内容正文:
浙教版九上科学第一章 物质及其变化
1.5酸和碱之间发生的反应
(
思维导图
)
考点一、酸碱反应
1、酸碱反应实验:向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡、溶液的颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
2、酸碱反应的原理:酸和碱之间发生反应能生成盐和水(酸碱反应生成盐和水的反应叫做中和反应)。如:HCl+NaOH==NaC1+H2O 2NaOH+H2SO4== 2H2O+Na2SO4
3、酸与碱之间反应的实质:酸溶液电离出来的H+离子与碱溶液电离出来的OH-离子结合成中性的水。
如:在稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应过程中,HCl会电离出H+和Cl-,而NaOH可以电离出Na+和OH-。然后在HCl和NaOH的混合溶液中这些阴、阳离子重新组合,得出最终产物:H2O、NaCl。
(
典例分析
)
典例1:(2023·定海模拟)酸和碱是两类重要的物质,他们之间发生的反应,在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用,图1表示稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中溶液的pH变化曲线,请从曲线图中获取信息,回答下列问题
(1)根据图1曲线所示,实验操作是按照图2中的 (填“①”或“②”)图所示进行。
(2)若在测定A点pH过程中,错用湿润的玻璃棒蘸取待测液,测量结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)下列物质中能与NaOH溶液反应,但溶液颜色无明显变化的是 (填字母)
A.HNO3 B.CuSO4 C.CaCl2 D.Fe2O3
(
举一反三
)
变式1:(2022九上·西湖期末)下图为氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的pH随时间变化曲线,有关分析错误的( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.a点对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢
C.b点表示氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
D.a点到b点的曲线变化证明该反应放热
变式2:(2022九上·余姚期中)在做稀硫酸和氢氧化钠中和反应实验时,将稀硫酸溶液逐滴滴入含有无色酚酞的氢氧化钠溶液中,并用玻璃棒不断搅拌,pH值变化曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)c点的溶质是 。(用化学式表示)。
(2)反应恰好中和的b点时,实验现象是 。
变式3:(2023·镇海模拟)酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是: 。
(4)下列说法正确的是( )
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
考点二、酸碱反应的应用
1.在农业生产中的应用。利用酸碱反应的原理,在酸(碱)性土壤中加人适量的碱(酸),调节土壤的酸碱性。如农业上常施加熟石灰来降低土壤的酸性。
2. 在工业生产中的应用。处理工业废水,解决环保问题:精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
3.在医药方面的应用。胃酸过多时,医疗上常用能与酸反应的碱性物质作为药品降低胃液的pH,使之达到正常范围,常用的药剂有Al(OH)3等。
(
典例分析
)
典例1:酸、碱、盐等是我们学过的重要物质,请根据相关知识回答下列问题:
(1)稀盐酸能除铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3),写出稀盐酸除锈反应的化学方程式 。
(2)服用含氢氧化铝[Al(OH)3]的药物可以治疗胃酸过多症,该反应的化学方程式为 。
(
举一反三
)
变式1:酸碱反应在日常生产和生活中有广泛的用途。下列应用与酸碱反应原理无关的是( )
A.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残余硫酸
B.用Al(OH)3中和多余的胃酸
C.手上沾到浓硫酸用抹布擦去、清水冲洗后,涂抹小苏打溶液
D.施用熟石灰改良酸性土壤
变式2:酸碱反应在生活中有广泛应用。下列应用不属于酸碱反应的是( )
A.用盐酸除铁锈 B.用熟石灰改良酸性土壤
C.服用含有氢氧化镁的药物治疗胃酸过多 D.用硫酸处理印染厂含碱废水
变式3:(2022九上·金华月考)化学就在我们身边,现有①氢氧化铝②甲烷 ③稀硫酸④碳酸钙⑤熟石灰⑥生石灰。请用所给物质按照要求作答:
(1)可作补钙剂的是 。(填化学式)
(2)可用于改良酸性土壤的是 。(填化学式)
(
课后巩固
)
一、单选题
1.在做酸碱反应的实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液,则( )
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等
B.混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C.混合前后水分子总数不变
D.混合前后阳离子总数不变
3.向一定量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,水和硫酸钠的质量随氢氧化钠溶液质量变化的关系图,下列说法正确的是( )
A.甲表示的物质为,乙表示的物质为
B.加入b克NaOH溶液时,还有剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
4.向一定量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,水和硫酸钠的质量随氢氧化钠溶液质量变化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.甲表示的物质为Na2SO4,乙表示的物质为H2O
B.加入b克NaOH溶液时,还有H2SO4剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为SO42-
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
5.如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液,小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是( )
颜色
粉红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
A.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
B.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是
D.若实验中氢氧化钠过量,则小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色→紫色→蓝色→绿色
6.在水溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的一组物质是( )
A.CaCl2、Na2CO3、KNO3 B.NaCl、Ba(NO3)2、NaOH
C.NaNO3、FeCl3、HCl D.H2SO4、NaOH、Na2CO3
7. 向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,某个量y随稀硫酸加入的变化情况如图所示,则y可以表示
A.沉淀的质量 B.氢氧化钡的质量
C.溶液的pH D.溶质的质量
8.在甲图中,A、B、C、D表示4%的氢氧化钠水溶液和3.65%盐酸溶液的混合物;乙图表示各溶液的温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。由于溶液较稀,故其密度均看作是1g/mL。下列有关图示的说法错误的是( )
A.A点对应的溶液中离子数量最多
B.B点对应的溶液中滴加酚酞,酚酞变红色
C.C点相应的溶液中生成的水最多
D.往D点相应溶液中加入足量镁粉不产生气体
9. 小科按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析正确的是 ( )
A.①中放氢氧化钠溶液的瓶塞甲是玻璃塞
B.③中反应的现象是溶液由红色变为无色
C.⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是水
D.⑥中酚酞试液用完后,滴管应及时清洗
10.“结构决定性质”“性质决定用途”是重要的科学观念。下列物质的用途主要利用物理性质的是()
A.酒精用作燃料 B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.熟石灰用来改良酸性土壤 D.浓硫酸用作干燥剂
11.向一定量的 Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,有关量的变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
12.向一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生的沉淀质量与加入的氢氧化钠溶液质量关系如图所示。下列说法错误的是()
A.0~a段无沉淀生成是由于存在H+
B.a~c段出现的沉淀是Cu(OH)2
C.b点溶液中含硫酸
D.d点溶液的pH>7
二、填空题
13.如图表示氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图。根据图示回答相关问题:
(1)图中 A 表示的微粒是 (用微粒符号表示)
(2)该反应的实质是
(3)下列物质能证明反应后盐酸有剩余的是____
A.金属锌 B.酚酗试液 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液
14.小科按图示操作进行酸和碱反应的实验。
(1)盛放NaOH溶液的试剂瓶应密封储存,原因是 ;
(2)步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是 ;
(3)酸碱反应的实质是: (用离子方程式表示)。
15.小科按图示操作进行酸和碱反应的实验。
(1)盛放NaOH溶液的试剂瓶应密封储存,原因是 ;
(2)步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是 ;
(3)酸碱反应的实质是: (用离子方程式表示)。
16.实验室有一瓶标签残缺的试剂(如图),老师告诉小科,这瓶试剂是氯化钠、氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠溶液中的一种。为确定该试剂成分,小科进行如下系列实验:
(1)取2毫升该试剂于试管中,滴入无色酚酞试液,发现溶液不变色。则推断试剂不可能是 溶液。
(2)再取2毫升该试剂于试管中,滴入 AgNO3溶液后,根据 的现象,小科确定该试剂是氯化钠溶液。
(3)请列举氯化钠在生活中的一种用途 。
17. 通过学习,小明发现有些化学反应有明显现象,如 (填化学式)和稀硫酸溶液的反应,可以看到蓝色絮状沉淀消失,该反应属于 反应(填化学反应类型)。有些化学没有明显现象,如稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,小明设置了如图的装置进行实验,通过反应后U形管液面左低右高的现象来证明两者发生反应,出现这一现象的原因是 。
18.同学们围绕“酸和碱的反应”,做了如图所示的两个实验。
(1) 如图一,向 FeCl3溶液中先滴入 NaOH溶液,再继续滴加稀HCl至过量,则此过程中可观察到的实验现象是 。
(2)溶液的导电性强弱反映了离子浓度的大小。往NaOH 溶液中逐滴加入稀HCl,这个过程的电导率测定结果如图二,图中OB段曲线下降的原因是 。
(3)内了进一步寻找酸和碱发生反应的证据,同学们对实验过程中溶液的温度进行实时测定,其中A为温度最高值,B点为电导率最低值(如图二) 。请结合图中实验情况,对A、B所对应的时间没有完全重合做出合理的解释: 。
19. 小明为探究酸、碱、盐的化学性质,做了如图实验:
(1) 实验后液体颜色变红的试管是 ;
(2) 反应后试管C溶液中一定存在的大量阳离子是 ;
(3)小明把D、E反应后的液体倒入一个洁净的烧杯中,观察到只有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液,小明分别对试管D、E反应时的反应物用量有如下描述,正确的是____。
A.试管D 中氢氧化钙溶液一定过量
B.试管D中稀盐酸可能过量
C.试管E中碳酸钠一定过量
D.试管E中稀盐酸一定过量
20. 芋,是一种常见的食品,既可当粮食,又可作蔬菜.
(1)新鲜芋艿在去皮时会产生一种白色汁液,汁液内台有一种碱性物质——皂角甙,沾上它会奇痒难忍。下列物质可用来涂抹止痒的是____。
A.食醋 B.熟石灰 C.食盐 D.纯碱
(2) 有经验的人遇到这种情况,会将手靠近火源烘一烘,也可以达到止痒的效果;如果将带皮芋艿煮熟后,再用手去皮也不再会有痒的感觉。根据上述现象,请推测皂角甙的一种化学性质 。
21.小科在做稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应的实验时,在烧杯中先加入某种溶液,再往烧杯逐滴滴加另一种液体,测得杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。请判断a点所示溶液中含有的溶质是 。
22.如图所示是稀硫酸与40克质量分数为5%的氢氧化钠溶液反应时,溶液的pH随加入溶液的质量m的变化关系图。请回答下列问题:
(1) 据图可知操作过程中应是往 (用化学式表示) 溶液中滴加另一种溶液;
(2) P点处溶液中的溶质为 (用化学式表示) 。
23.用下列物质前的序号填空。
①食盐 ②熟石灰 ③稀盐酸 ④一氧化碳 ⑤氢氧化钠
(1)工业上通常用来除铁锈的是 。
(2)生活中必备的调味品是 。
(3)农业上可用来改良酸性土壤的是 。
24. 如图甲,在NaOH溶液和稀盐酸的反应中,小明用数字化仪器测定溶液温度及pH随时间变化的关系,结果如图乙。
(1) 图甲烧杯中盛放的试剂是 。
(2) 图甲烧杯中发生化学反应的微观本质是 。
(3) 图乙的a点处溶液中存在的离子有 。
25.酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为 。
(3)下列说法正确的是____(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应.
三、实验探究题
26.氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某科学兴趣小组设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量稀盐酸的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入氢氧化钠溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
(1)下列关于图乙、图丙的说法正确的是____(填字母)。
A.图乙a点的溶液滴加无色酚酞试液变红色
B.图乙中 c 点表示的溶液中 Na+个数大于 Cl-个数
C.图丙中d点的溶液,滴加适量碳酸钠溶液会产生气泡
(2)由图丙可知,该反应为 (选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)图丁是图甲中氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后相关变化的微观示意图,则反应后的“●”表示的微粒是 (填微粒符号)。
27.化学兴趣小组同学做酸和碱的中和反应实验时,往溶液中滴入几滴酚酞溶液,发现酚酞溶液刚变红瞬间又褪成无色。同学们进行讨论并提出了如下猜想。
猜想一:可能是酚酞溶液变质;
猜想二:可能与溶液的浓度有关;
猜想三:可能是酚酞溶液在滴入过程中被氧化……
(1)甲同学认为猜想一是不对的,其理由是 。
(2)取3mL不同浓度的溶液,分别滴入3滴酚酞溶液,观察现象。得到溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间的关系如图所示。
①根据上图所示,溶液溶质的质量分数 (选填“越大”或“越小”),酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应实验时,滴加酚酞溶液的目的是 。
(3)乙同学设计如下实验验证猜想三是否正确。请根据操作和结论推断该同学观察到的实验现象。
实验操作
取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中,加热煮沸后,滴加植物油,冷却至室温后,向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液,轻轻振荡
实验现象
实验结论
酚酞溶液先变红后褪色与无关
28.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
(1)甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到 ,可判断与发生了反应。
(2)乙同学向稀溶液中缓缓通入气体,如图a所示。测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积、温度的变化可忽略)。
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力: (选填“>”、“<”或“=”)。
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与 有关。
29.科学家们对酸的认识经历了以下几个不同的阶段:
①1776年:法国化学家拉瓦锡在分析了几种酸的成分后提出“一切酸中都含有氧”。
②1811年:英国化学家戴维发现五氧化二碘(I2O5)只有溶于水后才具有酸性(HIO3),于是提出“只有氢才是酸不可缺少的元素”。
③1887年:瑞典化学家阿累尼乌斯经过多年实验与思考创立电离学说,指出“酸是能够在水溶液中产生氢离子 (H+)的化合物”。
④……
请结合以上信息回答下列问题:
(1)从目前的认识来看,拉瓦锡的观点存在欠缺。请写出一种不符合他观点的酸的化学式: 。
(2)根据戴维的发现推断,CO2能否使浸过紫色石蕊试液后干燥处理的纸花变色: 。 (填“能”或“不能”)
(3)电离学说还指出碱是能够在水溶液中产生氢氧根离子(OH-)的化合物。根据以上观点,酸碱中和反应的实质就是H+和OH-结合成 的过程。
30.某同学利用如图装置对盐酸的化学性质进行了一系列探究。
(1)实验I中判断酸碱中和恰好完全反应的现象是 ,写出该反应的化学方程式: 。
(2)实验Ⅱ中,铜片和镁条都经砂纸打磨,观察到镁条表面有大量气泡产生并放热,而铜片表面无明显现象。可以判断金属活动性顺序:铜 镁(填“>”或“<”)。
(3)实验Ⅲ中发现澄清石灰水未变浑浊,结合盐酸的物理性质推测原因可能是 。
31.小明对氢氧化钾溶液与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分进行了探究(如图)。
(1)证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应的证据是 。
(2)探究过程如下:
【建立猜想】猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想二,小明选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
___________
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
①表格空白处的实验现象是: 。
②对方案二的结论进行评价: 。
【表达交流】
(3)方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论。还可以选择的试剂有 。
A.Mg B.CuO C.NaCl D.Na2CO3
32. 某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液) 对“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”进行探究,该小组设计了两种不同方案,如下:
【知识卡片】1. KOH与NaOH化学性质相似。 溶液显中性
【实验探究】
(1) 方案一:某同学先向试管中加入2mLKOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,然后慢慢滴入稀硫酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色,边滴边振荡的原因是 ;
②从微观的角度分析,该反应的实质是 ;
(2) 方案二:
实验步骤
实验现象
结论
取2mLKOH溶液于试管中, 滴入一定量的稀硫酸,振荡后加入镁条
若
、稀硫酸过量
一若没有明显现象
KOH溶液与稀硫酸恰好究全反应
(3) 另有同学提出方案二不能证明KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应,其原因是 。
(4) 以上方案外,下列物质单独使用,也可以证明“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”____(填序号).
A.pH试纸 B.铁丝
C.氧化铜 D.紫色石蕊溶液
四、解答题
33. 有一种石灰石样品(含杂质但不参与反应) ,实验室用该样品加入200克盐酸后,得如图表格中部分数据和图象,将残余液体中加入紫色石蕊试液,溶液呈现红色,逐滴滴入10%氢氧化钠溶液,溶液刚好变成紫色时滴入氢氧化钠溶液的质量共40克请计算:
反应时间/分
5
10
15
产生气体的质量/克
1.1
2.2
3.3
(1) 由题目信息可得,完全反应后产生气体的质量为 克。
(2) 请计算氢氧化钠完全反应时与氢氧化钠反应的HCl的质量。
(3) 请计算加入盐酸溶液中的溶质质量。
34.某石化厂有一种石油产品含有质量分数为4.9%的残余硫酸,过去他们都是用NaOH溶液来清洗这些硫酸。NaOH和(的市场价格如下表:
名称
NaOH
价格(元/千克)
6.00
24.00
(1)若要清洗50千克这种石油产品,需要 千克的NaOH?
(2)石化厂进行了技术改造,采用中和这些残余硫酸。每处理50千克这种产品,可以节约多少经费?
35.将40g稀盐酸逐滴加入到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌。随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化如图一所示,溶液的温度变化如图二所示(不考虑反应过程中热量损失)。
(1)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)图二C点时溶液中溶质有 ;
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
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浙教版九上科学第一章 物质及其变化
1.5酸和碱之间发生的反应
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思维导图
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考点一、酸碱反应
1、酸碱反应实验:向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡、溶液的颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
2、酸碱反应的原理:酸和碱之间发生反应能生成盐和水(酸碱反应生成盐和水的反应叫做中和反应)。如:HCl+NaOH==NaC1+H2O 2NaOH+H2SO4== 2H2O+Na2SO4
3、酸与碱之间反应的实质:酸溶液电离出来的H+离子与碱溶液电离出来的OH-离子结合成中性的水。
如:在稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应过程中,HCl会电离出H+和Cl-,而NaOH可以电离出Na+和OH-。然后在HCl和NaOH的混合溶液中这些阴、阳离子重新组合,得出最终产物:H2O、NaCl。
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典例分析
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典例1:(2023·定海模拟)酸和碱是两类重要的物质,他们之间发生的反应,在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用,图1表示稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中溶液的pH变化曲线,请从曲线图中获取信息,回答下列问题
(1)根据图1曲线所示,实验操作是按照图2中的 (填“①”或“②”)图所示进行。
(2)若在测定A点pH过程中,错用湿润的玻璃棒蘸取待测液,测量结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)下列物质中能与NaOH溶液反应,但溶液颜色无明显变化的是 (填字母)
A.HNO3 B.CuSO4 C.CaCl2 D.Fe2O3
【答案】(1)② (2)偏小 (3)A
【知识点】pH值的测量及方法;酸与碱的反应及用途
【解析】(1)根据图像可知,反应前溶液呈碱性,由此确定是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中分析;(2)根据测溶液pH时玻璃棒用水湿润会使碱性变弱分析;
(3)根据氢氧化钠化学性质及与各物质反应现象分析。
【解答】(1)由图1可知,原始溶液呈碱性,pH大于7,说明是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中,即实验按图2中② 图所示进行。
(2)A点溶液呈碱性, 测定A点pH过程中,错用湿润的玻璃棒蘸取待测液,会使碱性变弱,测量结果将偏小;
(3)硝酸与氢氧化钠反应且无明显现象,A正确;硫酸铜与氢氧化钠反应,溶液颜色由蓝色变为无色,B错误;氯化钙、氧化铁不与氢氧化钠反应,C、D错误。
故答案为:(1) ② ;(2)偏小;(3)A。
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举一反三
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变式1:(2022九上·西湖期末)下图为氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的pH随时间变化曲线,有关分析错误的( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.a点对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢
C.b点表示氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
D.a点到b点的曲线变化证明该反应放热
【答案】D
【解析】根据反应过程中溶液pH的变化情况判断实验是将氢氧化钠加入盐酸中,再通过反应过程中pH的数值判断反应进程分析。
【解答】A、由反应前溶液pH小于7可知,该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,不符合题意;
B、a点溶液pH小于7,说是盐酸有剩余,对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢 ,不符合题意;
C、b点溶液pH等于7,表示氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应 ,不符合题意;
D、a点到b点的曲线变化只能表示出反应时pH的变化,不能证明该反应放热 ,符合题意;
故选D。
变式2:(2022九上·余姚期中)在做稀硫酸和氢氧化钠中和反应实验时,将稀硫酸溶液逐滴滴入含有无色酚酞的氢氧化钠溶液中,并用玻璃棒不断搅拌,pH值变化曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)c点的溶质是 。(用化学式表示)。
(2)反应恰好中和的b点时,实验现象是 。
【答案】(1)Na2SO4、H2SO4 (2)溶液从红色变无色
【解析】根据氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠溶液能使酚酞变红色,生成硫酸钠溶液使酚酞呈无色及各点所加试剂用量分析。
【解答】(1)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,c点是稀硫酸过量,对应溶液中溶质是Na2SO4、H2SO4;
(2)氢氧化钠溶液能使酚酞变红色,反应恰好中和的b点时,溶液呈中性,则观察到的现象是 溶液从红色变无色 ;
故答案为:(1)Na2SO4、H2SO4 ;(2)溶液从红色变无色。
变式3:(2023·镇海模拟)酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是: 。
(4)下列说法正确的是( )
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
【答案】(1)NaOH (2)25
(3)稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3 中的V与图2中的12相对应
(4)A;D
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;酸与碱的反应及用途
【解析】根据氢氧化钠溶液呈碱性,pH大于7,盐酸呈酸 笥,pH小于7,二者刚好完全反应时pH=7,结合各点对应pH确定所得溶液成分,由温度的变化确定该反应放热分析。
【解答】(1)由图2可知,开始溶液pH小于7,随反应的发生增大,至等于7,最后大于7,则胶头滴管中A溶液的溶质是氢氧化钠。
(2) 配制50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸质量为;
(3)图3中V对应温度最高,说明氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,即溶液pH=7,由此可知,V的值为12;
(4)图2中b点部分盐酸发生反应,溶液中溶质为氯化钠和氯化氢,A正确;图2中d为氢氧化钠过量,溶液中溶质为氯化钠和氢氧化钠,蒸发所得固体为混合物,B错误; c点盐酸完全反应,c→d所示溶液中NaCl的质量不再增加, C错误;e→f是反应结束放出热量随热传递减小,可证明该反应是放热反应,D正确;
故答案为:(1)NaOH ;(2)25;(3) 稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3 中的V与图2中的12相对应 ;(4)AD。
考点二、酸碱反应的应用
1.在农业生产中的应用。利用酸碱反应的原理,在酸(碱)性土壤中加人适量的碱(酸),调节土壤的酸碱性。如农业上常施加熟石灰来降低土壤的酸性。
2. 在工业生产中的应用。处理工业废水,解决环保问题:精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
3.在医药方面的应用。胃酸过多时,医疗上常用能与酸反应的碱性物质作为药品降低胃液的pH,使之达到正常范围,常用的药剂有Al(OH)3等。
(
典例分析
)
典例1:酸、碱、盐等是我们学过的重要物质,请根据相关知识回答下列问题:
(1)稀盐酸能除铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3),写出稀盐酸除锈反应的化学方程式 。
(2)服用含氢氧化铝[Al(OH)3]的药物可以治疗胃酸过多症,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O
(2)Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O
【解析】确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
(1)铁锈和稀盐酸反应,生成氯化铁和水,反应的方程式为: Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O ;
(2)氢氧化铝与稀盐酸反应,生成氯化铝和水,反应的方程式为: Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O (
举一反三
)
变式1:酸碱反应在日常生产和生活中有广泛的用途。下列应用与酸碱反应原理无关的是( )
A.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残余硫酸
B.用Al(OH)3中和多余的胃酸
C.手上沾到浓硫酸用抹布擦去、清水冲洗后,涂抹小苏打溶液
D.施用熟石灰改良酸性土壤
【答案】C
【知识点】酸与碱的反应及用途
【解析】分析各个选项中的原理,然后判断是否为酸碱反应即可。
【解答】A.氢氧化钠和稀硫酸反应,生成硫酸钠和水,与酸碱反应有关,故A不合题意;
B.Al(OH)3中和多余的胃酸反应,生成氯化铝和水,与酸碱反应有关,故B不合题意;
C.浓硫酸为酸,而小苏打为盐,与酸碱反应无关,故C符合题意;
D.熟石灰为碱,而酸性土壤呈酸性,二者反应生成盐和水,与酸碱反应又滚,故D不合题意。故选C。
变式2:酸碱反应在生活中有广泛应用。下列应用不属于酸碱反应的是( )
A.用盐酸除铁锈
B.用熟石灰改良酸性土壤
C.服用含有氢氧化镁的药物治疗胃酸过多
D.用硫酸处理印染厂含碱废水
【答案】A
【解析】根据酸和碱的定义分析,酸是离解成的阳离子全部是氢离子的化合物,碱是离解成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
A.用盐酸除铁锈是酸与金属氧化物的反应,符合题意;
B、熟石灰是氢氧化钙的俗称,改良酸性土壤是酸与碱的反应,不符合题意;
C、氢氧化镁为碱,胃酸中含有盐酸,属于酸和碱的反应,不符合题意;
D、硫酸是酸,含碱废水中含有碱,属于酸和碱的反应,不符合题意;故选A.
变式3:(2022九上·金华月考)化学就在我们身边,现有①氢氧化铝②甲烷 ③稀硫酸④碳酸钙⑤熟石灰⑥生石灰。请用所给物质按照要求作答:
(1)可作补钙剂的是 。(填化学式)
(2)可用于改良酸性土壤的是 。(填化学式)
【答案】(1)CaCO3(2)Ca(OH)2
【解析】根据碳酸钙可作补钙剂,氢氧化钙可用于改良酸性土壤分析。
【解答】(1)碳酸钙中含有钙元素,可作补钙剂。
(2)氢氧化钙呈碱性,可与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤。
(
课后巩固
)
一、单选题
1.在做酸碱反应的实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐渐加入稀盐酸。烧杯内相关物质的质量与加入稀盐酸质量的变化关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】【分析】氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,随着稀盐酸的不断加入,氢氧化钠越来越少,氯化钠越来越多。
【解答】A、随着反应进行,水的质量不断增大,当恰好完全反应后,随着稀盐酸的加入,水的质量不断增大。因为反应会生成水,所以水增加的速度先快后慢,该选项对应关系正确。B、随着反应进行,氯化钠质量不断增大,当恰好完全反应后,氯化钠质量不再变化,该选项对应关系正确。
C、随着反应进行,氢氧化钠质量不断减小,当完全反应后氢氧化钠质量是0,该选项对应关系正确。
D、随着稀盐酸的加入,立即和氢氧化钠反应,一段时间内溶液中氯化氢质量是0,当完全反应后随着稀盐酸的不断加入,溶液中的氯化氢质量不断增大,该选项对应关系不正确。
故答案为:D。
2.等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液,则( )
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等
B.混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C.混合前后水分子总数不变
D.混合前后阳离子总数不变
【答案】B
【解析】【分析】根据氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液pH=7.0,溶液显中性,进行分析判断。
【解答】A、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液pH=7,溶液显中性;反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O,氢氧化钠溶液和稀盐酸溶液的质量相等,若所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等,则所含溶质的质量相等,则稀盐酸有剩余,溶液显酸性,故选项说法错误。
B、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液pH=7,溶液显中性,所得溶液是氯化钠溶液,混合溶液中钠离子与氯离子个数相等,故选项说法正确。
C、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,混合前后水分子总数增加,故选项说法错误。
D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子,则混合前后阳离子总数减少,故选项说法错误。
故答案为:B。
3.向一定量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,水和硫酸钠的质量随氢氧化钠溶液质量变化的关系图,下列说法正确的是( )
A.甲表示的物质为,乙表示的物质为
B.加入b克NaOH溶液时,还有剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
【答案】C
【解析】【分析】根据氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,稀硫酸的质量逐渐减少,硫酸钠和水的质量逐渐增加,结合题意进行分析判断。
【解答】A、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,硫酸钠的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变;水的质量逐渐增加,至完全反应,继续滴加氢氧化钠溶液,由于氢氧化钠溶液中含有水,水的质量仍在增加,甲表示的物质为水,乙表示的物质为硫酸钠,故选项说法错误;
B、加入b克NaOH溶液时,硫酸钠的质量不再发生改变,硫酸已恰好完全反应,故选项说法错误;
C、加入a克NaOH溶液时,稀硫酸有剩余,溶液中有硫酸、硫酸钠,所得溶液中的阴离子是硫酸根离子,符号为:,故选项说法正确;
D、加入c克NaOH溶液时,氢氧化钠溶液过量,所得溶液呈碱性,故选项说法错误。
故答案为:C。
4.向一定量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,水和硫酸钠的质量随氢氧化钠溶液质量变化的关系如图所示,下列说法正确的是
A.甲表示的物质为Na2SO4,乙表示的物质为H2O
B.加入b克NaOH溶液时,还有H2SO4剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为SO42-
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
【答案】C
【解析】【分析】根据氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,稀硫酸的质量逐渐减少,硫酸钠和水的质量逐渐增加,结合题意进行分析判断。
【解答】 A、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,随着反应的进行,硫酸钠的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变;水的质量逐渐增加,至完全反应,继续滴加氢氧化钠溶液,由于氢氧化钠溶液中含有水,水的质量仍在增加;甲表示的物质为水,乙表示的物质为硫酸钠,故选项说法错误;
B、加入b克NaOH溶液时,硫酸钠的质量不再发生改变,恰好完全反应,H2SO4没有剩余,故选项说法错误;
C、加入a克NaOH溶液时,稀硫酸过量,所得溶液是硫酸钠和H2SO4的混合溶液,溶液中阴离子为SO42-,故选项说法正确;
D、加入c克NaOH溶液时,氢氧化钠溶液过量,所得溶液呈碱性,故选项说法错误;
故答案为:C。
5.如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液,小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是( )
颜色
粉红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
A.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
B.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是
D.若实验中氢氧化钠过量,则小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色→紫色→蓝色→绿色
【答案】C
【解析】【分析】pH小于7为酸性溶液,pH大于7为碱性溶液,pH等于7为中性溶液。【解答】A、紫包菜汁在酸性和碱性溶液中的颜色明显不同,可以用做酸碱指示剂,故A不符合题意;
B、氢氧化钠溶液的pH=10,由紫包菜汁的变色范围表可知,滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色,故B不符合题意;
C、液体颜色为粉红色时说明溶液显酸性,盐酸过量,小药瓶中所含的溶质是NaCl和HCl,故C符合题意;
D、氯化氢气体溶于水得到盐酸,显酸性,注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),所以在注射器中溶液为绿色,实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,开始盐酸过量,最后氢氧化钠过量,小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色→紫色→蓝色→绿色,故D不符合题意。
故答案为:C。
6.在水溶液中能大量共存,且溶液为无色透明的一组物质是( )
A.CaCl2、Na2CO3、KNO3 B.NaCl、Ba(NO3)2、NaOH
C.NaNO3、FeCl3、HCl D.H2SO4、NaOH、Na2CO3
【答案】B
【解析】【分析】常见的有颜色的离子有:、和。
【解答】A、 CaCl2和Na2CO3会发生反应生成碳酸钙沉淀,所以不能共存,故A错误;
B、、和都是无色透明溶液,且彼此之间不会发生反应,所以可以共存,故B正确;
C、溶液是黄色的,故C错误;
D、和以及都会发生反应,所以不能共存,故D错误。
故答案为:B。
7. 向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,某个量y随稀硫酸加入的变化情况如图所示,则y可以表示
A.沉淀的质量 B.氢氧化钡的质量
C.溶液的pH D.溶质的质量
【答案】D
【解析】【分析】要注意是将谁加入到谁的溶液中,刚开始溶质为氢氧化钡,恰好反应后,继续加稀硫酸,溶质变为硫酸。
【解答】方程式为。
A、随着反应进行,沉淀的质量逐渐变大,故A错误;
B、氢氧化钡是反应物,随着反应的进行,氢氧化钡的质量逐渐减少,恰好完全反应时,氢氧化钡的质量为零,之后不再改变,故B错误;
C、恰好完全反应时,溶液呈中性,pH值不为零,故C错误;
D、恰好完全反应时,只有沉淀和水,所以溶质为零,接着稀硫酸过量,溶质质量逐渐变大,故D正确。
故答案为:D。
8.在甲图中,A、B、C、D表示4%的氢氧化钠水溶液和3.65%盐酸溶液的混合物;乙图表示各溶液的温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。由于溶液较稀,故其密度均看作是1g/mL。下列有关图示的说法错误的是( )
A.A点对应的溶液中离子数量最多
B.B点对应的溶液中滴加酚酞,酚酞变红色
C.C点相应的溶液中生成的水最多
D.往D点相应溶液中加入足量镁粉不产生气体
【答案】B
【解析】【分析】(1)酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水,反应过程中离子数量会发生变化。
(2)酚酞在碱性溶液中变红,在酸性和中性溶液中不变色,可据此判断溶液酸碱性。
(3)酸碱恰好完全反应时生成水的量最多。
(4)酸能与活泼金属反应生成氢气,根据溶液酸碱性判断是否与金属反应。
【解答】A、A中是70mL 3.65%盐酸溶液与10mL 4%氢氧化钠溶液反应,B中55mL3.65%盐酸溶液与25mL 4%氢氧化钠溶液反应,C中 40mL3.65%盐酸溶液与40mL 4%氢氧化钠溶液反应,D中20mL3.65%盐酸溶液与60mL 4%氢氧化钠溶液反应,根据质量守恒定律,哪一个反应体系中含的物质多则离子数最多,①中过量的稀盐酸最多,①中所含离子数最多,故说法正确;
B、由乙中B、C、D三个的反应温度可以看出,B、D都没有C的反应剧烈,所以C的反应中氢氧化钠和盐酸的物质的量最接近1:1,而B、D中都是酸或碱是过量的,根据乙图温度变化的以及甲图中由A到B到C到D过程中盐酸体积在减少,氢氧化钠体积在增多,可以判定前面先是盐酸过量,到最后是氢氧化钠过量,所以在B时,盐酸过量,呈酸性,而酚酞在酸性时不变色,故说法错误;
C、根据中和反应是放热反应,温度越高,生成物越多的特点,从乙图中可以看出C的温度最高,所以C的反应最剧烈,C中生成水越多,故说法正确;
D、Mg与盐酸反应生成氢气,此时Mg是足量的,则只要判定谁的盐酸最多即可,而根据B中分析,可知D中已没有盐酸,所以D中不会产生气泡,故说法正确。
故答案为:B。
9. 小科按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析正确的是 ( )
A.①中放氢氧化钠溶液的瓶塞甲是玻璃塞
B.③中反应的现象是溶液由红色变为无色
C.⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是水
D.⑥中酚酞试液用完后,滴管应及时清洗
【答案】B
【解析】【分析】A、根据氢氧化钠溶液能与玻璃的主要成分反应,进行分析判断。
B、根据中和反应的原理,进行分析判断。
C、根据浓硫酸的稀释方法(酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅),进行分析判断。
D、根据滴瓶上的滴管的使用方法,进行分析判断。
【解答】A、氢氧化钠溶液能与玻璃的主要成分反应,①中盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶塞甲应使用橡皮塞,不能使用玻璃塞,故选项说法错误。
B、滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,至恰好完全反应,溶液显中性,③反应过程中溶液由红色变为无色,故选项说法正确。
C、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,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是浓硫酸,故选项说法错误。
D、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶,不能用水清洗,否则试剂瓶中的溶液将被稀释,故选项说法错误。
故答案为:B。
10.“结构决定性质”“性质决定用途”是重要的科学观念。下列物质的用途主要利用物理性质的是()
A.酒精用作燃料 B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.熟石灰用来改良酸性土壤 D.浓硫酸用作干燥剂
【答案】D
【解析】【分析】 根据物质的化学性质是指在化学变化中表现出来的性质,物质的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质,进行分析判断。
【解答】 A.酒精用作燃料,是利用了酒精的可燃性,可燃性需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故A不合题意;
B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多,是利用了其能与胃液中的盐酸反应的性质,该性质需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故B不合题意;
C.熟石灰用来改良酸性土壤,是利用了熟石灰能与酸发生中和反应的性质,需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故C不合题意;
D.浓硫酸用作干燥剂,是利用了浓硫酸具有吸水性,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,是利用了其物理性质,故D不合题意。
故选D。
11.向一定量的 Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸至过量,有关量的变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】【分析】氢氧化钡能够与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀与水,据此解答。
【解答】A.在加入稀硫酸的过程中,一开始氢氧化钠就和稀硫酸反应,因此从一开始时氢氧化钡的质量分数就减小,故A错误;
B.在加入稀硫酸的过程中,氢氧化钡能够和稀硫酸反应生成硫酸钡和水,因此溶液中离子总数逐渐减少,直至0,此时它们恰好完全反应,再继续加入稀硫酸,则离子总数逐渐增大,故B错误;
C.在加入稀硫酸的过程中,生成的硫酸钡沉淀的质量逐渐增大,当它们完全反应时,生成沉淀的质量最大,然后保持不变,故C正确;
D.在加入稀硫酸的过程中,水的质量逐渐增多,完全反应后,继续加入稀硫酸,水的质量仍然增大,但增大的幅度减小,而图像并不是从原点开始增大的,故D错误。
故答案为:C。
12.向一定量的硫酸铜和稀硫酸的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生的沉淀质量与加入的氢氧化钠溶液质量关系如图所示。下列说法错误的是()
A.0~a段无沉淀生成是由于存在H+
B.a~c段出现的沉淀是Cu(OH)2
C.b点溶液中含硫酸
D.d点溶液的pH>7
【答案】D
【解析】【分析】氢氧化钠先与硫酸反应再与硫酸铜反应,据此解答。
【解答】A.0~a段无沉淀生成是氢氧化钠与硫酸反应,微观上是氢离子与氢氧根离子反应生成水分子,所以0~a段无沉淀生成是由于存在H+,故A正确;
B.a~c段是氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜,ac段出现的沉淀是Cu(OH)2,故B正确;
C.a~c段是氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜,a点时溶液中硫酸恰好反应完,b点不含硫酸,故C错误:
D.d点时,氢氧化钠过量,显碱性,pH>7,故D正确。
故答案为:D。
二、填空题
13.如图表示氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图。根据图示回答相关问题:
(1)图中 A 表示的微粒是 (用微粒符号表示)
(2)该反应的实质是
(3)下列物质能证明反应后盐酸有剩余的是____
A.金属锌 B.酚酗试液 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液
【答案】(1)Na
(2)OH-+H+=H2O
(3)A;C
【解析】【分析】根据氢氧化钠和由钠离子和氢氧根离子构成的,盐酸是由氢离子和氯离子构成的,结合氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图,中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,进行分析解答。
【解答】(1)氢氧化钠和由钠离子和氢氧根离子构成的,A表示的微粒是Na+。
(2)氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(3)盐酸能与锌反应生成氯化锌和氢气,能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体,不能使酚酞试液变色,氯化钠和盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,能证明反应后盐酸有剩余的是AC。
14.小科按图示操作进行酸和碱反应的实验。
(1)盛放NaOH溶液的试剂瓶应密封储存,原因是 ;
(2)步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是 ;
(3)酸碱反应的实质是: (用离子方程式表示)。
【答案】(1)NaOH易与空气中的二氧化碳发生反应
(2)溶液红色恰好褪去
(3)H++OH-=H2O
【解析】【分析】氢氧化钠是一种碱,能够与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而变质,因此应该密封保存。
【解答】(1)盛放NaOH 溶液的试剂瓶应密封储存,原因是NaOH易与空气中的二氧化碳发生反应;
(2)氢氧化钠能够使无色的酚酞试液变红色,当氢氧化钠与稀硫酸恰好完全反应时,溶液红色恰好褪去;
(3)酸碱反应的实质是酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子反应生成水,其离子方程式为:H++OH-=H2O。
故答案为:(1)NaOH易与空气中的二氧化碳发生反应;(2)溶液红色恰好褪去;(3)H++OH-=H2O。
15.小科按图示操作进行酸和碱反应的实验。
(1)盛放NaOH溶液的试剂瓶应密封储存,原因是 ;
(2)步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是 ;
(3)酸碱反应的实质是: (用离子方程式表示)。
【答案】(1)NaOH易与空气中的二氧化碳发生反应
(2)溶液红色恰好褪去
(3)
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钠的化学性质,进行分析解答。
(2)根据滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,结合无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答。
(3)根据中和反应的实质,进行分析解答。
【解答】(1)氢氧化钠溶液易于空气中的二氧化碳反应而变质,需密封保存;
(2)滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,至恰好完全反应,溶液显中性,所以步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是:溶液红色恰好褪去;
(3)酸碱反应的实质是H+和OH-结合生成水,离子方程式为:。
(1)氢氧化钠溶液易于空气中的二氧化碳反应而变质,需密封保存;
(2)滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,至恰好完全反应,溶液显中性,所以步骤③中判断两者恰好完全反应的实验现象是:溶液红色恰好褪去;
(3)酸碱反应的实质是H+和OH-结合生成水,离子方程式为:。
16.实验室有一瓶标签残缺的试剂(如图),老师告诉小科,这瓶试剂是氯化钠、氢氧化钠、硝酸钠、碳酸钠溶液中的一种。为确定该试剂成分,小科进行如下系列实验:
(1)取2毫升该试剂于试管中,滴入无色酚酞试液,发现溶液不变色。则推断试剂不可能是 溶液。
(2)再取2毫升该试剂于试管中,滴入 AgNO3溶液后,根据 的现象,小科确定该试剂是氯化钠溶液。
(3)请列举氯化钠在生活中的一种用途 。
【答案】(1)氢氧化钠、碳酸钠
(2)产生白色沉淀
(3)做调味品
【解析】【分析】(1)根据题意,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答;
(2)根据盐的化学性质,进行分析解答;
(3)根据氯化钠在生活中可以做调味品分析。
【解答】(1)无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变红。取2毫升该试剂于试管中,滴入无色酚酞试液,发现溶液不变色。说明溶液不显碱性,氢氧化钠、碳酸钠溶液显碱性,则推断该试剂不可能氢氧化钠、碳酸钠溶液;
(2)再取2毫升该试剂于试管中,滴入AgNO3溶液后,氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,因此根据产生白色沉淀,小明确定该试剂是氯化钠溶液;
(3)氯化钠在生活中可以做调味品。
17. 通过学习,小明发现有些化学反应有明显现象,如 (填化学式)和稀硫酸溶液的反应,可以看到蓝色絮状沉淀消失,该反应属于 反应(填化学反应类型)。有些化学没有明显现象,如稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,小明设置了如图的装置进行实验,通过反应后U形管液面左低右高的现象来证明两者发生反应,出现这一现象的原因是 。
【答案】;复分解;稀盐酸和氢氧化钠反应放热,锥形瓶内气体温度升高,压强变大,大于大气压,在瓶内气体的作用下,U形管中液体被向外压,出现左低右高的现象。
【解析】【分析】蓝色絮状沉淀是,含的溶液呈蓝色。
【解答】现象是蓝色絮状沉淀消失,是氢氧化铜()与稀硫酸反应,方程式为,属于复分解反应。
稀盐酸和氢氧化钠反应放热,锥形瓶内气体温度升高,压强变大,大于大气压,在瓶内气体的作用下,U形管中液体被向外压,出现左低右高的现象。
18.同学们围绕“酸和碱的反应”,做了如图所示的两个实验。
(1) 如图一,向 FeCl3溶液中先滴入 NaOH溶液,再继续滴加稀HCl至过量,则此过程中可观察到的实验现象是 。
(2)溶液的导电性强弱反映了离子浓度的大小。往NaOH 溶液中逐滴加入稀HCl,这个过程的电导率测定结果如图二,图中OB段曲线下降的原因是 。
(3)内了进一步寻找酸和碱发生反应的证据,同学们对实验过程中溶液的温度进行实时测定,其中A为温度最高值,B点为电导率最低值(如图二) 。请结合图中实验情况,对A、B所对应的时间没有完全重合做出合理的解释: 。
【答案】(1)先产生褐色沉淀,黄色溶液变成无色,后沉淀溶解,溶液由无色变成黄色。
(2)溶液中氢离子与氢氧根结合成水溶液中离子浓度降低其电导率降低,曲线下降。
(3)相同条件下,温度对电导率的影响大于离子浓度对电导率的影响,因此A点后继续加入酸,虽然溶液中离子的浓度增大,但是溶液温度降低,电导率继续下降,直至B点。B点之后,溶液中离子浓度增大。速率变大大于温度降低造成的影响,导电率持续增大。
【解析】【分析】(1)根据盐酸、氢氧化钠、氯化铁的主要化学性质进行分析;
(2)根据电导率与反应后溶液中离子浓度的大小关系进行分析;
(3)根据溶液的浓度、反应后溶液的温度对电导率的影响进行分析。
【解答】 (1)向FeCl3溶液中滴入NaOH溶液,氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,继续滴加稀HCl可观察到红褐色沉淀消失,说明氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,观察到先产生红褐色沉淀,黄色溶液变成无色溶液,后沉淀溶解,溶液由无色变黄色;
(2)OB段曲线下降原因:氢氧化钠溶液与盐酸反应过程中,氢离子与氢氧根离子结合成水分子,因此溶液中离子浓度降低,溶液电导率降低,曲线下降;
(3)酸与碱恰好完全反应时,放出的热量最多,因此A为温度最高值;氢氧化钠溶液与盐酸反应过程中,氢离子与氢氧根离子结合成水分子,因此溶液中离子浓度降低,溶液电导率降低,曲线下降;由于反应过程中温度升高,电导率增大;相同条件下,温度对电导率的影响大于溶液中离子浓度对电导率的影响,因此A点后继续加入酸,虽然溶液中离子浓度增大,但是溶液的温度降低,因此电导率继续下降,直至B点,B点之后溶液中离子浓度增大速度快,大于温度降低造成的影响,导电率持续增大,因此对A、B所对应的时间没有完全重合。
19. 小明为探究酸、碱、盐的化学性质,做了如图实验:
(1) 实验后液体颜色变红的试管是 ;
(2) 反应后试管C溶液中一定存在的大量阳离子是 ;
(3)小明把D、E反应后的液体倒入一个洁净的烧杯中,观察到只有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液,小明分别对试管D、E反应时的反应物用量有如下描述,正确的是____。
A.试管D 中氢氧化钙溶液一定过量
B.试管D中稀盐酸可能过量
C.试管E中碳酸钠一定过量
D.试管E中稀盐酸一定过量
【答案】(1)A
(2)Fe3+
(3)C
【解析】【分析】(1)可溶性碱可以使无色酚酞变红。
(2)铁的化合物发生复分解反应时,反应前后铁元素的化合价保持不变。
(3)观察D和E中的物质,可知白色沉淀一定为碳酸钙,则E中一定含有过量的碳酸钠。
【解答】(1)A,紫色石蕊与酸性物质会变红;B氢氧化铜是沉淀,不能使酚酞变红;C稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁,溶液为黄色;D稀盐酸与氢氧化钙反应没有现象,溶液仍为无色;E稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳、溶液仍为无色。
故答案为:A。
(2),可知反应后溶液中含有的大量阳离子是 Fe3+ 。
(3)将DE混合后有白色沉淀,该沉淀为。
A、D中反应生成的氯化钙也能与碳酸钠反应生成白色沉淀,所以不能说明氢氧化钙是否过量,故A错误;
B、若D中盐酸过量,则混合时会与碳酸钠反应生成气泡,未观察到有气泡产生,故B错误;
CD、碳酸钠与氯化钙生成白色沉淀,所以E中碳酸钠一定过量,则稀盐酸一定已经耗尽,故C正确,D错误。
故答案为:C。
20. 芋,是一种常见的食品,既可当粮食,又可作蔬菜.
(1)新鲜芋艿在去皮时会产生一种白色汁液,汁液内台有一种碱性物质——皂角甙,沾上它会奇痒难忍。下列物质可用来涂抹止痒的是____。
A.食醋 B.熟石灰 C.食盐 D.纯碱
(2) 有经验的人遇到这种情况,会将手靠近火源烘一烘,也可以达到止痒的效果;如果将带皮芋艿煮熟后,再用手去皮也不再会有痒的感觉。根据上述现象,请推测皂角甙的一种化学性质 。
【答案】(1)A
(2)受热易分解(或化学性质不稳定)
【解析】【分析】(1)熟石灰是氢氧化钙,呈碱性;食盐是氯化钠,呈中性;纯碱是碳酸钠,呈碱性。
(2)靠近热源就不痒了,说明皂角甙被分解了,即皂角 热稳定性差。
【解答】(1)皂角甙呈碱性,应用酸性物质中和。
故答案为:A。
(2)靠近火源能止痒,火苗皂角甙热稳定性差,受热易分解。
21.小科在做稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应的实验时,在烧杯中先加入某种溶液,再往烧杯逐滴滴加另一种液体,测得杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。请判断a点所示溶液中含有的溶质是 。
【答案】NaCl、HCl
【解析】【分析】 根据a点时溶液的pH小于7,进行分析判断。
【解答】a点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,图中a点所示溶液中,溶质是NaCl、HCl。
22.如图所示是稀硫酸与40克质量分数为5%的氢氧化钠溶液反应时,溶液的pH随加入溶液的质量m的变化关系图。请回答下列问题:
(1) 据图可知操作过程中应是往 (用化学式表示) 溶液中滴加另一种溶液;
(2) P点处溶液中的溶质为 (用化学式表示) 。
【答案】(1)NaOH
(2)Na2SO4、NaOH
【解析】【分析】(1)根据溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,进行分析解答。
(2)根据氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,P点处溶液的pH大于7,进行分析解答。
【解答】(1)由图象可知,pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀硫酸滴加到氢氧化钠溶液中。
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
P点处溶液的pH大于7,显碱性,P点处溶液中的溶质为Na2SO4、NaOH。
23.用下列物质前的序号填空。
①食盐 ②熟石灰 ③稀盐酸 ④一氧化碳 ⑤氢氧化钠
(1)工业上通常用来除铁锈的是 。
(2)生活中必备的调味品是 。
(3)农业上可用来改良酸性土壤的是 。
【答案】(1)③
(2)①
(3)②
【解析】【分析】物质的性质决定物质的用途,物质的用途反映物质的性质。
【解答】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁能与稀盐酸反应,因此工业上通常用③稀盐酸来除铁锈;
(2)由于①食盐有咸味,因此是生活中必备的调味品;
(3)②熟石灰是一种碱,能与土壤中的酸性物质反应,因此在农业上可用来改良酸性土壤。
故答案为:(1)③;(2)①;(3)②。
24. 如图甲,在NaOH溶液和稀盐酸的反应中,小明用数字化仪器测定溶液温度及pH随时间变化的关系,结果如图乙。
(1) 图甲烧杯中盛放的试剂是 。
(2) 图甲烧杯中发生化学反应的微观本质是 。
(3) 图乙的a点处溶液中存在的离子有 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)H+、Na+、Cl-
【解析】【分析】(1)根据图像中pH的变化是从大于7逐渐减小到小于7,进行分析解答。
(2)氢氧化钠在溶液中电离出钠离子和氢氧根离子,盐酸在溶液中电离出氢离子和氯离子。当它们混合发生反应时,本质上是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子进行分析解答。
(3)a 点处溶液的 pH 小于 7,说明溶液呈酸性,此时盐酸过量。
【解答】(1)从图乙可以看出,反应开始时溶液的 pH 大于 7,说明起始溶液是碱性的。在氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应中,碱性溶液是氢氧化钠溶液,所以图甲烧杯中盛放的试剂是氢氧化钠溶液。
(2)图甲烧杯中发生化学反应的微观本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(3)a 点处溶液的 pH 小于 7,说明溶液呈酸性,此时盐酸过量。
在溶液中,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠在溶液中电离出钠离子和氯离子,过量的盐酸电离出氢离子和氯离子,所以溶液中存在的离子有氢离子、钠离子和氯离子。
25.酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为 。
(3)下列说法正确的是____(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应.
【答案】(1)NaOH
(2)12
(3)A;D
【解析】【分析】(1)根据反应时溶液pH的变化确定该反应是将氢氧化钠加入盐酸中分析;
(2)根据V处温度达到最高,恰好完全反应分析;
(3)根据反应时溶液pH确定反应进程,反应后溶液成分一定有生成物,可能有反应物剩余分析。
【解答】(1) 由图2可知,随另一种物质加入,溶液pH从小于7增加,说明是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中,则胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH 。
(2) 图3中V处温度达到最高,恰好完全反应,此时溶液pH=7,结合图2可知,V的值为12。
(3)图2中b点为部分盐酸与氢氧化钠的反应,所示溶液中的溶质是NaCl和HCl,A正确;d点所示溶液pH大于7呈碱性,氢氧化钠过量,对应溶液中溶质为氯化钠和氢氧化钠,加热蒸干所得固体为混合物,B错误; 图2中c→d反应停止,所示溶液中NaCl的质量不再增加,C错误; 图3中e→f段为氢氧化钠和盐酸的反应,由温度不断增加的变化趋势可说明该反应是放热反应 ,D正确。
故答案为:(1) NaOH ;(2)12;(3)AD。
三、实验探究题
26.氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某科学兴趣小组设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量稀盐酸的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入氢氧化钠溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
(1)下列关于图乙、图丙的说法正确的是____(填字母)。
A.图乙a点的溶液滴加无色酚酞试液变红色
B.图乙中 c 点表示的溶液中 Na+个数大于 Cl-个数
C.图丙中d点的溶液,滴加适量碳酸钠溶液会产生气泡
(2)由图丙可知,该反应为 (选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)图丁是图甲中氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后相关变化的微观示意图,则反应后的“●”表示的微粒是 (填微粒符号)。
【答案】(1)B;C
(2)放热
(3)H2O
【解析】【分析】(1)图乙中b点pH等于7,说明恰好完全反应,b点前,酸未完全反应,b点后,碱过量。
(2)图丙中温度最高的点为恰好完全反应的点,对应图乙中的b点。
(3)氢氧化钠与稀硫酸反应的方程式。
【解答】(1)A、a点pH小于7,呈酸性,酚酞仍为无色,故A错误;
B、c点pH大于7,说明溶液呈碱性,氢氧化钠过量溶质为氢氧化钠和氯化钠,钠离子个数大于氯离子个数,故B正确;
C、图丙中d点溶质为稀盐酸和氯化钠,滴加稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳气体,故C正确。
故答案为:BC。
(2)反应时溶液温度逐渐升高,可知反应为放热反应。
(3) ● 反应后才出现,说明是新生成的物质,稀盐酸和氢氧化钠反应的本质是氢离子和氢氧根离子反应生成水,可知 ● 是水,即。
27.化学兴趣小组同学做酸和碱的中和反应实验时,往溶液中滴入几滴酚酞溶液,发现酚酞溶液刚变红瞬间又褪成无色。同学们进行讨论并提出了如下猜想。
猜想一:可能是酚酞溶液变质;
猜想二:可能与溶液的浓度有关;
猜想三:可能是酚酞溶液在滴入过程中被氧化……
(1)甲同学认为猜想一是不对的,其理由是 。
(2)取3mL不同浓度的溶液,分别滴入3滴酚酞溶液,观察现象。得到溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间的关系如图所示。
①根据上图所示,溶液溶质的质量分数 (选填“越大”或“越小”),酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。
②做酸和碱的中和反应实验时,滴加酚酞溶液的目的是 。
(3)乙同学设计如下实验验证猜想三是否正确。请根据操作和结论推断该同学观察到的实验现象。
实验操作
取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中,加热煮沸后,滴加植物油,冷却至室温后,向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液,轻轻振荡
实验现象
实验结论
酚酞溶液先变红后褪色与无关
【答案】(1)如果酚酞溶液已经变质,遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象
(2)越大;便于观察反应发生及反应完全(或反应终点)
(3)5.5min后酚酞溶液褪色
【解析】【分析】(1)酚酞若变质,则一开始就变质了,不会先变红。
(2)由图像可知,氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大,褪色时间越短。氢氧化钠与酸的反应没有现象,添加酚酞后,通过酚酞颜色变化可以判断反应终点。
(3)结论是与氧气无关,可知实验现象与(2)中溶质质量分数为3%的相同,即5.5min后酚酞溶液褪色。
【解答】(1)根据“溶液刚变红瞬间又褪成无色”可知,甲同学的猜想是错误的,因为:如果酚酞溶液已经变质,遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象。(2)①根据图像可知,随着氢氧化钠溶液质量分数逐渐减小,酚酞溶液由红色变为无色的时间越来越长,那么得到:NaOH溶液溶质的质量分数越大,酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短;
②当红色消失时,就可以判断酸碱恰好完全反应,即做酸和碱的中和反应时,滴加酚酞溶液的目的是:便于观察反应发生及反应完全(或反应终点)。
(3)该实验结论是酚酞溶液先变红后褪色与无关,即隔绝氧气后,酚酞变色时间不变,步骤为:取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中,加热煮沸后,滴加植物油,冷却至室温后,向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,轻轻振荡,根据图示可知,酚酞在3%的氢氧化钠溶液中5.5min后酚酞溶液褪色。因此若要证明酚酞溶液先变红后褪色与无关,观察到的实验现象是5.5min后酚酞溶液褪色。
(1)根据“溶液刚变红瞬间又褪成无色”可知,甲同学的猜想是错误的,因为:如果酚酞溶液已经变质,遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象;
(2)①根据图像可知,随着氢氧化钠溶液质量分数逐渐减小,酚酞溶液由红色变为无色的时间越来越长,那么得到:NaOH溶液溶质的质量分数越大,酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短;
②当红色消失时,就可以判断酸碱恰好完全反应,即做酸和碱的中和反应时,滴加酚酞溶液的目的是:便于观察反应发生及反应完全(或反应终点);
(3) 该实验结论是酚酞溶液先变红后褪色与无关,即隔绝氧气后,酚酞变色时间不变,步骤为:取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中,加热煮沸后,滴加植物油,冷却至室温后,向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,轻轻振荡,根据图示可知,酚酞在3%的氢氧化钠溶液中5.5min后酚酞溶液褪色。因此若要证明酚酞溶液先变红后褪色与无关,观察到的实验现象是5.5min后酚酞溶液褪色。
28.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
(1)甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到 ,可判断与发生了反应。
(2)乙同学向稀溶液中缓缓通入气体,如图a所示。测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b(溶液体积、温度的变化可忽略)。
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力: (选填“>”、“<”或“=”)。
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与 有关。
【答案】(1)溶液由红色变成无色
(2)>;离子浓度
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红来分析解答;
(2)①根据氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,导电能力下降来分析解答;
②根据BC段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子数目增加了,但溶液的体积不变来分析解答。
【解答】(1)氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,则向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,则可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应;
(2)①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O,溶液体积、温度的变化可忽略,则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,A→B段导电能力下降,则其他条件相同,导电能力:OH->Cl-;
②BC段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子数目增加了,但溶液的体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度(或离子数量或溶液浓度)。
(1)氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,则向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,观察到溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,则可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应;
(2)①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O,溶液体积、温度的变化可忽略,则相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,A→B段导电能力下降,则其他条件相同,导电能力:OH->Cl-;
②BC段盐酸和氢氧化钠反应完后,继续通入氯化氢气体,氯化氢溶于水解离出氢离子和氯离子且不再发生反应,溶液中离子数目增加了,但溶液的体积不变,所以BC段导电能力增加,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子浓度(或离子数量或溶液浓度)。
29.科学家们对酸的认识经历了以下几个不同的阶段:
①1776年:法国化学家拉瓦锡在分析了几种酸的成分后提出“一切酸中都含有氧”。
②1811年:英国化学家戴维发现五氧化二碘(I2O5)只有溶于水后才具有酸性(HIO3),于是提出“只有氢才是酸不可缺少的元素”。
③1887年:瑞典化学家阿累尼乌斯经过多年实验与思考创立电离学说,指出“酸是能够在水溶液中产生氢离子 (H+)的化合物”。
④……
请结合以上信息回答下列问题:
(1)从目前的认识来看,拉瓦锡的观点存在欠缺。请写出一种不符合他观点的酸的化学式: 。
(2)根据戴维的发现推断,CO2能否使浸过紫色石蕊试液后干燥处理的纸花变色: 。 (填“能”或“不能”)
(3)电离学说还指出碱是能够在水溶液中产生氢氧根离子(OH-)的化合物。根据以上观点,酸碱中和反应的实质就是H+和OH-结合成 的过程。
【答案】(1)HCl
(2)不能
(3)水
【解析】【分析】(1)并不是所有额酸都是含氧酸,HCl中就不含氧元素。
(2)五氧化二碘和二氧化碳都属于酸性氧化物,有相似的化学性质,结合题中信息可以做出判断。
(3)酸碱中和反应的本质是氢离子和氢氧根离子结合成水。
【解答】(1)氯化氢中不含氧元素,但属于酸,不符合拉瓦锡的观点。
(2)五氧化二碘只有溶于水才具有酸性,同理二氧化碳也只有溶于水才具有酸性,所以二氧化碳不能使干燥的涂有紫色石蕊的纸花变色。
(3)由质量守恒定律可知,氢离子和氢氧根离子结合成水。
30.某同学利用如图装置对盐酸的化学性质进行了一系列探究。
(1)实验I中判断酸碱中和恰好完全反应的现象是 ,写出该反应的化学方程式: 。
(2)实验Ⅱ中,铜片和镁条都经砂纸打磨,观察到镁条表面有大量气泡产生并放热,而铜片表面无明显现象。可以判断金属活动性顺序:铜 镁(填“>”或“<”)。
(3)实验Ⅲ中发现澄清石灰水未变浑浊,结合盐酸的物理性质推测原因可能是 。
【答案】(1)溶液由红色恰好变为无色;NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)<
(3)盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体溶于水后形成的盐酸与澄清石灰水反应
【解析】【分析】(1)酸和碱反应生成盐和水,属于复分解反应,按照复分解反应的书写规则书写方程式。
(2)活动性比氢强的金属才能与酸反应产生氢气。
(3)澄清石灰水变浑浊的原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶于水的碳酸钙,酸碱优先反应,会发出的氯化氢先将氢氧化钙耗尽,则不会出现浑浊。
【解答】(1)酚酞在碱性条件下呈红色,在中性条件下无色所以当观察到溶液由红色变为无色说明反应恰好完全。方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)镁表面有气泡产生,说明镁能与稀盐酸反应,铜表面没有现象,说明铜不能与稀盐酸反应,可知镁比铜更活泼。
(3)盐酸具有挥发性,没有出现浑浊是因为挥发出的氯化氢与氢氧化钙反应,消耗的氢氧化钙,导致二氧化碳没有与氢氧化钙反应。
31.小明对氢氧化钾溶液与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分进行了探究(如图)。
(1)证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应的证据是 。
(2)探究过程如下:
【建立猜想】猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想二,小明选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
___________
溶液中有H2SO4,猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
①表格空白处的实验现象是: 。
②对方案二的结论进行评价: 。
【表达交流】
(3)方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论。还可以选择的试剂有 。
A.Mg B.CuO C.NaCl D.Na2CO3
【答案】溶液由红色变成无色;固体溶解,溶液由无色变黄色;不正确,是因为硫酸钾也能和氯化钡反应生成白色沉淀;ABD
【解析】【分析】 氢氧化钾溶液显碱性,能使酚酞变红色,和稀硫酸反应生成硫酸钾和水。氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水。硫酸根离子和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡。镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。
【解答】(1)证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应的证据是溶液由红色变成无色,即氢氧化钾消失;
(2)①表格空白处的实验现象是:固体溶解,溶液由无色变黄色(氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水);②方案二的结论不正确,是因为硫酸钾也能和氯化钡反应生成白色沉淀;
(3)还可以选择的试剂有镁(镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,过程中固体溶解,产生气泡)、氧化铜(氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,过程中固体溶解,溶液由无色变蓝色)、碳酸钠(碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,过程中固体溶解、产生气泡);
故答案为:ABD。
32. 某化学兴趣小组用实验室常用药品(或溶液) 对“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”进行探究,该小组设计了两种不同方案,如下:
【知识卡片】1. KOH与NaOH化学性质相似。 溶液显中性
【实验探究】
(1) 方案一:某同学先向试管中加入2mLKOH溶液,再滴入几滴酚酞溶液,溶液变红,然后慢慢滴入稀硫酸,边滴边振荡,直至溶液恰好变为无色,边滴边振荡的原因是 ;
②从微观的角度分析,该反应的实质是 ;
(2) 方案二:
实验步骤
实验现象
结论
取2mLKOH溶液于试管中, 滴入一定量的稀硫酸,振荡后加入镁条
若
、稀硫酸过量
一若没有明显现象
KOH溶液与稀硫酸恰好究全反应
(3) 另有同学提出方案二不能证明KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应,其原因是 。
(4) 以上方案外,下列物质单独使用,也可以证明“KOH溶液与稀硫酸是否恰好完全反应”____(填序号).
A.pH试纸 B.铁丝
C.氧化铜 D.紫色石蕊溶液
【答案】(1)两种物质充分反应;氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(2)有气泡产生
(3)氢氧化钾过量时,也没有明显现象
(4)A;D
【解析】【分析】(1)根据氢氧化钾和二氧化碳及稀硫酸的反应进行分析;
(2)根据镁和稀硫酸的反应进行分析;
(3)根据氢氧化钠和镁不反应进行分析;
(4)根据氢氧化钾和硫酸反应的产物进行分析。
【解答】 (1)①氢氧化钾和稀硫酸反应边滴边振荡的原因是使两种物质充分反应;
②从微观的角度分析,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(2)稀硫酸过量时,加入镁条,镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,实验现象是有气泡产生;
(3)另有同学提出方案二不能证明KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应,其原因是氢氧化钾过量时,也没有明显现象;
(4)KOH溶液与稀硫酸恰好完全反应时,溶液中只有硫酸钾;
A、用pH试纸测得溶液pH=7可以得出恰好完全反应,正确;
B、加入铁丝不能证明恰好完全反应,因为氢氧化钾过量和恰好完全反应,都无现象,错误;
C、加入氧化铜不能证明恰好完全反应,因为氢氧化钾过量和恰好完全反应,氧化铜都不溶解,错误;
D、加入紫色石蕊溶液,当恰好完全反应时,溶液呈紫色,正确。
故答案为:AD。
四、解答题
33. 有一种石灰石样品(含杂质但不参与反应) ,实验室用该样品加入200克盐酸后,得如图表格中部分数据和图象,将残余液体中加入紫色石蕊试液,溶液呈现红色,逐滴滴入10%氢氧化钠溶液,溶液刚好变成紫色时滴入氢氧化钠溶液的质量共40克请计算:
反应时间/分
5
10
15
产生气体的质量/克
1.1
2.2
3.3
(1) 由题目信息可得,完全反应后产生气体的质量为 克。
(2) 请计算氢氧化钠完全反应时与氢氧化钠反应的HCl的质量。
(3) 请计算加入盐酸溶液中的溶质质量。
【答案】(1)8.8
(2)解:设氢氧化钠完全反应时与氢氧化钠反应的HCl的质量为x,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 36.5
40g×10% x
;
解得:x=3.65g,
则氢氧化钠完全反应时与氢氧化钠反应的HCl的质量是3.65g。
(3)解:设与碳酸钙反应的氯化氢质量为y,
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,
100 73
bg-ag y
;
解得:y=0.73(bg-ag),
加入盐酸的溶质质量为:0.73(bg-ag)+3.65g。
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析产生气体的质量与反应时间的数量关系,再根据图像确定反应结束时间,据此推算最终生成气体的质量;
(2)写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式,根据氢氧化钠的溶质质量计算出参加反应的HCl的质量;
(3)写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,根据图像确定碳酸钙的质量,进而计算出与碳酸钙反应的HCl质量,然后与氢氧化钠的稀盐酸的溶质质量相加即可。
【解答】 (1)由题目信息可得,每反应5min生成2.2g二氧化碳,20min时恰好完全反应,完全反应后产生气体的质量为:2.2g×4=8.8g;
34.某石化厂有一种石油产品含有质量分数为4.9%的残余硫酸,过去他们都是用NaOH溶液来清洗这些硫酸。NaOH和(的市场价格如下表:
名称
NaOH
价格(元/千克)
6.00
24.00
(1)若要清洗50千克这种石油产品,需要 千克的NaOH?
(2)石化厂进行了技术改造,采用中和这些残余硫酸。每处理50千克这种产品,可以节约多少经费?
【答案】(1)2
(2)解:设需要氢氧化钙的质量为x
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
74 98
x 50kg×4.9%
= x=1.85kg
节约经费为24.00元/kg×2kg-6.00元/kg×1.85kg=36.9元
答:可以节约36.9元经费。
【解析】【分析】(1)写出氢氧化钠和稀硫酸反应的方程式,根据硫酸的质量计算参加反应的氢氧化钠的质量即可;
(2)写出氢氧化钙与稀硫酸反应的方程式,根据硫酸的质量计算出参加反应的氢氧化钙的质量,并计算出使用氢氧化钠和使用氢氧化钙的经费,最后二者相减即可。
【解答】(1)设需要氢氧化钠的质量为y,
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
80 98
y 50kg×4.9%=2.45kg
;
解得:y=2kg。
35.将40g稀盐酸逐滴加入到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌。随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化如图一所示,溶液的温度变化如图二所示(不考虑反应过程中热量损失)。
(1)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)图二C点时溶液中溶质有 ;
(3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】(1)减小
(2)NaCl、HCl
(3)解:由图象可知,恰好酸碱中和时消耗稀盐酸的质量是20g,
设20g的稀盐酸中溶质的质量为x。
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
x 20g×4%
;
解得:x=0.73g;
稀盐酸中溶质的质量分数是。
【解析】【分析】 (1)根据故一分析溶液的pH的变化规律;
(2)根据图二确定C点时的反应进度,结合反应产物解答;
(3)根据氢氧化钠的质量计算稀盐酸中溶质的质量分数。
【解答】 (1)由图象可知,图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐减小;
(2)图二表示C点时,溶液的温度从B点开始降低,所以此时的稀盐酸过量,溶液的溶质是NaCl、HCl。
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