内容正文:
探索酸的性质
思维导图
知识要点:
1. 溶液的酸碱性与pH。
2. 酸的通性。
3. 常见的酸的特性。
一、溶液的酸碱性
1. 酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性(定性分析),不能反映酸碱
性的强弱。
(1)使紫色石蕊溶液变红——此溶液显酸性,但不一定是酸溶
液,如硝酸铵溶液。
(2)使紫色石蕊溶液变蓝——此溶液显碱性,但不一定是碱溶
液,如碳酸钠溶液。
2. 溶液的酸碱度通常用pH表示,pH的范围通常为0~14。酸性溶
液的pH<7,碱性溶液的pH>7,中性溶液的pH=7。pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强。使用pH试纸可以粗略测定溶
液的酸碱度。
二、酸的通性
酸在水溶液中都能解离出H+,所以酸有一些相似的化学性质:
(1)能使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)酸+某些金属→盐+氢气。
(3)酸+金属氧化物→盐+水。
(4)酸+碱→盐+水。
(5)酸+某些盐→新酸+新盐。
难点解析:盐酸和硝酸银反应、硫酸和氯化钡反应均不能体现出酸
的通性,因为两者分别是Cl-和Ag+、和Ba2+结合生成沉淀的反应,
属于盐酸、硫酸的个性,不属于酸的通性。
三、常见的酸的特性
1. 浓盐酸的特性:挥发性。
2. 浓硫酸的特性:吸水性、脱水性、强氧化性。
知识点一:酸碱性与酸碱度
紫甘蓝汁的性质稳定,其颜色随pH的改变而发生如下表所示的变
化。下列分析中错误的是 ( )
pH <6.5 7.0~7.1 7.5~8.5 8.5~12.0 >12.5
颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
A. 紫甘蓝汁可用作酸碱指示剂
B. 将紫甘蓝汁加入不同的碱性溶液中,可能显示出多种颜色
C. 与石蕊溶液相比,紫甘蓝汁可更准确地测定溶液的酸碱度大小
D. 向滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液中加入盐酸,若溶液变色则说明一定恰好完全反应
由于紫甘蓝汁在不同的pH中会显示不同的颜色,故可用作
酸碱指示剂。由表中的信息可以分析四个选项的正误。
结合表中的信息,向氢氧化钠溶液中加入盐酸变色只能说
明溶液的酸碱度发生了改变,是否恰好完全反应无法判断。
D
本题是对指示剂知识的考查,解题的关键是读懂表中的信
息,并结合所学的酸碱指示剂的知识做出正确的判断。
如图所示,A、B、C、D是两圆相交的部分,表示指示剂与
酸、碱溶液作用时所显示的颜色,则其中表示错误的是( A )
A. 紫色 B. 蓝色 C. 红色 D. 无色
A
知识点二:盐酸和硫酸的特性
盐酸和硫酸是工农业生产中重要的两种酸。下列说法中不正确的
是 ( )
A. 它们都能使紫色石蕊试液变红
B. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,说明分子在不停地运动
C. 将两瓶浓溶液敞口放在空气中,溶液的溶质质量分数都减小
D. 稀硫酸和氯化钡溶液的反应体现出酸的通性
根据酸的化学性质以及盐酸、硫酸的特性进行分析。
盐酸和硫酸都具有酸性,都能使紫色石蕊试液变红;浓盐酸
具有挥发性,挥发出的氯化氢分子不断运动到空气中,与空气中的水蒸
气结合成盐酸小液滴悬浮在空气中,形成白雾,说明分子在不停地运
动;浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使溶质的质量减小,故溶
液的溶质质量分数减小,浓硫酸具有吸水性,使溶剂的质量增加,故溶
液的质量增加,溶质的质量分数减小;稀硫酸和氯化钡溶液的反应实质
是硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,不能体现出酸的通性。
D
本题考查盐酸和硫酸的物理性质以及化学性质,掌握浓盐
酸、浓硫酸的特性是解答本题的关键。
下列关于硫酸的说法中不正确的是( C )
A. 稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿着容器壁慢慢倒入水中,且不断搅
拌,不能将水倒入浓硫酸
B. 浓硫酸可以干燥酸性或中性的气体,如二氧化碳,氢气等,不能干燥
碱性的气体
C. 可以用稀硫酸除去铁粉中混有的铁锈杂质
D. 只用氯化钡溶液不能鉴别出某瓶溶液是否是硫酸
C
知识点三:酸的性质
根据下列实验内容,回答下列问题。
(1)实验一中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验二反应后的液体呈无色,说明此时溶液一定不呈
性。
(3)实验三的实验现象是 。
(4)实验结束后,将三个实验的所有废液倒入一个干净的烧杯里,只
得到蓝色溶液,则溶液中可能含有的离子是 ,为验证其是否存
在,下列物质中可行的是 (填字母)。
A. Zn粒 B. CuO C. Cu(OH)2 D. BaCl2 E. AgNO3
由酸的通性可知,酸能与活泼金属、金属氧化物、盐、碱
等物质反应。据此并结合三个实验的反应现象回答即可。
(1)实验一中发生的反应是碳酸钠与盐酸反应。(2)酚
酞溶液遇酸性和中性溶液显无色,遇碱性溶液显红色,实验二反应后的
液体呈无色,说明此时溶液一定不呈碱性。(3)氧化铜与稀硫酸反应
生成硫酸铜和水,反应现象是黑色粉末逐渐减少,溶液由无色逐渐变为
蓝色。(4)实验结束后,将所有废液倒入一个干净的烧杯里,只得到
蓝色溶液,说明溶液一定不呈碱性,因此没有氢氧根离子和碳酸根离
子,所以溶液中可能含有的离子是氢离子。Zn粒、CuO、Cu(OH)2都
可以与氢离子反应,但BaCl2可与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀,
AgNO3可与氯离子反应生成氯化银沉淀,不可以验证氢离子。
(1)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ (2)碱 (3)黑色粉末逐渐减少,溶液由无色逐渐变为蓝色 (4)H+ ABC
本题考查酸的通性,同时考查实验步骤的设计和化学方程
式的书写,尤其是Cl-、S分别和Ag+、Ba2+结合生成沉淀的反应,这属于盐酸、硫酸的个性,不属于酸的通性。
有镁、铝、锌、铁等活泼金属共2.4 g与足量的稀硫酸反
应,生成硫酸盐共12 g,则该反应过程中共生成氢气的质量是
( B )
A. 0.1 g B. 0.2 g C. 0.3 g D. 0.4 g
【解析】在化学反应前后,金属元素的质量保持不变,则硫酸根的质量
为12 g-2.4 g=9.6 g,在硫酸中硫酸根和氢元素的质量关系为96∶2=48∶1,设生成氢气的质量为x,则48∶1=9.6 g∶x,解得x=0.2 g,所以生成氢气的质量为0.2 g。
B
构建知识网络模型是化学学习中重要的学习方法。如图甲所示为
小明构建的酸的化学性质知识网络(其中A、B表示反应物,C表示生成
物)。请回答下列问题:
(1)图甲中①的现象是 。
(2)世界卫生组织推广使用中国铁锅,使用铁锅炒菜时,加一点食醋
可以补充人体中构成血红素的 (填“Fe2+”或“Fe3+”),该反应的
原理是利用了 (填“②”“③”“④”或“⑤”)这一酸的化学性质。
(3)小明用如图乙所示来说明稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程,该
过程不发生变化的微粒是 (用符号表示),该反应的微观实质
可表示为H++OH-H2O。依此类推,当图甲中的③是向稀盐酸中滴加硝酸银溶液时,反应的微观实质用同样的方法可表示为 。
(4)盐酸、硫酸、食醋具有相似的化学性质是因为它们的水溶液中都
含有 (用符号表示)。
(1)(2)(4)根据酸的通性来回答。(3)根据图乙中
反应前后的微粒变化,类比该反应的微观实质来解答。
(1)盐酸显酸性,能使石蕊溶液变红色。(2)铁与醋酸
反应生成Fe2+,是金属与酸反应生成盐和氢气,对应酸的性质②。(3)
对比图乙中的两幅图,反应前后没有发生变化的粒子是Na+、S;类
比稀硫酸与氢氧化钠反应的微观实质,可以得到稀盐酸与硝酸银反应的
微观实质是银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀。(4)盐酸、硫酸、
食醋都属于酸,酸具有相似化学性质的原因是它们的水溶液中都含有
H+。
(1)溶液变红色 (2)Fe2+ ②
(3)Na+、S Ag++Cl-AgCl↓ (4)H+
理解酸的化学性质是解题的关键。溶液中发生化学反应的
实质是溶液中某种离子减少,即生成沉淀、气体或水。
1. 人体血液的pH一般为7.35~7.45,如果人体中的CO2不能顺利地排出体外,那么人体血液的pH将会( B )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小
2. 酒石酸(C4H6O6)是葡萄酒中主要的有机酸之一,在水溶液中可以电
离出H+,从而呈现酸性,主要用于饮料添加剂或药物工业原料。下列物
质中不能与酒石酸反应的是( A )
A. CO2 B. Al2O3 C. KOH D. Fe
B
A
3. 将浓硫酸滴在干燥的石蕊试纸上,可观察到试纸( B )
A. 变红 B. 先变红后变黑
C. 变黑 D. 先变黑后变红
4. 如图所示,分别同时在双连试管中滴入2~3滴浓氨水和浓盐
酸,2~3 s后即观察到滴入浓盐酸的试管中产生白烟。下列叙述中错误的
是( D )
A. 分子在不断地运动
B. 浓盐酸和浓氨水都具有挥发性
C. 氨气和氯化氢接触后有新物质生成
D. 氯化氢分子的运动速率比氨气分子的运动速率大
B
D
5. 下列关于硫酸的认识中正确的是( C )
A. 组成:硫酸溶液中H+和S的数目相同
B. 性质:能与CO2、SO3等非金属氧化物反应
C. 用途:可用于实验室制备CuSO4等硫酸盐
D. 生产:含硫酸废水用CaCl2处理后直接排放
C
6. 向盛有一定质量的黄铜(铜锌合金)粉末的烧杯中逐滴滴加稀硫酸,
边滴加边搅拌,反应过程中烧杯内剩余固体的质量与加入稀硫酸的质量
之间的关系如图所示。下列分析中正确的是( A )
A. 通过a、c点对应的固体质量可以计算锌的质量分数
B. b点的现象是溶液变为蓝色
C. d点的现象是有气泡产生
D. d点时溶液的pH大于c点时溶液的pH
A
7. 甲酸是一种无色、有刺激性气味的液体,有较强的腐蚀性。小明想知
道甲酸是否具有酸性,做了如下探究:
(1)他作出的猜想是“甲酸具有酸性”。你认为下列哪一项实验设计能
够检验这一猜想?
(填字母)。
A. B. C.
C
(2)若小明的猜想是正确的,则甲酸就会像盐酸那样,能与碳酸钠反
应,产生 气体。
(3)甲酸(HCOOH)是有机物,浓硫酸能将有机物中的氢元素和氧元
素“脱出”结合成水。利用浓硫酸的脱水性,实验室里将甲酸和浓硫酸混
合加热进行反应,该反应中甲酸脱水后会转变成 。
二氧化碳
一氧化碳
8. 将某盐酸与某氢氧化钠溶液混合,当溶液的pH=7时,测得溶液中钠离
子与水分子的个数比为1∶20(设水都以分子形式存在),则反应后溶液
中溶质的质量分数是( C )
A. 6.0% B. 6.4% C. 14.0% D. 16.0%
C
【解析】溶液中钠离子与水分子的个数比为1∶20,即每20个水分子中含
有1个钠离子,由氯化钠的化学式可知溶液中钠离子与氯离子的个数比
为1∶1,则溶液中钠离子、氯离子、水分子的个数比为1∶1∶20,所以溶液中氯化钠与水的质量比为58.5∶(18×20)=58.5∶360;因此溶液中溶质的质量分数为×100%≈14.0%。
9. 在一定条件下,反应物溶液中溶质的质量分数越大,化学反应越快。
现有100 g溶质质量分数为30%的稀硫酸,与足量的锌粒反应,为了减缓
化学反应速率,而又不影响生成氢气的总质量,可向该溶液中加入适量
的( D )
A. 氢氧化钠溶液 B. 碳酸钾溶液
C. 稀盐酸 D. 氯化钡溶液
D
【解析】氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,随着硫酸的不断加
入,钡离子和氢氧根离子的数目不断减少,溶液的导电能力不断减弱;
当恰好完全反应时,溶液中没有自由移动的离子,导电能力为0;当硫
酸过量时,溶液中含有氢离子和硫酸根离子,溶液的导电能力又逐渐增
强,丙曲线符合。
10. 向盛有一定量Ba(OH)2溶液的烧杯里逐滴加入稀H2SO4,直至过
量,如图所示的曲线中,能近似地表示整个过程中混合溶液的导电能力
(用电流I表示)的是( C )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
C
【解析】氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,随着硫酸的不断加
入,钡离子和氢氧根离子的数目不断减少,溶液的导电能力不断减弱;
当恰好完全反应时,溶液中没有自由移动的离子,导电能力为0;当硫
酸过量时,溶液中含有氢离子和硫酸根离子,溶液的导电能力又逐渐增
强,丙曲线符合。
11. 铜跟浓硫酸的反应原理是:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。某小组的同学用如图所示的装置制取硫酸铜。请回答下列问题:
(1)图中B装置用来收集SO2(已知SO2的密度大于CO2),但未将导管画全,请在图中将B装置中的导管补画完整。
【答案】如图所示。
【解析】(1)由于二氧化硫的密度大于空气,应利用向上排空气法收
集,导管应伸到接近瓶底。
(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中,D装置的作用是 。
【解析】(2)由于二氧化硫有毒、能与氢氧化钠反应,所以D装置的
作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。
吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)充分反应后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余
呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、
过滤,用滤液做了如下实验:
实验1:用pH试纸测滤液的pH,其pH约为1。
实验2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀
产生。
你认为, (填“实验1”或“实验2”)可说明硫酸有剩余。
【解析】(3)由于生成物中含有硫酸铜,在加入氯化钡时能产生沉
淀,对判断硫酸的存在产生了干扰,所以实验不能说明硫酸有剩余;硫
酸显酸性,所以测得滤液的pH=1能证明浓硫酸有剩余。
实验1
(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺
陷有 、
。
【解析】(4)由制取的过程可知,存在的缺陷有:消耗大量的能量;
产生了有毒的气体;随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,变成了稀硫
酸,稀硫酸不再和铜发生反应等。
消耗大量的能量
产生了有毒的气体(合理即可)
12. 根据酸能电离出H+的数目可将酸分为一元酸(如HCl)、二元酸(如
H2CO3)、三元酸(如H3PO4)。二元酸能与碱反应生成一种正盐(如
Na2CO3)和一种酸式盐(如NaHCO3);三元酸能与碱反应生成一种正
盐(如Na3PO4)和两种酸式盐(如NaH2PO4、Na2HPO4)。
(1)H2SO3是二元酸,它与Ca(OH)2反应生成的酸式盐的化学式
为 。
【解析】(1)根据题中信息可知亚硫酸和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙
(正盐)和亚硫酸氢钙(酸式盐),亚硫酸氢钙的化学式为Ca
(HSO3)2。
(2)H3PO3与NaOH反应只能生成两种盐,则H3PO3是 元酸,生成正盐的化学方程式为 。
【解析】(2)H3PO3与NaOH反应只能生成两种盐,则它是二元酸,在
水中只能离解出2个氢离子,所以生成正盐的反应是过量的H3PO3和
NaOH反应生成Na2HPO3和H2O。
Ca(HSO3)2
二
H3PO3+2NaOH
Na2HPO3+2H2O
13. 小敏用如图所示的装置测定铜锌合金中锌的质量分数,主要实验步
骤如下(必要的固定装置已略去):①连接装置并检查装置气密性;②
加入药品和水;③上下移动D,使C中液面0刻度线和D的液面相同(C为
带刻度的玻璃管);④由A向B中滴加试剂至过量;⑤待B中不再有气体
产生并恢复至室温后,再次上下移动D,使C中新液面和D的液面相平,
读出气体的体积为mL(常压下,该气体的密度为ρ g/mL);⑥将B中
剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重,
称得剩余固体的质量为W g。
(1)检验该装置气密性:提高D管,静置片刻后,C、D液面仍存在高
度差,则气密性 (填“好”或“不好”)。
【解析】(1)检验该装置气密性时,提高D管,静置片刻后,C、D液
面仍存在高度差,则气密性好。
(2)A和B之间连接导管的作用是
。
【解析】(2)A和B之间连接导管的作用是保持A、B中的压强相等,使
A中的液体顺利流下。
好
使A中的液体顺利流下,保持
A、B中的压强相等
(3)C管可收集气体从而量出氢气的体积,要求在实验前后收集
气体后,C和D的液面必须相平,原因是
。
C管0刻度线上方原有的空气对本实验测量氢气的体积 (填“有”或
“无”)影响。
【解析】(3)C和D的液面必须相平,原因是确保反应前后C中的压强
相等。C管0刻度线上方原有的空气对本实验测量氢气的体积没有影响,
因为实验中生成多少体积的氢气,C中液体就减少多少体积。
确保反应前后C中的压强相
等
无
(4)用上述实验中的已知数据(V、ρ、W)计算出合金中锌的质量分数,计算结果是 。
×100%
65 2
65∶2=x∶(×100%。
【解析】(4)反应生成氢气的质量为ρV g。设合
金中锌的质量是x。
Zn~H2
x ρV g
65 2
$$