶液变无色。
学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问,于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想:猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl
(2)为了验证其猜想,同学们进行如下探究。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量反应后的溶液,加入镁条
猜想二正确证明盐酸过量
(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,有同学触摸到试管外壁,感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出反应时间与溶液温度变化的关系,如图所示。
同学们得出结论:稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 。
(4)查阅资料得知,在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。
①P点溶液中单位体积内离子数 N点(填“>”“<”或“=”)。
②M点表示 。
交流与反思:
a.中和反应发生的实质是 。
b.中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。
【答案】(1)溶液变红
(2)有气泡产生
(3)放出热量(是放热反应)
(4)= 恰好完全反应(或单位体积内离子数最少)(合理即可) 酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水(符号表示亦可)
【解析】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,则向盛有5mL氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液,可观察到溶液变红,故填:溶液变红。
(2)由结论知,猜想二正确证明盐酸过量,则取少量反应后的溶液,加入镁条,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,可观察到有气泡产生,故填:有气泡产生。
(3)由图像知,向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,一段时间内,溶液的温度升高,说明盐酸和氢氧化钠反应过程中放出热量,故填:放出热量(是放热反应)。
(4)①由图像知,P点与N点电导率相同,所以N点时溶液中单位体积内的离子数等于P点时溶液中单位体积内的离子数,故填:=。
②由图像知,M点电导率最低,说明M点时溶液中单位体积内的离子数最少;氢氧化钠和盐酸完全反应生成氯化钠和水,水以分子形式存在,即单位体积内的离子数减少,M点时单位体积内的离子数最少,表示此时恰好完全反应,故填:恰好完全反应(或单位体积内离子数最少)(合理即可)。
交流与反思:
氢氧化钠溶液中含有钠离子、氢氧根离子和水分子,稀盐酸中含有氢离子、氯离子和水分子,氢氧化钠和盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,此时溶液中含有钠离子、氯离子和水分子,则中和反应发生的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水,故填:酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合成水(符号表示亦可)。
【变式7-1】(2024·甘肃临夏)化学兴趣小组的同学以中和反应的实验为主题进行探究活动,邀请你一起参与。
【发现问题】
取一定量氢氧化钾溶液于试管中,向其中加入一定量稀硫酸,发现无明显现象,那么稀硫酸和KOH溶液是否发生了化学反应?
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为,可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ:验证反应物减少或消失;
思路Ⅱ:验证有 。
(2)甲同学向实验的剩余溶液中(如图2所示)滴加酚酞溶液,溶液为 色,结论是稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应,判断依据是溶液中 (填离子符号)一定被完全消耗了。
【猜想与假设】
(3)乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想:
猜想一:只有;猜想二:有和;猜想三:有和KOH。
根据甲同学的实验,猜想 一定错误。
【进行实验】
(4)为验证猜想,同学们选用粉末、溶液,进行如下探究并完善表格。
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
猜想二正确
方案二
产生白色沉淀
猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)分析上述反应,说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些 反应。
(6)丙同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由 (用化学方程式表示)。
(7)丁同学认为方案一中的粉末可以用铁粉代替,也能得到同样的实验结论,其化学方程式为 。
【答案】(1)新物质的生成
(2)无 OH-
(3)三
(4)溶液由无色变为黄色
(5)盐
(6)
(7)
【解析】(1)若想证明反应物的发生,一方面可验证反应物的减少或消失,另一方面可验证有新物质的生成。
(2)氢氧化钾能使酚酞溶液变红色,但若滴入酚酞溶液后,溶液不变色,则说明氢氧化钾被完全消耗,即溶液中不含OH-,则能硫酸和氢氧化钾发生了化学反应。
(3)结合前面分析可知,反应后溶液中不含氢氧化钾,故猜想三不正确。
(4)氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,结论为猜想二正确,则现象为溶液由无色变为黄色。
(5)氯化钡属于盐,则说明稀硫酸能和金属氧化物、某些碱和某些盐反应。
(6)反应后溶液中一定含有硫酸钾,硫酸钾能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,则不能证明硫酸过量,反应的化学方程式为:。
(7)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:。
【变式7-2】(2024·辽宁)为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组设计如下实验。
【监测温度】
(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应 (填“吸热”或“放热”),化学方程式为 。
【观察颜色】
(2)在试管中加入2mL某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液作 剂,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和pH记录如下图所示。
(3)在①中未观察到预期的红色,为探明原因,小组同学查阅到酚酞变色范围如下:
时呈无色,时呈红色,时呈无色。
据此推断,①中a的取值范围是________(填标号)。
A. B. C.
(4)一段时间后,重复(2)实验,观察到滴加盐酸的过程中有少量气泡生成,原因是 。
【观察沉淀】
(5)小组同学提出,可通过调控反应物浓度观察生成的氯化钠沉淀。向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为 g;恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl沉淀的质量为 g。(提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl。)
【多现象可视】
(6)如下图所示,注射器1、3中均为8mL氯化氢气体,注射器2、4中分别为2mL蒸馏水和稀氢氧化钠溶液(均滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,迅速将注射器1、3中全部氯化氢分别推入注射器2、4中,用弹簧夹夹紧胶皮管。最终发现注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,此现象不足以说明氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。若实验中溶液始终澄清,为了说明中和反应已发生,还应依据的现象为 。
【答案】(1)放热
(2)指示
(3)C
(4)氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”)
(5)11.7 2.7
(6)氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至刻度附近(或“注射器2中没有发生酸碱中和反应,且注射器2、4的活塞均恢复至刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应”) 注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色(或“反应后注射器4比注射器2温度高”)
【解析】(1)在稀氢氧化钠溶液和稀盐酸反应过程中,温度传感器监测到溶液温度升高,说明该反应是放热反应,故填:放热;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应方程式是:;
(2)酚酞溶液通常被用作指示剂,故填:指示;
(3)结合实验图和酚酞变色范围,可知a的取值范围应大于13。
A、0<a<8.2,此时溶液基本呈酸性,加入的是2mL某浓度的氢氧化钠溶液溶液应是碱性,故不正确;
B、8.2<a<13,此时溶液应呈红色,而实际上溶液为无色,故不正确;
C、a>13,此时溶液呈碱性,但是无色,与试管①中的情况吻合,故正确,故选C。
(4)一段时间后,重复向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸有气泡产生,说明盐酸将氢氧化钠反应完了,产生的气泡应该是盐酸和氢氧化钠变质产生的碳酸钠之间的反应,两者反应产生了二氧化碳,故填:氢氧化钠变质(或“盐酸与碳酸钠发生反应”);
(5)解:设向含8g溶质的浓氢氧化钠溶液中加入浓盐酸,恰好完全反应至中性,生成NaCl的质量为x,
x=11.7g
恢复至室温,称得混合物的总质量为36.7g,其中NaCl的质量为11.7g,所以,水的质量=36.7g11.7g=25g,根据提示:室温下100g水最多能溶解36gNaCl,可计算出25g最多能溶解9gNaCl,所以氯化钠沉淀的质量为11.7g-9g=2.7g,故填:2.7;
(6)此实验利用控制变量做的对比试验,注射器2中没有发生酸碱中和反应,只是氯化氢溶于水,且注射器2、4的活塞均恢复至2mL刻度附近,因此不足以说明注射器4中氯化氢与稀氢氧化钠溶液发生反应,故填:氯化氢溶于水也可导致注射器4的活塞恢复至2mL刻度附近;
为了说明中和反应已发生,可以通过注射器2和4中溶液颜色的变化来说明,注射器2中未发生反应,溶液依然为无色,注射器4中发生反应氢氧化钠消失,溶液不再是碱性,所以溶液的红色会消失。故填:注射器2中溶液仍为无色,注射器4中溶液由红色变为无色。
►问题八 复分解反应的条件与应用
【典例9】(2023·江苏宿迁·中考真题)下列各组离子在溶液中能大量共存,并形成无色溶液的是( )
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】A、、、、能大量共存,但在溶液中为蓝色,不符合题意;
B、、、、能大量共存,且形成的溶液为无色,符合题意;
C、、可形成Mg(OH)2沉淀,、可形成BaSO4沉淀,不能大量共存,不符合题意;
D、、,可形成CaCO3沉淀,不能大量共存,不符合题意。
故选B。
【变式8-1】(2022·内蒙古鄂尔多斯·中考真题)明确溶液中离子能否大量共存是判断复分解反应能否发生的条件之一。某溶液含有Fe3+、Mg2+、Na+、Ba2+、Cl-、OH-、等离子中的若干种,则下列判断正确的是( )
A.溶液中最多能有4种离子
B.若溶液pH>7,则阳离子只能有Na+
C.若溶液有颜色,则一定没有OH-
D.若溶液中同时含有OH-和则一定没有Cl-
【答案】C
【解析】A、Fe3+、Mg2+均能与OH-结合生成沉淀,Ba2+、可以结合生成沉淀,则溶液中可能含Fe3+、Mg2+、Na+、Cl-、,溶液中可能存在5种离子,故选项说法错误;
B、若溶液pH>7,溶液一定呈碱性,溶液中一定含有OH-,可能含有Na+或Ba2+,故选项说法错误;
C、若溶液有颜色,则溶液中一定含有Fe3+,Fe3+能与OH-结合生成沉淀,则溶液中一定没有OH-,故选项说法正确;
D、Fe3+、Mg2+均能与OH-结合生成沉淀,Ba2+、可以结合生成沉淀,若溶液中同时含有OH-和则溶液中一定没有Fe3+、Mg2+、Ba2+,可能含有Cl-,故选项说法错误。
故选C。
【变式8-2】(2023·湖北鄂州·中考真题)下列各组物质在NaOH溶液中能大量共存且溶液为无色的是( )
A.NaNO3 、NH4Cl 、KMnO4 、Ba(NO3)2
B.K2SO4 、KOH 、NaNO3 、NaCl
C.Na2SO4 、Ca(NO3)2 、BaCl2 、 KCl
D.KNO3 、 Na2CO3 、MgCl2 、H2SO4
【答案】B
【解析】A、氢氧化钠与氯化铵反应,生成氯化钠、氨气、水,高锰酸钾溶液呈紫红色,A错误;
B、氢氧化钠、硫酸钾、氢氧化钾、硝酸钠、氯化钠几种物质间不发生反应,且溶液均为无色,B正确;
C、硫酸钠与氯化钡反应,生成硫酸钡沉淀、氯化钠,两种物质不能大量共存,C错误;
D、碳酸钠与硫酸发生反应,生成硫酸钠、水、二氧化碳,两种物质不能大量共存,D错误。
故选B。
1.下列各组中的物质俗称、化学名称和化学式对应关系正确的是
A.熟石灰、氧化钙、 B.石灰石、氢氧化钙、
C.生石灰、氢氧化钙、 D.苛性钠、氢氧化钠、
【答案】D
【解析】A、熟石灰是氢氧化钙的俗称,化学式为Ca(OH)2,生石灰是氧化钙的俗称,化学式为CaO,故A错误;
B、石灰石的主要成分是碳酸钙,熟石灰或消石灰是氢氧化钙的俗称,化学式为Ca(OH)2,故B错误;
C、生石灰是氧化钙的俗称,化学式为CaO,熟石灰或消石灰是氢氧化钙的俗称,化学式为Ca(OH)2,故C错误;
D、苛性钠是氢氧化钠的俗称,化学式为NaOH,故D正确;
故选:D。
2.(2024·云南·中考真题)几种经济作物适宜生长的土壤pH范围如表所示。某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是( )
作物
杨梅
茶树
柑橘
樱桃
pH
4.0-5.0
5.0-5.5
5.5-6.5
6.5-7.5
A.杨梅 B.茶树 C.柑橘 D.樱桃
【答案】A
【解析】某地土壤pH为4.6,该地最适宜种植的经济作物是杨梅,因为最适宜杨梅种植pH范围4.0-5.0,该地土壤pH值刚好在此范围内;
故选:A。
3.(2023·江苏常州·中考真题)“和谐”号动车保洁时先用洗车液清洗,然后用水冲洗至中性,最后洗车工人会用pH试纸检测是否清洗合格。下列关于pH试纸的说法正确的是( )
A.可以粗略测定溶液酸碱度
B.试纸使用前要用水先湿润
C.将试纸投入待测液中测定
D.若pH=7说明洗车液残留
【答案】A
【解析】A、pH试纸通常用于粗略测定溶液的酸碱度,符合题意;
B、pH试纸使用前用水湿润,会稀释待测液,可能会影响结果,不符合题意;
C、pH值的测定:用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照,不能将试纸投入待测液中,会污染待测液,不符合题意;
D、若pH=7,说明溶液显中性,说明无洗车液残留,不符合题意。
故选A。
4.下列有关浓盐酸和浓硫酸的叙述正确的是
A.浓盐酸和浓硫酸都有挥发性
B.浓盐酸和浓硫酸都有吸水性
C.浓盐酸和浓硫酸敞口放置溶质质量分数都变小
D.浓盐酸和浓硫酸都能作干燥剂
【答案】C
【解析】A、浓硫酸不具有挥发性,浓盐酸具有挥发性,故A选项叙述错误;
B、浓盐酸不具有吸水性,浓硫酸具有吸水性,故B选项叙述错误;
C、浓盐酸具有挥发性,挥发出溶质氯化氢气体,溶质的质量减小,溶质的质量分数也随之减小,浓硫酸具有吸水性,溶液中溶剂的质量增加,溶质质量不变,溶质的质量分数也减小,故C选项叙述正确;
D、浓盐酸不具有吸水性,不能作干燥剂;浓硫酸具有吸水性可以作干燥剂,故D选项叙述错误。
故选C。
5.酸是一种重要的化合物。下列有关酸的说法不正确的是
A.酸溶液中都含有氢离子(H+)
B.浓盐酸敞口放置一段时间后,溶质质量和溶质的质量分数都会减小
C.酸溶液能使紫色石蕊试液变红
D.浓硫酸在空气中会形成白雾
【答案】D
【解析】A、酸是由氢离子和酸根离子构成的,则酸溶液中一定含有氢离子,该选项说法正确;
B、浓盐酸具有挥发性,则敞口放置一段时间后,溶质质量和溶质的质量分数都会减小,该选项说法正确;
C、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红色,该选项说法正确;
D、浓硫酸具有吸水性,在空气中不会形成白雾,该选项说法不正确。
故选D。
6.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.醋酸具有酸性——也能除铁锈 B.浓硫酸具有腐蚀性——用于干燥氧气
C.稀盐酸有酸性——能实验室制二氧化碳 D.浓硫酸具有吸水性——用于干燥二氧化碳
【答案】B
【解析】A、醋酸具有酸性,也能用于除铁锈,故选项A正确;
B、浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,用于干燥氧气,故选项B错误‘
C、稀盐酸有酸性,和大理石或石灰石反应生成二氧化碳,能用于实验室制二氧化碳,故选项C正确;
D、浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,用于干燥二氧化碳,故选项D正确;
故选:B。
7.区别氢氧化钠溶液和澄清石灰水使用下列试剂能达到目的是
A.盐酸 B.酚酞 C.石蕊 D.二氧化碳
【答案】D
【解析】A. 稀盐酸与氢氧化钠和氢氧化钙都反应,且都无明显现象,无法区别,选项A不正确;
B. 酚酞试液遇到碱性的溶液都变成红色,无法区别,选项B不正确;
C. 石蕊试液遇到碱性物质都会变成蓝色,无法区别,选项C不正确;
D. 二氧化碳和氢氧化钠和氢氧化钙都会反应,但是与氢氧化钠反应无明显现象,而与氢氧化钙则生成白色沉淀,能够区别,选项D正确。故选D。
8.(2023·江苏常州·中考真题)一瓶未开封的浓盐酸,部分标签如图所示。下列说法正确的是( )
盐酸(化学纯)
含HCl 37%
密度1.18g·mL-1
容量500mL
A.可加热浓缩成98%的浓盐酸
B.整瓶含有185gHCl溶质
C.可加水稀释成5%的稀盐酸
D.打开瓶盖冒出白色烟雾
【答案】C
【解析】A、浓盐酸具有挥发性,因此加热不能浓缩成98%的浓盐酸,故选项说法不正确;
B、整瓶浓盐酸中溶质的质量为500mL×1.18g/mL×37%=218.3g,故选项说法不正确;
C、由标签可知,浓盐酸溶质的质量分数为37%,大于5%,因此加水可稀释成5%的稀盐酸,故选项说法正确;
D、浓盐酸具有挥发性,打开装有浓盐酸试剂瓶的瓶塞,瓶口上方有白雾产生,而不是白色烟雾,故选项说法不正确。
故选C。
9.向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,取少量反应后的混合液进行下列实验,能证明二者恰好完全中和的是( )
A.滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色
B.滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成
C.滴入适量BaCl2溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
D.测得混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1
【答案】D
【解析】A、滴入几滴酚酞溶液,溶液变红色,说明氢氧化钠过量,错误;
B、滴入适量CuCl2溶液,无沉淀生成,只能证明不含氢氧化钠,含有硫酸时,也没有沉淀生成,错误;
C、硫酸和硫酸钠和氯化钡都能反应生成白色沉淀,错误;
D、恰好完全反应时,溶液是硫酸钠溶液,此时混合液中Na+与SO42﹣的个数比为2:1,可以证明二者恰好完全反应,正确。
故选:D。
10.甲基橙是一种常见的酸碱指示剂,它的变色范围如图所示。下列物质中能使甲基橙变红的是( )
A.氯化钠溶液 B.石灰水 C.炉具清洁剂 D.食醋
【答案】D
【解析】甲基橙是一种酸碱指示剂,他的变色范围pH<3.1,甲基橙变成红色,3.1<pH<4.4,甲基橙变成橙色,pH>4.4,甲基橙变成黄色,能使甲基橙变红的是酸性物质;
A、氯化钠溶液显中性,不能使甲基橙变红;
B、石灰水显碱性,不能使甲基橙变红;
C、炉具清洁剂含碱性物质,显碱性,不能使甲基橙变红;
D、食醋显酸性,能使甲基橙变红;
故选D。
11.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A.使用熟石灰制烧碱 B.在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C.稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜 D.硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
【答案】AC
【解析】A、用熟石灰制烧碱是利用了氢氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠,氢氧化钙属于碱,碳酸钠属于盐,所以该反应不是酸和碱的反应,故与中和反应原理无关,符合题意;
B、蚊虫叮咬分泌出的蚁酸为酸,在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质与乙酸反应,该应用与中和反应原理有关,不符合题意;
C、硫酸属于酸,氧化铜属于氧化物,所以该反应不是酸和碱的反应,与中和反应原理无关,符合题意;
D、硫酸属于酸,氢氧化钙俗称消石灰属于碱,所以该应用与中和反应原理有关,不符合题意。
故选AC。
12.下列叙述中不符合化学知识的是
A.pH<5.6的雨水称为酸雨
B.生成盐和水的反应都是中和反应
C.中和反应是复分解反应的一种
D.皮蛋有碱性,食用时可加点醋中和
【答案】B
【解析】A.pH<5.6的雨水称为酸雨,故选项说法正确;
B.生成盐和水的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,故选项说法正确;
C.中和反应是酸和碱互相交换成分生成盐和水,满足复分解反应的特点,属于复分解反应,故选项说法正确;
D.皮蛋有碱性,食用时可加点醋(显酸性)中和,故选项说法正确;
故选:B。
13.(2024·四川达州·中考真题)下列各组离子,可以在水中大量共存且溶液为无色的是( )
A.K+、Na+、、Cl- B.H+、Fe2+、、
C.H+、Ca2+、OH-、Cl- D.Ba2+、Cu2+、、
【答案】A
【解析】A、钾离子、钠离子、硫酸根离子、氯离子相互之间不能结合成气体、沉淀或水,可以大量共存,且不存在带有颜色的离子。符合题意;
B、亚铁离子在溶液中为浅绿色,氢离子和碳酸根离子结合成水分子和二氧化碳分子,不能大量共存。不符合题意;
C、氢离子和氢氧化根离子结合生成水分子,不能大量共存。不符合题意;
D、铜离子在溶液中为蓝色,钡离子和硫酸根离子结合成硫酸钡沉淀。不符合题意;
故选A。
14.为验证“酸的化学性质”,某班同学在实验室进行如图实验。请分析并回答相关问题:
(1)A试管中加入稀硫酸前,应先滴加酚酞溶液的目的是 。
(2)C中发生反应的现象是 ,反应的化学方程式为 。
(3)要全面验证酸的化学性质,D试管中能与酸反应的固体单质是 (写一种即可),反应后的溶液中一定含有的溶质是 (写化学式),可能含有的溶质是 (写化学式)。
【答案】(1)判断二者是否发生化学反应
(2)黑色粉末逐渐减少,溶液变为蓝色 CuO + H2SO4=CuSO4 + H2O
(3)Zn ZnSO4 H2SO4
【解析】(1)滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀硫酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,证明稀硫酸和氢氧化钠发生了化学反应,故填:判断二者是否发生化学反应;
(2)C中氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,会观察到黑色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故填:黑色粉末逐渐减少,溶液变为蓝色,CuO + H2SO4=CuSO4 + H2O;
(3)D试管中能与酸反应的固体单质,是在金属活动性顺序中排在氢前面的活泼金属,可以是锌,化学式为:Zn,反应后的溶液中一定含有的溶质是硫酸锌,化学式为:ZnSO4,可能含有硫酸,化学式为:H2SO4,故填:Zn,ZnSO4,H2SO4。
15.(2022·山东淄博·中考真题)生活中常见物质的pH如下图,下列说法正确的是( )
A.西红柿的酸性强于柠檬汁
B.洁厕净与碱液不能混合使用
C.用润湿的pH试纸测定雨水的pH
D.新鲜牛奶储存一段时间后味道变酸,pH变大
【答案】B
【解析】A、由图可知,西红柿的pH大于柠檬汁,所以西红柿的酸性比柠檬汁弱,故A错误;
B、洁厕净的pH为1~2,显酸性,能与碱液发生中和反应,使除污效果降低,故二者不能混合使用,故B正确;
C、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法是在干燥洁净的白瓷板或玻璃片上放一小片干燥洁净的pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较并读出pH,不能用润湿的pH试纸进行测定,这样相当于稀释了待测液,故C错误;
D、新鲜牛奶的pH为6~7,呈弱酸性,储存了一段时间后味道变酸,说明酸性增强,所以pH会变小,故D错误。
故选B。
16.用图1所示实验探究NaOH与HC1的反应,该反应的微观示意图如图2所示。
下列说法不正确的是
A.滴加酚酞后溶液变红,说明NaOH溶液呈碱性
B.滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明NaOH被消耗
C.由图2可知,H+与OH-结合生成H2O分子
D.由图2可知,Na+与Cl-结合生成NaCl分子
【答案】D
【解析】A.酚酞遇碱性溶液会变红,5mLNaOH溶液中滴加酚酞变红,说明NaOH溶液呈碱性,选项说法正确,故不符合题意;
B.酚酞遇碱性溶液变红,遇酸性溶液和中性不变色,滴加稀盐酸后溶液红色褪去,说明溶液已经不显碱性,NaOH被消耗,选项说法正确,故不符合题意;
C.由图2可知,箭头左边当氯化氢没有滴加入氢氧化钠溶液时,氢离子和氢氧根离子还单独存在,箭头右边当氯化氢滴加入氢氧化钠溶液时,氢离子和氢氧根离子不存在了,结合成了H2O分子,选项说法正确,故不符合题意;
D.由图2可知,箭头左边当氯化氢没有滴加入氢氧化钠溶液时,氢氧化钠中的钠离子和氯化氢中的氯离子还单独存在,箭头右边当氯化氢滴加入氢氧化钠溶液时,钠离子和氯离子还存在,不能说明Na+与Cl-结合生成NaCl离子化合物,选项说法错误,故符合题意,故选D。
17.下列能正确表示加水稀释pH=3的溶液的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】pH=3的溶液呈酸性,向酸性溶液加水稀释,酸性逐渐减弱,pH逐渐增大,但溶液始终显酸性,pH不会等于7,更不会大于7,根据选项图像变化可知,故选C。
18.下列有关量的变化图像与其对应叙述相符的是
A.常温下,向一定量的饱和石灰水中加入氧化钙
B.氧气的溶解度随温度的变化
C.向一定质量的过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰
D.一定质量的浓盐酸敞口放在空气中
【答案】C
【解析】A、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,会析出氢氧化钙,且反应消耗水,溶剂质量和溶质质量同时减小,使溶液质量减小,A错误;
B、氧气的溶解度随着温度的升高而减小,B错误;
C、过氧化氢水溶液中含有水,故水的初始质量不为零,加入二氧化锰,过氧化氢分解为水与氧气,水的质量增大,直到恰好完全反应时,水的质量不再增加,C正确;
D、浓盐酸具有挥发性,敞口防止会挥发出氯化氢气体而造成溶质质量减小,进而使溶液质量减小,由于溶液中的溶质不会全部挥发到空气中,因此溶液质量不会减小为零,D错误。
故选C。
19.结合下表中所列物质的pH判断,在下列各组物质中,分别能使紫色石蕊溶液变红、不变色、变蓝的是
物质
食盐水
厕所清洁剂
血浆
牙膏
肥皂水
橘汁
草木灰水
柠檬汁
pH
7
1.7
7.4
8.2
9.2
3.5
10.6
2.5
A.柠檬汁、食盐水、厕所清洁剂 B.牙膏、蒸馏水、肥皂水
C.草木灰、蒸馏水、柠檬汁 D.橘汁、食盐水、草木灰水
【答案】D
【分析】紫色石蕊试液是酸碱指示剂,遇到酸性物质变红色;遇到碱性物质变蓝色;遇到中性物质不变色。
【解析】A、柠檬汁的pH为2.5<7,显酸性,能够使紫色石蕊溶液变红色,食盐水pH为7,显中性,能够使紫色石蕊溶液不变色,厕所清洁剂pH为1.7<7,显酸性,能使石蕊试液变红色,故A不符合题意;
B、牙膏pH为8.2>7,显碱性,能使石蕊试液变蓝,蒸馏水pH为7,显中性,能够使紫色石蕊溶液不变色,肥皂水pH为8.2>7,显碱性,能使石蕊试液变蓝色,故B不符合题意;
C、草木灰pH为10.6>7,显碱性,能使石蕊试液变蓝,蒸馏水pH为7,显中性,能够使紫色石蕊溶液不变色,柠檬汁的pH为2.5<7,显酸性,能够使紫色石蕊溶液变红色,故C不符合题意;
D、橘汁pH为3.5<7,显酸性,能使石蕊试液变红,食盐水pH为7,显中性,能够使紫色石蕊溶液不变色,草木灰水pH为10.6>7,显碱性,能使石蕊试液变蓝,故D符合题意;
故选:D。
20.(2024·甘肃兰州·中考真题)为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是( )
A.氢氧化钠固体已变质 B.0-50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的pH>7 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A、氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,说法正确,不符合题意;
B、由图可知,0-50s时段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的反应是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的pH>7,说法正确,不符合题意;
D、由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和盐酸,说法错误,符合题意。
故选:D。
21.如图是酸和碱发生中和反应时的pH变化曲线。下列说法正确的是
A.该反应的本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
B.该图对应的操作是将酸滴入碱溶液中
C.n点溶液的质量小于m点溶液的质量
D.向p点溶液中滴加酚酞溶液观察不到明显的实验现象
【答案】A
【解析】A、中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,符合题意;
B、由图可知,一开始pH<7,随着反应的进行,pH逐渐增大至大于7,故该实验是将碱滴入酸溶液中,不符合题意;
C、反应后溶液的质量=酸的质量+滴入碱的质量,n点滴入碱溶液的质量大于m点滴入碱溶液的质量,故n点溶液的质量大于m点溶液的质量,不符合题意;
D、p点溶液pH>7,显碱性,滴加酚酞溶液,溶液变红,不符合题意。
故选A。
22.小军向水槽中缓缓滴加稀硫酸,观察到小灯泡的亮度变化情况:亮→暗→熄→亮。下列说法正确的是
A.实验中没有白色沉淀生成
B.灯泡熄灭时,水槽中的液体中不存在粒子
C.灯泡亮度发生变化只因为溶液中的H+、OH-的浓度改变
D.将稀硫酸换成稀盐酸,观察到灯泡亮度变化不相同
【答案】D
【解析】A、硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和水,所以试验过程中有白色沉淀生成,故A错误;
B、当稀硫酸和氢氧化钡恰好完全反应时,此时水槽中只有水和硫酸钡沉淀,水槽中液体不导电,所以此时灯泡会熄灭,但是液体中含有水分子,故B错误;
C、稀硫酸和氢氧化钡反应的过程中,硫酸根离子、钡离子、氢氧根离子和氢离子浓度都在变化,故C错误;
D、当用稀盐酸替换稀硫酸时,盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,溶液中始终存在可自由移动的带电粒子钡离子和氯离子,所以溶液会一直导电,实验过程中不会出现灯泡熄灭的情况,所以变化情况不同于滴加稀硫酸的实验,故D正确;
故选D。
23.开展如图实验探究。
对比①④可探究: 。对比 (填序号,以下同上)可探究:饱和NaOH溶液对CO2的吸收效果更好。对比 可探究:CO不与NaOH反应。给出检验①中生成物的一种方法(只写出操作) ,写出验证生成物的化学方程式
【答案】 氢氧化钠能与二氧化碳发生反应
①② ①③ 加入稀盐酸(其他合理答案亦可) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(其他合理答案亦可)
【解析】①中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,瓶内压强明显变小,气球膨胀;④中二氧化碳能溶于水,瓶内气压变小,气球膨胀较小,因此对比①④说明氢氧化钠能与二氧化碳反应。①中为饱和氢氧化钠溶液,气球膨胀较为明显;②中为饱和氢氧化钙溶液,氢氧化钙的溶解度较小,消耗的二氧化碳质量较少,气球膨胀较小,故对比①②可探究:饱和NaOH溶液对CO2的吸收效果更好。①中为饱和氢氧化钠溶液,气球膨胀较为明显;③中氢氧化钠和一氧化碳不反应,气球无明显变化,故对比①③可探究:CO不与NaOH反应。①中生成物为碳酸钠,检验碳酸钠可加入稀盐酸,若有气泡产生,则说明生成物为碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
24.(2024·四川达州·中考真题)九年级同学在化学实验操作训练中,进行了氢氧化钠和氢氧化钙溶液的鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,做了以下实验:
(1)A试管中的现象是 。
为探究B试管中反应后溶液中溶质的成分,同学们进行了以下探究。
【猜想与假设】
(2)猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三: 。
【设计并进行实验】
(3)完成并记录以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量B试管中反应后的溶液,滴加碳酸钠溶液
无明显现象
猜想二不成立
②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液
。
猜想一不成立,猜想三成立
为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中pH的变化,甲、乙两组同学按图2所示装置进行实验,测定出溶液pH变化如图3所示。
(4)甲组实验pH变化对应的曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)。若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液,现象是 。
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是 (用化学方程式表示);向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量 溶液可除去杂质。
【答案】(1)溶液变红
(2)Na2SO4、NaOH
(3)产生白色沉淀
(4)Ⅱ 溶液变红
(5) 氢氧化钙(合理即可)
【解析】(1)A试管中氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故现象是:溶液变红;
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为硫酸钠,如果氢氧化钠过量,则溶质为硫酸钠、氢氧化钠,如果硫酸过量,则溶质为硫酸钠、硫酸,故猜想三:Na2SO4、NaOH;
(3)②另取少量B试管中反应后的溶液,滴加硝酸镁溶液,硝酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硝酸钠,故产生白色沉淀,说明含氢氧化钠,说明猜想三成立;
(4)不同溶质质量分数的稀硫酸与相同的氢氧化钠溶液反应,稀硫酸的溶质质量分数越大,恰好完全反应,即pH=7时,消耗稀硫酸的体积越小,故甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ;
M点pH<7,溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红;
(5)氢氧化钠溶液久置在空气中会变质,其原因是氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,故向部分变质的氢氧化钠溶液中加入适量氢氧化钙溶液可除去杂质。
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