专题6 pH、电导率传感器图像分析-2025年中考化学拉分题专练—实验探究

专题6 pH、电导率传感器图像分析 1．我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法。其反应原理为：。将经洗涤、加热生成纯碱（）。化学小组在实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱，进行项目化学习。试回答下列问题： 任务一：制备碳酸钠 (1)配制饱和食盐水。（、和，溶解度曲线如图所示）20℃时，100g水中至少要加入 g。 (2)室温下，该过程能析出晶体的原因是 。 (3)如图中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。 (4)该反应在获得的同时，也生成了，其中，在农业生产中可作 肥。 任务二：产品应用 (5)工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠，反应的化学方程式为 。 (6)和水溶液均呈碱性。其中是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。是否适合作为抗酸药呢？ 【查阅资料】 Ⅰ.人体胃液（含有盐酸）通常约100mL，pH约1.5，体温约37℃。 Ⅱ.抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3~5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。 【提出猜想】 ①猜想甲：适合作为抗酸药。其理由是 （用化学方程式表示）。 猜想乙：不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。 【实验探究1】探究与碱性的强弱 ②依次测量等浓度的溶液和溶液的pH，结果分别为11和8。溶液的碱性比溶液 （填“强”或“弱”）。 【实验探究2】探究作为抗酸药的适应性 利用图1进行实验。向烧瓶中加入100mLpH为1.5的盐酸，打开恒压滴液漏斗，向烧瓶中以1mL/min的速度滴入pH为1.5的盐酸模拟人体分泌的胃液，再加入1g固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。将上述实验中换成，重复实验过程。所得两条曲线如图2所示。 【得出结论】 ③分析数据，得出结论。与相比，不适合作为抗酸药的理由是 。 【反思评价】 ④有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是 。 【答案】(1)36 (2)室温下，碳酸氢钠的溶解度比氯化铵、氯化钠小很多 (3)60℃后碳酸氢钠易分解 (4)氮 (5) (6) 强 由图 2 可知，与相比，反应时造成胃液pH远大于5；在pH>5的持续时间过长，会导致胃部不适 实验没有模拟人体的温度 【详解】（1）由溶解度曲线可知，20℃时，NaCl的溶解度是36g，即20℃时，100g水中最多能溶解36g NaCl形成饱和溶液，所以至少要加入36g NaCl。 （2）从溶解度曲线看，室温下NaHCO3​溶解度比NH4Cl、NaCl小很多，反应生成的NaHCO3超出室温下其在溶液中的溶解能力，就会结晶析出。 （3）碳酸氢钠受热易分解，温度较高时（60℃后）发生分解反应，就无法准确测定其溶解度，所以无数据。 （4）NH4Cl中含有氮元素，在农业生产中可作氮肥。 （5）纯碱（Na2​CO3​）和熟石灰反应会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为。 （6）①碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为。 ②pH越大，碱性越强，Na2​CO3溶液pH为11，NaHCO3​溶液pH为8，所以Na2​CO3溶液碱性比NaHCO3​溶液强。 ③由图 2 可知，Na2​CO3与盐酸反应后溶液pH超过5，不符合抗酸药使胃液pH保持在3~5之间的标准，且Na2​CO3在pH>5的持续时间过长，易导致胃痛等不适症状。 ④“实验探究2”设计不够严谨，因为该实验在室温下进行，没有模拟人体的温度。 2．化学对满足人民日益增长的美好生活需要作出了重大贡献，自热产品让人们感受到化学的温暖。 【自热米饭】 自热米饭中有一袋发热包，向发热包中加水，可快速加热食物，15分钟左右可食用。右表是某品牌发热包的说明书，请根据要求填空： 资料卡片：碳酸钠、氢氧化钠和偏铝酸钠溶解度随温度 升高而升高，氢氧化钙溶解度随温度升高而降低。 (1)根据资料并结合所学知识，向发热包中加水依次发生下列反应：反应① （写化学方程式）该化合反应放热；反应② （写化学方程式）；反应③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应也放出大量热，且生成的偏铝酸钠（NaAlO2）溶液呈碱性，NaAlO2属于 （填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”）。 (2)利用数字化实验对发热包的注意事项展开实验论证： ①小心烫伤：用温度传感器在专用饭盒内测得发热包加水后温度变化如图1所示，请分析500-1884秒内温度下降的原因可能是 。 ②原理明火：请分析发热包在使用过程中远离明火的原因（用化学方程式表示） 。 ③禁止食用：利用温度传感器和pH传感器同时检测敞口环境下，同一反应体系中温度和pH随时间变化如图2所示。 在880-1856秒内，随着温度的持续下降，pH上升的原因可能是 。由图2曲线可以证明反应后溶液碱性较强，有腐蚀性，所以禁止食用。 ④禁止热水：如果不小心加入热水，会使得自热米饭盒炸裂，请你从微粒的角度分析饭盒炸裂的原因 。 【自热暖贴】 “暖宝宝”的主要成分：铁粉、水、活性炭、食盐等， “暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。现有一包使用较长时间的暖宝宝，某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量，并制取硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）。废铁屑的主要成分是铁，同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如图3所示。 已知：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3＝3FeSO4。 (3)操作A的名称为 。 (4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）。已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90 溶解度/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7 析出晶体 FeSO4•7H2O FeSO4•4H2O FeSO4•H2O 根据上表，硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）冷却结晶温度最高不超过 ℃。 (5)根据实验数据计算该废铁屑中单质铁的质量分数。（写出计算过程） 【答案】(1) CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2CO3 + Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH 盐 (2) 反应结束，散热，温度下降 2H2 + O22H2O 温度下降，氢氧化钙的溶解度增大，溶液碱性增强，pH增大 加入热水温度更高，微粒间的间隙更大、压强增大，饭盒炸裂（或温度升高，反应速率增大，单位时间内产生的氢气的数量多，压强快速增大，饭盒炸裂） (3)过滤 (4)60 (5)解：废铁屑中只有铁与硫酸反应生成氢气 设含有铁的质量为x 则该废铁屑中单质铁的质量分数为 答：该废铁屑中单质铁的质量分数为70%。 【详解】（1）向发热包中加水依次发生下列反应：反应①为化合反应，放热，则为氧化钙和水生成氢氧化钙，化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2；反应②为碳酸钠和氢氧化钙生成碳酸钙和氢氧化钠，化学方程式为Na2CO3 + Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH；NaAlO2由金属阳离子和酸根离子构成，属于盐。 （2）①500-1884秒内温度下降，可能是反应结束，散热，温度下降。 ②由题意知，反应③中生成氢气，氢气具有可燃性，不纯会发生爆炸，反应为氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为2H2 + O2 2H2O。 ③在880-1856秒内，随着温度的持续下降，pH上升的原因可能是温度下降，氢氧化钙的溶解度增大，溶液碱性增强，pH增大。 ④加入热水温度更高，微粒间的间隙更大、压强增大，饭盒炸裂。 （3）操作A将固液分离，操作名称为过滤。 （4）由硫酸亚铁的溶解度知，超过60℃析出的晶体变为FeSO4•4H2O，故FeSO4•7H2O冷却结晶温度最高不超过60℃。 （5）见答案。 3．西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜。” (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，打磨铁钉的目的是 ；若铁钉表面锈迹较多，可用稀盐酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为 。 实验中观察到：铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。 实验 不同的硫酸铜溶液 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的溶质质量分数有关；由实验③④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】 (3)探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。 由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强，其原因是 。设计实验进行验证：用蒸馏水配制30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)，对比可知铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强的原因猜测成立。 【反思与结论】 (4)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。 通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 【答案】(1) 除去铁钉表面的氧化物与污物 (2)温度 (3)硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应产生氢离子 (4) 用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液、在密闭容器中进行 密闭 【详解】（1）打磨铁钉的目的是除去铁钉表面的氧化物与污物；铁锈主要成分是氧化铁，用稀盐酸除去铁锈，即盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，化学方程式为：； （2）实验③④分别用4%硫酸铜冷溶液和4%硫酸铜热溶液与打磨光亮的铁钉进行实验，观察到的实验现象不同，说明硫酸铜溶液酸性强弱与温度有关； （3）该实验是在密闭容器中进行的，容器中含有空气，因此硫酸亚铁溶液会与空气中的氧气发生反应从而产生氢离子，溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，因此铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强； （4）依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是用去氧的蒸馏水配制热的2%CuSO4溶液、在密闭容器中进行；通过上述探究实验得出，利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要密闭。 4．某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识中和反应 (1)小明同学通过阅读教材知道中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，请你判断：中和反应 （填“属于”或“不属于”）复分解反应。小明通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。 【任务二】探究中和反应 探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小秦同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象，于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。 方案 操作 现象 方案一：证明一种反应物消失了 通过pH传感器完成以下实验：向溶质质量分数为0.04％的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH 溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示 方案二：证明有新物质生成 ①取少量氢氧化钠溶液加入足量稀盐酸，振荡，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发 ②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液 ①产生白色晶体 ②________ 方案三：利用中和反应能放出热量 通过如图2所示装置将的稀盐酸滴加到烧瓶内 观察到红色墨水向右移动 【交流讨论】 (2)请你完善方案二中现象②的内容： 。 (3)小聪同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应，请你分析原因： 。 【任务三】探究中和反应的微观实质 (4)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请选出图1中C点所对应的图片 （填字母）。 a.b.c.d. (5)结合上述信息，氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观实质是 。 【任务四】应用中和反应 (6)下列应用与中和反应原理无关的是________（填字母）。 A．用浓硫酸干燥湿润的氧气 B．服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症 C．稀盐酸可以用来除铁锈 D．用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残留的硫酸 【答案】(1)属于 (2)溶液不变色 (3)氢氧化钠溶于水放热也会使瓶内的压强增大，红色墨水向右移动；稀盐酸加入烧瓶中，瓶内气体被压缩，压强增大，红色墨水也会向右移动（合理即可） (4)d (5)酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子/H++OH-=H2O (6)BD 【详解】（1）中和反应也属于两种化合物互相交换成分，生成另两种化合物的反应，属于复分解反应。 （2）氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，盐酸组成，则充分反应后滤液成分为氯化钠和氯化氢，且盐酸具有挥发性，则蒸发后得到的晶体为氯化钠，氯化钠溶液显中性，不能使酚酞溶液变色，则溶液不变色。 （3）氢氧化钠固体溶解放热，装置中的温度升高，压强增大，则也能观察到红墨水向右移动，且稀盐酸加入烧瓶中，占据部分体积，瓶内气体被压缩，压强增大，红色墨水也会向右移动，所以方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应。 （4）C点溶液pH<7，显酸性，此时溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢。 a、该图表示溶液中的溶质为氢氧化钠，不符合题意； b、该图表示溶液中的溶质为氯化钠，不符合题意； c、该图表示溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，不符合题意； d、该图表示溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢，符合题意。 故选d。 （5）氢氧化钠和盐酸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。 （6）A、浓硫酸具有吸水性，能干燥氧气，该过程属于物理变化，该选项不符合题意； B、胃酸的成分为盐酸，氢氧化铝和盐酸的反应属于中和反应，该选项符合题意； C、铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁和盐酸的反应不属于中和反应，该选项不符合题意； D、氢氧化钠和硫酸的反应属于中和反应，该选项符合题意。 故选BD。 5．酸碱中和反应是学生必做的基础实验内容之一。某同学用氢氧化钠与稀盐酸做中和反应实验时，用pH传感器测得溶液的pH变化如图1所示，回答下列问题。 (1)分析图2所给的信息，可以得出中和反应的微观实质是 。 (2)图1中b点对应的溶液中溶质有 。 (3)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量，相同条件下，电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)呈正比。将NaOH溶液不断滴入稀盐酸中，测定滴加过程中的电导率随时间变化关系如图示。下列分析不正确的 是 。 A．P到M电导率减小是因为溶液中离子浓度减少 B．M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 C．N点时溶液中的离子浓度大于P点 D．P点时溶液中的阳离子只有Na+、H+ (4)验证反应后溶液中稀盐酸是否有剩余，下列操作不可行的是______(填字母)。 A．取样，滴加AgNO3溶液 B．取样，加入锌粉 C．取样，滴加无色酚酞 D．取样，加入CuO粉末 (5)根据图1所给信息，若取10g稀盐酸与4%的NaOH溶液(密度为1g/mL)做酸碱中和实验，请试着计算出稀盐酸的溶质质量分数。 【答案】(1)氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 (2)氯化钠、氢氧化钠 (3)C (4)AC (5)解：设稀盐酸的溶质质量分数为x x=7.3% 答：稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。 【详解】（1）根据图2可知，反应前存在钠离子、氢氧根离子、氢离子、氯离子，反应后存在钠离子、氯离子、水分子，说明氢离子和氢氧根离子反应生成水分子； （2）氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，图1中b点的pH>7，溶液显碱性，说明加入的氢氧化钠过量，则b点对应的溶液中溶质有氯化钠和氢氧化钠； （3）A、相同条件下，电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)呈正比，，溶液的体积增大，离子的浓度减小，所以P到M电导率减小，故A正确； B、据图可知，M点时电导率最低，说明溶液中离子数量最少，即M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，故B正确； C、据图可知，P点、N点电导率相同，说明P点、N点溶液中的离子浓度相等，故C错误； D、据图可知，P点盐酸没有消耗完全，溶液中的溶质有NaCl、HCl，所以P点时溶液中的阳离子只有Na+、H+，故D正确； 故选C； （4）A、硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀，硝酸银也能与氯化钠反应生成氯化银沉淀，不能用硝酸银检验，故A错误； B、锌与盐酸反应生成氢气和氯化锌，加入锌后，有气泡产生，说明盐酸有剩余，故B正确； C、酚酞在中性溶液、酸性溶液中均显无色，不能用来检验，故C错误； D、氯化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，若有盐酸剩余，可观察到固体溶解，溶液变为蓝色，故D正确； 故选AC； （5）根据图1，a点时，溶液的pH=7，呈中性，说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，过程见答案。 6．完成下列小题： (1)取一小块NaOH固体，放在玻璃片上，露置，可观察到固体表面逐渐 。 (2)如图1所示，向1～5号试管中分别滴加一定量20%NaOH溶液。 ①观察到溶液颜色变红的是 (填“试管1”或“试管2”)。 ②试管4中发生的反应方程式为： ；可观察到的实验现象是 。 (3)试管3中发生酸碱中和反应，可用pH传感器验证反应的发生：取稀释后的NaOH溶液，加入图2所示烧瓶中，逐滴滴入稀盐酸，测出溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化如图3所示。 ①从微观角度解释稀盐酸和NaOH溶液反应的实质 。 ②在图2中，C点溶液中含有的溶质是 。 ③盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，对应图2中 点。 (4)试管5中观察到有白色沉淀，查阅资料后，同学们推测沉淀的成分可能有CaCO3和Ca(OH)2中的一种或两种。倒去试管5中的上层油液，将部分沉淀加入足量的稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，可得到的结论是 。设计实验方案，进一步验证上述推测： (可选药品：水、酚酞、Na2CO3溶液)。 (5)造纸会产生大量含NaOH的废水，需经处理后再排放。环保监测小组同学取某造纸厂废水样品先过滤，得到200 g滤液，向滤液中加入溶质质量分数为7. 3%的稀盐酸10 g，充分反应后，溶液呈中性，计算200 g滤液中含NaOH的质量(写出计算过程)。 【答案】(1)变潮湿 (2) 试管1 产生蓝色沉淀 (3) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 NaCl、HCl B (4) 沉淀中一定含有碳酸钙，可能含有氢氧化钙 取少量沉淀加足量的水溶解，静置，取上层清液加碳酸钠反应，若观察到有白色沉淀产生，说明含有氢氧化钙，若没有产生白色沉淀，说明不含有氢氧化钙；或取少量沉淀加足量的水溶解，静置，取上层清液滴加无色酚酞溶液，若观察到溶液变红色，说明含有氢氧化钙，若溶液不变色，说明不含有氢氧化钙 (5)解：设200 g滤液中含NaOH的质量为x，x=0.8g答：200 g滤液中含NaOH的质量为0.8g。 【详解】（1）氢氧化钠固体易潮解，取一小块NaOH固体，放在玻璃片上，露置，可观察到固体表面逐渐变潮湿； （2）①试管1中为无色酚酞溶液，滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红色； 试管2中为紫色石蕊溶液，滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝色； 故观察到溶液颜色变红的是试管1； ②试管4中氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，化学方程式为：；可观察到产生蓝色沉淀。 （3）①氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，从微观角度解释稀盐酸和NaOH溶液反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子； ②在图2中，C点溶液的pH＜7，显酸性，说明稀盐酸过量，其中含有的溶质是生成的氯化钠和过量的氯化氢（NaCl、HCl）； ③盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，溶液显中性，pH为7，对应图2中B点。　 （4）试管5中观察到有白色沉淀，查阅资料后，同学们推测沉淀的成分可能有CaCO3和Ca(OH)2中的一种或两种。根据碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，倒去试管5中的上层油液，将部分沉淀加入足量的稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，说明沉淀一定含有碳酸钙，可能含有氢氧化钙； 设计实验方案，进一步验证上述推测，根据氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可取少量沉淀加足量的水溶解，静置，取上层清液加碳酸钠反应，若观察到有白色沉淀产生，说明含有氢氧化钙，若没有产生白色沉淀，说明不含有氢氧化钙；或根据氢氧化钙显碱性，可使无色酚酞溶液变红色，可取少量沉淀加足量的水溶解，静置，取上层清液滴加无色酚酞溶液，若观察到溶液变红色，说明含有氢氧化钙，若溶液不变色，说明不含有氢氧化钙； （5）见答案。 7．酸、碱、盐是几类重要化合物，它们与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。 (1)氢氧化钠固体暴露在空气中一会儿，表面会变潮湿并逐渐溶解，说明氢氧化钠具有______（填标号） A．腐蚀性 B．吸水性 C．碱性 D．氧化性 (2)我国化学家侯德榜发明的联合制碱法为纯碱工业技术发展做出了杰出贡献。纯碱制备过程中的某一步是向NH4HCO3溶液中加入NaCl可以得到NH4Cl和NaHCO3。反应过程中涉及到的四种物质的溶解度曲线如图所示。 ①在20℃时将25gNH4Cl加入50g水中充分搅拌后得到NH4Cl的 溶液。（填“饱和”或“不饱和”） ②60℃等质量的四种物质的饱和溶液降温至0℃，析出晶体最多的物质是 。 ③下列属于纯碱（Na2CO3）的用途的是 。（填字母） A．制洗涤剂    B．制玻璃    C．造纸，纺织    D．食品干燥剂 (3)利用如图1所示的装置进行氢氧化钠溶液与稀硫酸反应的实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。 ①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 。 ②图中c点所示溶液中含有的阳离子有 。 ③利用如图3所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。（已知：酸碱中和反应后都会放出热量） 【答案】(1)B (2) 饱和 碳酸氢铵 ABC (3) 氢氧化钠溶液 Na+、H+ 氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，溶液温度升高，氢氧化钙固体析出 【详解】（1）氢氧化钠具有吸水性，暴露在空气中，会吸收空气中的水蒸气，表面变潮湿并逐渐溶解，故选B； （2）①由图像可知，20℃时NH4Cl的溶解度约为40g，即100g水中最多能溶解氯化铵20g，则将25gNH4Cl加入50g水中不能全部溶解，得到氯化铵的饱和溶液； ②四种物质的溶解度受温度影响变化最大的是碳酸氢铵，所以60℃等质量的四种物质的饱和溶液降温至0℃，析出晶体最多的物质是碳酸氢铵； ③纯碱可用来制玻璃，造纸，纺织，制洗涤剂等，没有吸水性，不能用作食品干燥剂，故选ABC； （3）①由图2可知，反应开始时溶液的pH>7，显碱性，为氢氧化钠溶液，实验是将稀硫酸（X）滴入氢氧化钠溶液（Y）中； ②图中c点溶液的pH<7，显酸性，说明加入的硫酸过量，此时溶液中的阳离子有：Na+、H+； ③氢氧化钠和硫酸反应放出热量，饱和石灰水的温度上升，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，氢氧化钙固体析出，所以溶液变浑浊。 8．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。 （一）碳酸钠的制备 （1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和 （填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为 。 【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？ 【查阅资料】 材料一：侯氏制碱的原理：；。 材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。 【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图-l所示装置制取NaHCO3。反应结束后，将试管中的混合物过滤，洗涤，低温烘干得白色固体。 （2）烧杯中冰水的作用 。 （3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案可行的是 （填字母序号） a．取白色固体少量于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡，该白色固体是NaHCO3 b．取白色固体少量于试管中加水溶解，并用温度计测量温度变化，若温度计示数下降，该白色固体是NaHCO3 （4）如图-2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。 【性质探究】 常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图-3所示。 【交流反思】 （5）NaHCO3溶液显 （填“酸性”或“碱性”或“中性”）。 （6）根据本实验，下列说法错误的是 （填字母）。 a．pH<6.68时生成的无色气体为CO2 b．从0-30s，单位体积溶液中H+数目不断增大 c．不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 （二）测定碳酸钠的含量 用上述工艺制得的纯碱中会含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）。同学设计如下图所示实验： 【实验步骤】 ①组装好如图仪器，并 。 ②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品： ②称量装置C的质量： ④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到 。 ⑤再次称量装置C的总质量： ⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。 【实验分析】 （1）A装置中反应的化学方程式为 。 （2）B装置的作用是 。 （3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数 。（填偏大、偏小、不变） （4）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为 %（写出计算过程，精确到0.1%）。 【实验反思】 同学们经过讨论认为用上述方法测量出的碳酸钠含量一直偏低，可能的原因是 。 【答案】 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 保持低温，有利于碳酸氢钠结晶 b 碳酸氢钠稳定性较差，60℃时就能够分解 碱性 c 检查装置的气密性 不再产生气泡为止 Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 干燥气体 偏大 解：反应生成二氧化碳的质量=65.6g−6.12g=4.4g 设参加反应的碳酸钠的质量为x = x=10.6g 样品中碳酸钠的质量分数=×100%≈81.5g% 答：样品中碳酸钠的质量分数为81.5%。 二氧化碳溶于水 【详解】（一）（1）NaHCO3由Na+和构成，故填； 碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故翻译的化学方程式写为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。 （2）烧杯中冰水的作用是保持低温，有利于碳酸氢钠结晶，故填保持低温，有利于碳酸氢钠结晶。 （3）NaHCO3溶于水时吸收热量，溶液的温度降低，所以取白色固体少量于试管中加水溶解，并用温度计测量温度变化，若温度计示数下降，该白色固体是NaHCO3，故填b。 （4）如图-2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因是碳酸氢钠稳定性较差，60℃时就能够分解，不再存在，故填碳酸氢钠稳定性较差，60℃时就能够分解。 （5）由图可知，碳酸氢钠溶液的pH大于7，则碳酸氢钠溶液呈碱性，故填碱性。 （6）a、pH<6.68时溶液呈酸性，碳酸氢钠与酸反应生成的无色气体为CO2，选项正确； b、由图可知，从0-30s，溶液的pH逐渐减小，最终溶液的pH小于7，则单位体积溶液中H+数目不断增大，选项正确； c、由题文可知，碳酸氢钠与氯化钙反应时不仅生成白色沉淀，还能够生成气体，而碳酸钠与氯化钙反应至生成白色沉淀，所以能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，选项错误，故填c。 （二）{实验步骤}①实验中有气体生成，则组装好如图仪器后，需要再检查装置的气密性，故填检查装置的气密性。 ④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，加入稀硫酸直到碳酸钠完全反应，即直至不再产生气泡为止，故填不再产生气泡为止。 {实验分析}（1）由图可知，A装置中的反应是碳与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，故反应的化学方程式写为：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。 （2）浓硫酸具有吸水性，则B装置中的浓硫酸能够干燥气体，避免气体中的水分对实验产生干扰，故填干燥气体。 （3）如果没有B装置，C装置中的氢氧化钠固体会吸收气体中的水分，测出的二氧化碳的质量偏大，则计算出的样品中碳酸钠的质量分数会偏大，固体偏大。 （4）见答案 {实验反思}二氧化碳能够溶于水，生成的部分二氧化碳溶于A装置中的水中，最终C装置吸收的二氧化碳的质量偏小，则测量出的碳酸钠含量一直偏低，故填二氧化碳溶于水。 9．带着对钠电池开发的期待，某同学对钠及其化合物开展了系列探究。 【探究一】钠和水的反应取一小块钠，放入50mL水中，观察到钠浮在水面做不规则游动，变成闪亮的小球，发出“嘶嘶”声响，偶尔气体爆鸣并火光闪现，小球变小最后消失。用pH传感器和温度传感器分别获得相关变化曲线如图所示。 (1)根据图，该反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应，反应后溶液呈 （填“酸”“中”或“碱”）性。 (2)根据上述现象写出钠的一条物理性质 （合理即可）。 (3)反应的化学方程式为 。 【探究二】久置氢氧化钠的变质情况 【提出问题】①氢氧化钠是否变质？ ②氢氧化钠是部分变质还是完全变质？ 【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钡溶液、硝酸钙溶液、硝酸钡溶液呈中性； 【设计实验】探究氢氧化钠固体的变质情况 (4)小红同学取少量该固体样品置于试管中，向其中加入少量稀盐酸，无明显变化，她认为该样品没有发生变质。你认为她说的是否正确，理由是 。 (5)为探究该固体中是否还有未变质的氢氧化钠，同学们又进行了如表所示的实验，请将下表填写完整。 实验目的 实验操作 现象 结论或化学方程式 取少量该固体样品溶于水配成溶液，滴加 溶液，充分反应后过滤 有关反应的化学方程式为 检验样品中是否还含有氢氧化钠 向过滤后的滤液中滴入 该样品中还含有氢氧化钠 【答案】(1) 放热 碱 (2)密度比水小 (3)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ (4)不正确，是因为可以看作盐酸先和氢氧化钠反应，后和碳酸钠反应。少量的稀盐酸可能只和氢氧化钠反应，还没有和碳酸钠反应 (5) 检验样品中是否含有碳酸钠，同时除去碳酸钠 氯化钙 产生白色沉淀 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 酚酞试液 溶液变红 【详解】（1）反应后温度升高，说明为放热反应，溶液pH随着反应进行，pH增大，且大于7，所以显碱性； （2）观察到钠浮在水面做不规则游动，可知钠的密度比水小； （3）根据实验现象可知，生成物为氢氧化钠和氢气，所以钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑； （4）她说的不正确，是因为可以看作盐酸先和氢氧化钠反应，后和碳酸钠反应。少量的稀盐酸可能只和氢氧化钠反应，还没有和碳酸钠反应； （5）检验样品中是否含有碳酸钠，同时除去碳酸钠，取少量该固体样品溶于水配成溶液，滴加氯化钙溶液，充分反应后过滤，产生白色沉淀（碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠），反应的化学方程式为：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl； 检验样品中是否还含有氢氧化钠向过滤后的滤液中滴入酚酞试液，溶液变成红色，说明该样品中还含有氢氧化钠。 10．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pH变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (1)利用如图1所示的装置进行实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。 ①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 （填写物质名称）。 ②图中a点所示溶液中的溶质是 （填写化学式）。 ③从微观角度分析，中和反应的实质是 。 【探究二】通过能量变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (2)毛毛同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡，试管壁发烫，于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。牛牛同学认为毛毛同学推理不合理，理由是 。 (3)牛牛同学为了验证毛毛同学的结论，将实验加以改进：将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出溶液温度随加入稀硫酸质量的变化，如图3所示。 ①由图可知，稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 （选填“放热”或“吸热”）反应。 ②从A到B的过程中，烧杯中溶液pH逐渐减小，到达C点时溶液中的溶质有 （填物质名称）。 (4)小红利用如图4所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。 【探究三】通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (5)娇娇同学利用图5实验进行反应，证明碱与酸发生反应的现象是 。 (6)明明同学观察到实验过程中有气泡产生，他认为氢氧化钠溶液已经变质，请你分析变质的原 因： （用化学方程式表示）。 【探究四】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6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） (7)证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 。 【答案】(1) 氢氧化钠溶液 NaCl和NaOH 酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子 (2)氢氧化钠固体溶解放热 (3) 放热 硫酸钠和硫酸 (4)反应放热，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，氢氧化钙析出，使溶液出现浑浊 (5)酚酞溶液由红色变为无色 (6)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (7)甲、乙实验中变色硅胶不变色，内实验中变色硅胶由蓝色变为红色 【详解】（1）①由图可知，刚开始时溶液pH>7，说明其中的溶液显碱性，则Y溶液为氢氧化钠溶液。 ②氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水，a点时溶液pH>7，显碱性，说明氢氧化钠过量，则此时溶液中的溶质为NaCl和NaOH。 ③从微观角度分析，中和反应的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子。 （2）由于氢氧化钠固体溶解时放热，则不能确定酸碱中和反应是放热反应。 （3）①由图可知，反应过程中温度升高，说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应时放热。 ②由于氢氧化钠溶液的pH大于7，稀硫酸的pH小于7，反应过程中溶液pH减小；B点温度最高，说明恰好反应，则C点表示硫酸过量，硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，此时溶液中的溶质有硫酸钠和硫酸。 （4）氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，向试管中加入氢氧化钠溶液，滴入稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应放热，石灰水的温度升高，氢氧化钙溶解度减小结晶析出，使溶液出现浑浊。 （5）氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红色，酚酞溶液由红色变为无色，则说明碱与酸发生反应。 （6）氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，滴加稀盐酸，盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则变质的原因用化学方程式表示为；。 （7）变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，则当观察到甲、乙实验中变色硅胶不变色，但丙实验中变色硅胶由蓝色变为红色，则证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题6 pH、电导率传感器图像分析 1．我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法。其反应原理为：。将经洗涤、加热生成纯碱（）。化学小组在实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱，进行项目化学习。试回答下列问题： 任务一：制备碳酸钠 (1)配制饱和食盐水。（、和，溶解度曲线如图所示）20℃时，100g水中至少要加入 g。 (2)室温下，该过程能析出晶体的原因是 。 (3)如图中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。 (4)该反应在获得的同时，也生成了，其中，在农业生产中可作 肥。 任务二：产品应用 (5)工业上可用纯碱和熟石灰反应制取氢氧化钠，反应的化学方程式为 。 (6)和水溶液均呈碱性。其中是治疗胃酸过多症的一种抗酸药。是否适合作为抗酸药呢？ 【查阅资料】 Ⅰ.人体胃液（含有盐酸）通常约100mL，pH约1.5，体温约37℃。 Ⅱ.抗酸药的标准之一：药物发生疗效时，胃液的pH保持在3~5之间最宜，pH过高会导致胃痛等不适症状。 【提出猜想】 ①猜想甲：适合作为抗酸药。其理由是 （用化学方程式表示）。 猜想乙：不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。 【实验探究1】探究与碱性的强弱 ②依次测量等浓度的溶液和溶液的pH，结果分别为11和8。溶液的碱性比溶液 （填“强”或“弱”）。 【实验探究2】探究作为抗酸药的适应性 利用图1进行实验。向烧瓶中加入100mLpH为1.5的盐酸，打开恒压滴液漏斗，向烧瓶中以1mL/min的速度滴入pH为1.5的盐酸模拟人体分泌的胃液，再加入1g固体，并持续搅拌。用pH传感器记录溶液pH随时间的变化曲线。将上述实验中换成，重复实验过程。所得两条曲线如图2所示。 【得出结论】 ③分析数据，得出结论。与相比，不适合作为抗酸药的理由是 。 【反思评价】 ④有小组成员提出，从控制变量和对比实验的角度看，“实验探究2”设计不够严谨，你认为不严谨之处是 。 2．化学对满足人民日益增长的美好生活需要作出了重大贡献，自热产品让人们感受到化学的温暖。 【自热米饭】 自热米饭中有一袋发热包，向发热包中加水，可快速加热食物，15分钟左右可食用。右表是某品牌发热包的说明书，请根据要求填空： 资料卡片：碳酸钠、氢氧化钠和偏铝酸钠溶解度随温度 升高而升高，氢氧化钙溶解度随温度升高而降低。 (1)根据资料并结合所学知识，向发热包中加水依次发生下列反应：反应① （写化学方程式）该化合反应放热；反应② （写化学方程式）；反应③2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应也放出大量热，且生成的偏铝酸钠（NaAlO2）溶液呈碱性，NaAlO2属于 （填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”）。 (2)利用数字化实验对发热包的注意事项展开实验论证： ①小心烫伤：用温度传感器在专用饭盒内测得发热包加水后温度变化如图1所示，请分析500-1884秒内温度下降的原因可能是 。 ②原理明火：请分析发热包在使用过程中远离明火的原因（用化学方程式表示） 。 ③禁止食用：利用温度传感器和pH传感器同时检测敞口环境下，同一反应体系中温度和pH随时间变化如图2所示。 在880-1856秒内，随着温度的持续下降，pH上升的原因可能是 。由图2曲线可以证明反应后溶液碱性较强，有腐蚀性，所以禁止食用。 ④禁止热水：如果不小心加入热水，会使得自热米饭盒炸裂，请你从微粒的角度分析饭盒炸裂的原因 。 【自热暖贴】 “暖宝宝”的主要成分：铁粉、水、活性炭、食盐等， “暖宝宝”的反应原理与铁的生锈本质是一致的。现有一包使用较长时间的暖宝宝，某兴趣小组设计实验测定废铁屑中单质铁的质量，并制取硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）。废铁屑的主要成分是铁，同时还有少量氧化铁和碳。实验过程如图3所示。 已知：Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，Fe+Fe2(SO4)3＝3FeSO4。 (3)操作A的名称为 。 (4)滤液M经过操作B可得硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）。已知硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成如下表： 温度/℃ 0 10 30 40 50 60 64 70 80 90 溶解度/g 15.6 20.5 33.0 40.4 48.8 55.0 55.3 50.6 43.7 析出晶体 FeSO4•7H2O FeSO4•4H2O FeSO4•H2O 根据上表，硫酸亚铁晶体（FeSO4•7H2O）冷却结晶温度最高不超过 ℃。 (5)根据实验数据计算该废铁屑中单质铁的质量分数。（写出计算过程） 3．西汉时《淮南万毕术》记载：“曾青得铁则化为铜。” (1)为了模拟此反应，某兴趣小组将打磨光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中，打磨铁钉的目的是 ；若铁钉表面锈迹较多，可用稀盐酸除去铁锈，发生反应的化学方程式为 。 实验中观察到：铁钉表面有红色固体析出，溶液变为浅绿色，出现小气泡。小组同学对“出现小气泡”这一异常现象展开探究。 【查阅资料】 ①硫酸铜溶液呈酸性，铁与酸性溶液反应会产生氢气。 ②溶液酸性的强弱取决于其中氢离子的浓度，可用pH来表示。溶液中氢离子浓度越大，酸性就越强，pH越小。 ③硫酸亚铁溶液会与氧气发生反应从而产生氢离子。 【探究一】探究硫酸铜溶液酸性强弱的影响因素 小组同学利用打磨光亮的铁钉与硫酸铜溶液进行以下实验。 实验 不同的硫酸铜溶液 有无红色固体 有无气泡 ① 2%硫酸铜冷溶液 有 无 ② 2%硫酸铜热溶液 有 无 ③ 4%硫酸铜冷溶液 有 无 ④ 4%硫酸铜热溶液 有 有 (2)由实验②④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与溶液的溶质质量分数有关；由实验③④推知：硫酸铜溶液酸性强弱与 有关。 【探究二】 (3)探究铁与硫酸铜溶液反应过程中的酸性强弱变化及其原因 将打磨光亮的铁钉放入30mL4%硫酸铜溶液中，插入pH传感器检测溶液pH变化(如图1)，同时插入氧气传感器检测密闭容器内氧气含量的变化(如图2)。 由图1和图2可知，铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强，其原因是 。设计实验进行验证：用蒸馏水配制30mL4%热的硫酸铜溶液，放入光亮的铁钉，用pH传感器测密闭容器中溶液pH变化(如图3)，对比可知铁与硫酸铜溶液反应过程中，溶液的酸性增强的原因猜测成立。 【反思与结论】 (4)依据上述三个探究实验，兴趣小组向化学老师建议课堂演示铁与硫酸铜反应的最佳实验条件是 。 通过上述探究实验得出：利用铁钉和硫酸铜溶液验证质量守恒定律时装置需要 。 4．某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习，请你一起参与。 【任务一】认识中和反应 (1)小明同学通过阅读教材知道中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，请你判断：中和反应 （填“属于”或“不属于”）复分解反应。小明通过查阅资料还认识到中和反应都放出热量。 【任务二】探究中和反应 探究氢氧化钠与稀盐酸能发生中和反应。小秦同学通过实验发现氢氧化钠与稀盐酸反应无明显现象，于是从不同角度设计了如下实验方案进一步证明反应能够发生。 方案 操作 现象 方案一：证明一种反应物消失了 通过pH传感器完成以下实验：向溶质质量分数为0.04％的氢氧化钠溶液中逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，测定溶液的pH 溶液的pH随滴入稀盐酸的体积变化情况如图1所示 方案二：证明有新物质生成 ①取少量氢氧化钠溶液加入足量稀盐酸，振荡，将所得的溶液倒入蒸发皿中进行蒸发 ②将步骤①所得的晶体溶于水，滴加无色酚酞溶液 ①产生白色晶体 ②________ 方案三：利用中和反应能放出热量 通过如图2所示装置将的稀盐酸滴加到烧瓶内 观察到红色墨水向右移动 【交流讨论】 (2)请你完善方案二中现象②的内容： 。 (3)小聪同学提出，方案三的现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应，请你分析原因： 。 【任务三】探究中和反应的微观实质 (4)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请选出图1中C点所对应的图片 （填字母）。 a.b.c.d. (5)结合上述信息，氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观实质是 。 【任务四】应用中和反应 (6)下列应用与中和反应原理无关的是________（填字母）。 A．用浓硫酸干燥湿润的氧气 B．服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症 C．稀盐酸可以用来除铁锈 D．用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残留的硫酸 5．酸碱中和反应是学生必做的基础实验内容之一。某同学用氢氧化钠与稀盐酸做中和反应实验时，用pH传感器测得溶液的pH变化如图1所示，回答下列问题。 (1)分析图2所给的信息，可以得出中和反应的微观实质是 。 (2)图1中b点对应的溶液中溶质有 。 (3)电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量，相同条件下，电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)呈正比。将NaOH溶液不断滴入稀盐酸中，测定滴加过程中的电导率随时间变化关系如图示。下列分析不正确的 是 。 A．P到M电导率减小是因为溶液中离子浓度减少 B．M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应 C．N点时溶液中的离子浓度大于P点 D．P点时溶液中的阳离子只有Na+、H+ (4)验证反应后溶液中稀盐酸是否有剩余，下列操作不可行的是______(填字母)。 A．取样，滴加AgNO3溶液 B．取样，加入锌粉 C．取样，滴加无色酚酞 D．取样，加入CuO粉末 (5)根据图1所给信息，若取10g稀盐酸与4%的NaOH溶液(密度为1g/mL)做酸碱中和实验，请试着计算出稀盐酸的溶质质量分数。 6．完成下列小题： (1)取一小块NaOH固体，放在玻璃片上，露置，可观察到固体表面逐渐 。 (2)如图1所示，向1～5号试管中分别滴加一定量20%NaOH溶液。 ①观察到溶液颜色变红的是 (填“试管1”或“试管2”)。 ②试管4中发生的反应方程式为： ；可观察到的实验现象是 。 (3)试管3中发生酸碱中和反应，可用pH传感器验证反应的发生：取稀释后的NaOH溶液，加入图2所示烧瓶中，逐滴滴入稀盐酸，测出溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化如图3所示。 ①从微观角度解释稀盐酸和NaOH溶液反应的实质 。 ②在图2中，C点溶液中含有的溶质是 。 ③盐酸与氢氧化钠恰好完全反应时，对应图2中 点。 (4)试管5中观察到有白色沉淀，查阅资料后，同学们推测沉淀的成分可能有CaCO3和Ca(OH)2中的一种或两种。倒去试管5中的上层油液，将部分沉淀加入足量的稀盐酸中，沉淀溶解并产生气泡，可得到的结论是 。设计实验方案，进一步验证上述推测： (可选药品：水、酚酞、Na2CO3溶液)。 (5)造纸会产生大量含NaOH的废水，需经处理后再排放。环保监测小组同学取某造纸厂废水样品先过滤，得到200 g滤液，向滤液中加入溶质质量分数为7. 3%的稀盐酸10 g，充分反应后，溶液呈中性，计算200 g滤液中含NaOH的质量(写出计算过程)。 7．酸、碱、盐是几类重要化合物，它们与人类日常生活和工农业生产关系十分密切。 (1)氢氧化钠固体暴露在空气中一会儿，表面会变潮湿并逐渐溶解，说明氢氧化钠具有______（填标号） A．腐蚀性 B．吸水性 C．碱性 D．氧化性 (2)我国化学家侯德榜发明的联合制碱法为纯碱工业技术发展做出了杰出贡献。纯碱制备过程中的某一步是向NH4HCO3溶液中加入NaCl可以得到NH4Cl和NaHCO3。反应过程中涉及到的四种物质的溶解度曲线如图所示。 ①在20℃时将25gNH4Cl加入50g水中充分搅拌后得到NH4Cl的 溶液。（填“饱和”或“不饱和”） ②60℃等质量的四种物质的饱和溶液降温至0℃，析出晶体最多的物质是 。 ③下列属于纯碱（Na2CO3）的用途的是 。（填字母） A．制洗涤剂    B．制玻璃    C．造纸，纺织    D．食品干燥剂 (3)利用如图1所示的装置进行氢氧化钠溶液与稀硫酸反应的实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。 ①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 。 ②图中c点所示溶液中含有的阳离子有 。 ③利用如图3所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。（已知：酸碱中和反应后都会放出热量） 8．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。 （一）碳酸钠的制备 （1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和 （填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为 。 【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？ 【查阅资料】 材料一：侯氏制碱的原理：；。 材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。 【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图-l所示装置制取NaHCO3。反应结束后，将试管中的混合物过滤，洗涤，低温烘干得白色固体。 （2）烧杯中冰水的作用 。 （3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案可行的是 （填字母序号） a．取白色固体少量于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡，该白色固体是NaHCO3 b．取白色固体少量于试管中加水溶解，并用温度计测量温度变化，若温度计示数下降，该白色固体是NaHCO3 （4）如图-2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是 。 【性质探究】 常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图-3所示。 【交流反思】 （5）NaHCO3溶液显 （填“酸性”或“碱性”或“中性”）。 （6）根据本实验，下列说法错误的是 （填字母）。 a．pH<6.68时生成的无色气体为CO2 b．从0-30s，单位体积溶液中H+数目不断增大 c．不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 （二）测定碳酸钠的含量 用上述工艺制得的纯碱中会含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）。同学设计如下图所示实验： 【实验步骤】 ①组装好如图仪器，并 。 ②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品： ②称量装置C的质量： ④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到 。 ⑤再次称量装置C的总质量： ⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。 【实验分析】 （1）A装置中反应的化学方程式为 。 （2）B装置的作用是 。 （3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数 。（填偏大、偏小、不变） （4）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为 %（写出计算过程，精确到0.1%）。 【实验反思】 同学们经过讨论认为用上述方法测量出的碳酸钠含量一直偏低，可能的原因是 。 9．带着对钠电池开发的期待，某同学对钠及其化合物开展了系列探究。 【探究一】钠和水的反应取一小块钠，放入50mL水中，观察到钠浮在水面做不规则游动，变成闪亮的小球，发出“嘶嘶”声响，偶尔气体爆鸣并火光闪现，小球变小最后消失。用pH传感器和温度传感器分别获得相关变化曲线如图所示。 (1)根据图，该反应属于 （填“放热”或“吸热”）反应，反应后溶液呈 （填“酸”“中”或“碱”）性。 (2)根据上述现象写出钠的一条物理性质 （合理即可）。 (3)反应的化学方程式为 。 【探究二】久置氢氧化钠的变质情况 【提出问题】①氢氧化钠是否变质？ ②氢氧化钠是部分变质还是完全变质？ 【查阅资料】氯化钙溶液、氯化钡溶液、硝酸钙溶液、硝酸钡溶液呈中性； 【设计实验】探究氢氧化钠固体的变质情况 (4)小红同学取少量该固体样品置于试管中，向其中加入少量稀盐酸，无明显变化，她认为该样品没有发生变质。你认为她说的是否正确，理由是 。 (5)为探究该固体中是否还有未变质的氢氧化钠，同学们又进行了如表所示的实验，请将下表填写完整。 实验目的 实验操作 现象 结论或化学方程式 取少量该固体样品溶于水配成溶液，滴加 溶液，充分反应后过滤 有关反应的化学方程式为 检验样品中是否还含有氢氧化钠 向过滤后的滤液中滴入 该样品中还含有氢氧化钠 10．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pH变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (1)利用如图1所示的装置进行实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。 ①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 （填写物质名称）。 ②图中a点所示溶液中的溶质是 （填写化学式）。 ③从微观角度分析，中和反应的实质是 。 【探究二】通过能量变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (2)毛毛同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡，试管壁发烫，于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。牛牛同学认为毛毛同学推理不合理，理由是 。 (3)牛牛同学为了验证毛毛同学的结论，将实验加以改进：将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出溶液温度随加入稀硫酸质量的变化，如图3所示。 ①由图可知，稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 （选填“放热”或“吸热”）反应。 ②从A到B的过程中，烧杯中溶液pH逐渐减小，到达C点时溶液中的溶质有 （填物质名称）。 (4)小红利用如图4所示装置进行实验：烧杯中放入新制饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管。一段时间后，试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。 【探究三】通过溶液酸碱性变化的角度，证明酸碱发生中和反应。 (5)娇娇同学利用图5实验进行反应，证明碱与酸发生反应的现象是 。 (6)明明同学观察到实验过程中有气泡产生，他认为氢氧化钠溶液已经变质，请你分析变质的原 因： （用化学方程式表示）。 【探究四】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6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） (7)证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$