内容正文:
第5节 酸和碱之间的反应(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、中和反应及其应用 1
二、酸、碱的使用注意事项 .3
【B 提能力】 .4
【C 链中考】 .6
一、中和反应及其应用
1. 我国南方一些地区的酸性土壤不适宜某些作物生长,下列物质可用来中和土壤酸性的是( )
A.二氧化硫
B.稀盐酸
C.熟石灰
D.干冰
2. 毛芋是一种常见的食品,新鲜毛芋在去皮时会出现一种白色的汁液,汁液内含有一种碱性物质一皂角,沾上它会奇痒难忍。下列厨房中的物质能去除碱性物质,达到止痒效果的是( )
A.食醋
B.白糖
C.纯碱
D.食盐水
3. 氢氧化钠溶液与稀盐酸反应没有明显现象,以下实验设计不能为两者发生反应提供证据的是( )
A.在氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,再滴加足量稀盐酸
B.在氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸后,再加入硫酸铜溶液
C.在氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸后,再加入硝酸银溶液
D.在稀盐酸中加入足量氢氧化钠溶液后,再加入锌粒
4. 如图是稀盐酸和NaOH溶液反应的pH变化曲线图,下列说法正确的是( )
A.该反应是将NaOH溶液滴入稀盐酸中
B.用湿润的pH试纸测量出A点溶液的pH将偏大
C.稀盐酸与NaOH溶液的反应是吸热反应
D.B点时加入溶液的质量和另一种溶液的质量可能不相同
5. 室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如下(Δt为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是( )
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化Δt/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液pH逐渐增大
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.加入盐酸体积为10mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
6. 实验小组利用图甲装置探究氢氧化钠溶液与稀盐酸能否发生反应,图乙为测得的溶液pH值变化曲线,图丙为溶液温度的变化曲线,下列说法错误的是( )
A.图甲是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.图乙中d点对应的溶质是NaCl和HCl
C.由图丙可知该反应是放热反应
D.该反应属于复分解反应
7. 归纳和推理是化学学习的常用思维方法,下列说法正确的是( )
A.溶液是均一稳定的混合物,则均一稳定的液体一定是溶液
B.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.活泼金属加入稀盐酸能产生气体,则能与稀盐酸反应产生气体的固体一定是活泼金属
D.将酚酞滴入碱性溶液后显红色,则能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液
二、酸、碱的使用注意事项
8. 下列实验操作或做法中正确的是( )
A.测某溶液的酸碱度时,可用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量该溶液,然后滴在pH试纸上
B.稀释浓硫酸时,把浓硫酸沿着玻璃棒缓缓倒入盛有水的量筒里,并边倒边搅拌
C.称氢氧化钠固体质量时,可以把氢氧化钠固体放在垫有等大滤纸的天平托盘上
D.给试管里的液体加热时,不能手拿试管,液体也不能超过试管容积的三分之二
9. 为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组了设计几种方法。
(1)【监测温度】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”)。
(2)【观察颜色】在试管中加入某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和记录如图所示。
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的pH范围如下:0-8.2时呈无色,8.2-13时呈红色,13-14时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是___________________。
A.0-8.2 B. C.
(3)【检验产物】如图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测的实验现象是 。
(4)老师提醒同学们,氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质,做实验时务必规范操作。写出一条在使用氢氧化钠固体时的注意事项 。
10. 下列各组物质反应,所得溶液能使酚酞试液变红的是( )
①一定量的稀盐酸与适量的氢氧化钠溶液恰好完全反应
②相同质量,相同溶质质量分数的氢氧化钾溶液与盐酸相混合
③将硫酸钾溶液滴入氢氧化钡溶液中恰好完全反应
④将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中得到碳酸钠溶液
A.②④
B.③④
C.①②③
D.②③④
11. 如图是等浓度的稀盐酸和氢氧化钙溶液反应时溶液的酸碱度变化。下列说法正确的是( )
A.整个实验过程中的钙离子的数量不断增加
B.当恰好完全反应时,氢氧化钙消耗的体积大于稀盐酸溶液消耗的体积
C.向b点所对应的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变为蓝色
D.c点所对应的溶液中的溶质为CaCl2
12. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克10%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数 。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图 (乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
13. 稀硫酸与氢氧化钠混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?研习小组进行了多角度探究。
【设计思想】对于没有明显现象的化学反应,可以通过验证温度变化、反应物消失、pH变化、新物质生成等来“制造现象”,从而获得发生化学反应的证据。
【探究一】根据温度变化来判定酸与碱发生化学反应
如图所示,打开分液漏斗活塞,滴入少量的稀硫酸,观察到形管液面出现明显的左低右高现象,证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
(1)请对该方案进行评价: 。
【探究二】根据反应物消失来判定酸与碱发生化学反应
实验步骤
实验方法与操作
实验现象
①
取溶质质量分数为的稀硫酸于烧杯中,加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,振荡。
无明显现象
②
再往上述混合溶液中加入……
无明显现象
(2)步骤②中“……”处的内容为_______,可证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
A.氯化铁溶液
B.锌粒
C.碳酸钠溶液
D.酚酞
【探究三】根据溶液pH变化来判定酸与碱发生化学反应
①取5mL氢氧化钠溶液加入烧杯中,并插入pH计。
②将8mL稀硫酸逐滴加入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。反应过程中溶液pH变化如表所示:
稀硫酸体积/mL
0
2
4
6
8
溶液pH
13.1
12.8
12.3
11.5
10.4
(3)小组讨论后认为,本实验还不足以证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,应增加一个对照实验。其他实验条件相同,把稀硫酸换成等量 。
【探究四】根据反应产生新的生成物来判定酸与碱发生化学反应……
(4)【微观解释】从微观上分析:硫酸与氢氧化钠发生反应的实质是 。
14.(2023·浙江台州·中考)浓盐酸具有挥发性,敞口放置于空气中,溶质质量分数变小。稀盐酸会发生同样的变化吗?某同学通过如下步骤进行探究:
①取两个烧杯,各倒入40毫升的稀盐酸,分别标为甲和乙。
②甲密封,液体体积不变。乙敞口放置于空气中至液体体积变为20毫升。(溶液密度变化忽略不计)
③向甲、乙中滴加几滴石蕊试液,再分别缓慢滴加相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,消耗的氢氧化钠溶液体积分别为30毫升、26毫升。
(1)实验中,“恰好完全反应”的判断依据是:溶液颜色 。
(2)乙烧杯中的稀盐酸敞口放置后,溶质质量分数变大,依据是 。
(3)为了确定稀盐酸敞口放置于空气中,溶质质量分数一定会变大,请简要阐述应补充的实验。
15.(2024·浙江·中考)织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答:
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅
拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:
Ⅰ.;
Ⅱ.。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸()
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸()
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸()
1824
8.2
1825
7.0
①Ⅰ的化学反应类型是 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因:
。
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第5节 酸和碱之间的反应(分层作业)
目录
【A 夯基础】 1
一、中和反应及其应用 1
二、酸、碱的使用注意事项 .5
【B 提能力】 .6
【C 链中考】 .10
一、中和反应及其应用
1. 我国南方一些地区的酸性土壤不适宜某些作物生长,下列物质可用来中和土壤酸性的是( )
A.二氧化硫
B.稀盐酸
C.熟石灰
D.干冰
【答案】C
【详解】A、二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能用来中和土壤酸性,故选项错误;
B、稀盐酸显酸性,不能用来中和土壤酸性,故选项错误;
C、熟石灰是氢氧化钙的俗称,显碱性,能用来中和土壤酸性,故选项正确;
D、干冰是固态的二氧化碳,能与水反应生成碳酸,不能用来中和土壤酸性,故选项错误。
故选C。
2. 毛芋是一种常见的食品,新鲜毛芋在去皮时会出现一种白色的汁液,汁液内含有一种碱性物质一皂角,沾上它会奇痒难忍。下列厨房中的物质能去除碱性物质,达到止痒效果的是( )
A.食醋
B.白糖
C.纯碱
D.食盐水
【答案】A
【详解】芋节(俗称毛芋)是一种常见的食品,新鲜芋节在去皮时会出现一种白色的汁液,汁液内含有一种碱性物质——皂角,所选的物质应该能与碱性物质反应且对皮肤无副作用,可选用显酸性的物质,食醋中含有醋酸,显酸性,符合要求;白糖、食盐水均显中性,纯碱显碱性,均不符合要求。
故选A。
3. 氢氧化钠溶液与稀盐酸反应没有明显现象,以下实验设计不能为两者发生反应提供证据的是( )
A.在氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,再滴加足量稀盐酸
B.在氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸后,再加入硫酸铜溶液
C.在氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸后,再加入硝酸银溶液
D.在稀盐酸中加入足量氢氧化钠溶液后,再加入锌粒
【答案】C
【详解】A、氢氧化钠溶液显碱性,在氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞试液,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,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应,能为两者发生反应提供证据,实验设计能为两者发生反应提供证据,不符合题意;
B、在氢氧化钠溶液中加入足量稀盐酸后,再加入硫酸铜溶液,没有蓝色沉淀生成,说明氢氧化钠溶液已发生反应,能为两者发生反应提供证据,实验设计能为两者发生反应提供证据,不符合题意;C、在氢氧化钠溶液中加入少量稀盐酸后,由于氯化钠、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,不能为两者发生反应提供证据,实验设计不能为两者发生反应提供证据,符合题意;
D、在稀盐酸中加入足量氢氧化钠溶液后,再加入锌粒,没有气泡产生,说明稀盐酸已发生反应,能为两者发生反应提供证据,实验设计能为两者发生反应提供证据,不符合题意。
故选C。
4. 如图是稀盐酸和NaOH溶液反应的pH变化曲线图,下列说法正确的是( )
A.该反应是将NaOH溶液滴入稀盐酸中
B.用湿润的pH试纸测量出A点溶液的pH将偏大
C.稀盐酸与NaOH溶液的反应是吸热反应
D.B点时加入溶液的质量和另一种溶液的质量可能不相同
【答案】D
【详解】A、由图像可知,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,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故选项说法错误;
B、A点溶液的pH大于7,溶液显碱性,用湿润的pH试纸测A点溶液的pH,相当于稀释了待测溶液,溶液的碱性变弱,当滚液的pH大于7时,呈碱性,且pH越小,碱性越弱,则测得的pH结果比实际值偏小,故选项说法错误;
C、稀盐酸与NaOH溶液的反应属于中和反应,此反应属于放热反应,故选项说法错误;
D、B点时溶液的pH等于7,显中性,稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应,但B点时加入的溶液的质量和另一种溶液的质量不一定相同,故选项说法正确。
故选D。
5. 室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如下(Δt为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是( )
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化Δt/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液pH逐渐增大
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.加入盐酸体积为10mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
【答案】D
【详解】A、滴加盐酸的全过程中,氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中,温度升高,说明反应放出热量;至完全反应,继续滴加稀盐酸,滴加的稀盐酸中含有水,起着降温的作用,且温度逐渐恢复至常温,故选项说法错误;
B、氢氧化钠溶液显碱性,溶液的pH大于7,滴加盐酸的过程中,碱性逐渐减弱,溶液pH逐渐减小,故选项说法错误;
C、滴加盐酸的全过程中,氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中,温度升高,氯化钠的溶解度逐渐增大;至完全反应,继续滴加稀盐酸,温度逐渐恢复至常温,氯化钠的溶解度逐渐减小,故选项说法错误;
D、反应过程中,氢氧化钠的质量逐渐减少,溶液的质量逐渐增加,氢氧化钠在混合溶液中的浓度逐渐减小,故选项说法正确。
故选D。
6. 实验小组利用图甲装置探究氢氧化钠溶液与稀盐酸能否发生反应,图乙为测得的溶液pH值变化曲线,图丙为溶液温度的变化曲线,下列说法错误的是( )
A.图甲是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.图乙中d点对应的溶质是NaCl和HCl
C.由图丙可知该反应是放热反应
D.该反应属于复分解反应
【答案】A
【详解】A、由图像可知,pH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,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故选项说法错误;
B、图乙中d点溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl和NaCl,故选项说法正确;
C、由图丙反应过程中溶液温度的变化曲线,可知反应过程中温度升高,该反应为放热反应,故选项说法正确;
D、稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,故选项说法正确。
故选A。
7. 归纳和推理是化学学习的常用思维方法,下列说法正确的是( )
A.溶液是均一稳定的混合物,则均一稳定的液体一定是溶液
B.中和反应有盐和水生成,则有盐和水生成的反应一定是中和反应
C.活泼金属加入稀盐酸能产生气体,则能与稀盐酸反应产生气体的固体一定是活泼金属
D.将酚酞滴入碱性溶液后显红色,则能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液
【答案】D
【详解】A. 溶液是均一稳定的混合物,但均一稳定的液体不一定是溶液,如:水是均一稳定的液体,但水不是溶液,此选项错误;
B. 酸碱之间发生的反应是中和反应。中和反应有盐和水生成,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,有盐和水生成,但不是中和反应,此选项错误;
C. 活泼金属加入稀盐酸能产生气体,但能与稀盐酸反应产生气体的固体不一定是活泼金属,也可能是碳酸盐,此选项错误;
D. 酚酞试液遇碱性溶液变红,将酚酞滴入碱性溶液后显红色,则能使酚酞变红色的溶液一定是碱性溶液,此选项正确。
故选D。
二、酸、碱的使用注意事项
8. 下列实验操作或做法中正确的是( )
A.测某溶液的酸碱度时,可用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量该溶液,然后滴在pH试纸上
B.稀释浓硫酸时,把浓硫酸沿着玻璃棒缓缓倒入盛有水的量筒里,并边倒边搅拌
C.称氢氧化钠固体质量时,可以把氢氧化钠固体放在垫有等大滤纸的天平托盘上
D.给试管里的液体加热时,不能手拿试管,液体也不能超过试管容积的三分之二
【答案】A
【详解】A、测某溶液的酸碱度时,可用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量该溶液,然后滴在 pH 试纸上,故A正确;
B、稀释浓硫酸时,把浓硫酸沿着玻璃棒缓缓倒入盛有水的烧杯里,并边倒边搅拌,量筒不能作为稀释容器,故B不正确;
C、氢氧化钠具有腐蚀性,称氢氧化钠固体质量时,可以把氢氧化钠固体放在放有小烧杯的天平托盘上,不能放在滤纸上称量,故C不正确;
D、给试管里的液体加热时,不能手拿试管,液体也不能超过试管容积的三分之一,故D不正确。
故选A。
9. 为实现氢氧化钠溶液和盐酸反应现象的可视化,某兴趣小组了设计几种方法。
(1)【监测温度】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”)。
(2)【观察颜色】在试管中加入某浓度的氢氧化钠溶液,滴入2滴酚酞溶液,再逐滴加入盐酸,振荡,该过程中溶液的颜色和记录如图所示。
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的pH范围如下:0-8.2时呈无色,8.2-13时呈红色,13-14时呈无色。据此推断,①中a的取值范围是___________________。
A.0-8.2 B. C.
(3)【检验产物】如图是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测的实验现象是 。
(4)老师提醒同学们,氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质,做实验时务必规范操作。写出一条在使用氢氧化钠固体时的注意事项 。
【答案】(1)放热(2)C(3)甲和乙中没有变色,丙中硅胶由蓝色变为红色(4)不能用手直接接触氢氧化钠固体/称量时要放在玻璃器皿中称量(合理即可)
【详解】(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,说明该反应放热;
(2)在①甲未观察到预期的红色,说明溶液的pH不在8.2至 13这个范围;根据图示可知,反应程甲pH逐渐变小,①中a中pH大于12,根据题意可知,pH>13时呈无色,因此a的取值范围应大于13。故选C;
(3)根据题意可知,酸碱反应生成水,水可以使硅胶由蓝色变红色,预测的实验现象是甲和乙中没有变色,丙中硅胶由蓝色变为红色;
(4)氢氧化钠固体具有腐蚀性、易潮解等性质,使用氢氧化钠固体时,例如不能用手直接接触氢氧化钠固体(或称量时要放在玻璃器皿中称量等)。
10. 下列各组物质反应,所得溶液能使酚酞试液变红的是( )
①一定量的稀盐酸与适量的氢氧化钠溶液恰好完全反应
②相同质量,相同溶质质量分数的氢氧化钾溶液与盐酸相混合
③将硫酸钾溶液滴入氢氧化钡溶液中恰好完全反应
④将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中得到碳酸钠溶液
A.②④
B.③④
C.①②③
D.②③④
【答案】B
【详解】①一定量的稀盐酸与适量的氢氧化钠溶液恰好完全反应,则溶液呈中性,不会使酚酞试液变红,错误;
②相同质量,相同溶质质量分数的氢氧化钾溶液与盐酸相混合,HCl+KOH═KCl+H2O每36.5份质量的HCl和56份质量的KOH反应,则二者质量相等时反应,会有盐酸剩余,溶液呈酸性,不能使酚酞试液变红,错误;
③将硫酸钾溶液滴入氢氧化钡溶液中恰好完全反应,生成的是氢氧化钾,溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,正确;
④将二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液中得到碳酸钠溶液,碳酸钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红,正确;
故选B。
11. 如图是等浓度的稀盐酸和氢氧化钙溶液反应时溶液的酸碱度变化。下列说法正确的是( )
A.整个实验过程中的钙离子的数量不断增加
B.当恰好完全反应时,氢氧化钙消耗的体积大于稀盐酸溶液消耗的体积
C.向b点所对应的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变为蓝色
D.c点所对应的溶液中的溶质为CaCl2
【答案】B
【分析】盐酸和氢氧化钙反应,生成氯化钙和水。
【详解】A、根据图像可知,实验过程中溶液的pH逐渐变小,即将稀盐酸逐渐加入氢氧化钙溶液中。由于没有生成沉淀,因此钙离子的数量保持不变,错误;
B、根据反应的方程式Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O可知,氢氧化钙和稀盐酸反应的质量之比为74:73,因为二者浓度相同,所以消耗氢氧化钙的体积大于稀盐酸的体积,正确;
C、b点是pH=7,即溶液呈中性,滴加石蕊试液不变色,还是紫色,错误;
D、c点时pH<4,溶液呈酸性,则此时溶质为HCl和CaCl2,错误。
故选B。
12. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有200克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克10%稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算该氢氧化钠溶液的溶质质量分数 。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图 (乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
【答案】(1)酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水(2)2%
(3)
【详解】酸与碱反应生成盐和水,反应的实质是酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水,故填:酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水;
设与49g10%硫酸反应的氢氧化钠的质量为x,
x =4g
氢氧化钠溶液的溶质质量分数=;
酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,溶液呈弱碱性,OH-过量,此时溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,则反应后烧杯中的相关离子的数量关系为:钠离子数量=硫酸根离子数量×2+氢氧根离子数量,故图见答案。
13. 稀硫酸与氢氧化钠混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?研习小组进行了多角度探究。
【设计思想】对于没有明显现象的化学反应,可以通过验证温度变化、反应物消失、pH变化、新物质生成等来“制造现象”,从而获得发生化学反应的证据。
【探究一】根据温度变化来判定酸与碱发生化学反应
如图所示,打开分液漏斗活塞,滴入少量的稀硫酸,观察到形管液面出现明显的左低右高现象,证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
(1)请对该方案进行评价: 。
【探究二】根据反应物消失来判定酸与碱发生化学反应
实验步骤
实验方法与操作
实验现象
①
取溶质质量分数为的稀硫酸于烧杯中,加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,振荡。
无明显现象
②
再往上述混合溶液中加入……
无明显现象
(2)步骤②中“……”处的内容为_______,可证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应。
A.氯化铁溶液
B.锌粒
C.碳酸钠溶液
D.酚酞
【探究三】根据溶液pH变化来判定酸与碱发生化学反应
①取5mL氢氧化钠溶液加入烧杯中,并插入pH计。
②将8mL稀硫酸逐滴加入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。反应过程中溶液pH变化如表所示:
稀硫酸体积/mL
0
2
4
6
8
溶液pH
13.1
12.8
12.3
11.5
10.4
(3)小组讨论后认为,本实验还不足以证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,应增加一个对照实验。其他实验条件相同,把稀硫酸换成等量 。
【探究四】根据反应产生新的生成物来判定酸与碱发生化学反应……
(4)【微观解释】从微观上分析:硫酸与氢氧化钠发生反应的实质是 。
【答案】(1)结论不准确,因为NaOH固体溶于水放热会干扰实验(2)BC(3)蒸馏水/H2O(4)H+与OH-反应生成H2O
【详解】(1)打开分液漏斗活塞,滴入少量的稀硫酸,观察到U形管液面出现明显的左低右高现象,说明锥形瓶内温度升高,气压增大,证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,该方案结论不准确,因为NaOH固体溶于水放热会干扰实验;
(2)该实验根据反应物消失来判定酸与碱发生化学反应;若硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,生成硫酸钠和水,再往上述混合溶液中加入某看到种试剂无明显现象,说明溶液中没有硫酸。
A、氯化铁与硫酸不能反应,无论是否存在硫酸,都没有明显实验现象,不符合题意;
B、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,存在硫酸时,会产生气泡,当不存在硫酸时,没有明显实验现象,符合题意;
C、硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,存在硫酸时,会产生气泡,当不存在硫酸时,没有明显实验现象,符合题意;
D、酚酞遇硫酸无明显变化,无论是否存在硫酸,都没有明显实验现象,不符合题意;
故选BC;
(3)本实验要证明硫酸与氢氧化钠发生了化学反应,应增加一个对照实验,其他实验条件相同,把稀硫酸换成等量水(H2O)。这样做的目的是排除因加入液体稀释而导致溶液pH变化的可能性。如果加入水时溶液pH变化趋势与加入稀硫酸时不同,就能说明加入稀硫酸时pH的变化是因为硫酸与氢氧化钠发生了反应,而不仅仅是稀释作用;
(4)酸在溶液中会电离出氢离子和硫酸根离子,氢氧化钠在溶液中会电离出钠离子和氢氧根离子,硫酸与氢氧化钠发生反应生成硫酸钠和水,其实质是H+与OH-反应生成H2O。
14.(2023·浙江台州·中考)浓盐酸具有挥发性,敞口放置于空气中,溶质质量分数变小。稀盐酸会发生同样的变化吗?某同学通过如下步骤进行探究:
①取两个烧杯,各倒入40毫升的稀盐酸,分别标为甲和乙。
②甲密封,液体体积不变。乙敞口放置于空气中至液体体积变为20毫升。(溶液密度变化忽略不计)
③向甲、乙中滴加几滴石蕊试液,再分别缓慢滴加相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,消耗的氢氧化钠溶液体积分别为30毫升、26毫升。
(1)实验中,“恰好完全反应”的判断依据是:溶液颜色 。
(2)乙烧杯中的稀盐酸敞口放置后,溶质质量分数变大,依据是 。
(3)为了确定稀盐酸敞口放置于空气中,溶质质量分数一定会变大,请简要阐述应补充的实验。
【答案】(1)恰好由红色变成紫色(2)稀盐酸的体积变成一半,所消耗的氢氧化钠溶液体积大于一半(3)换用不同质量分数的稀盐酸多次重复实验
【详解】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,盐酸显酸性,能使石蕊试液变红色,氯化钠溶液显中性,石蕊试液在氯化钠溶液中显紫色,实验中,“恰好完全反应”的判断依据是:溶液颜色恰好由红色变成紫色;
(2)乙烧杯中的稀盐酸敞口放置后,溶质质量分数变大,依据是稀盐酸的体积变成一半,所消耗的氢氧化钠溶液体积大于一半;
(3)为了确定稀盐酸敞口放置于空气中,溶质质量分数一定会变大,需排除偶发因素,应补充的实验是换用不同质量分数的稀盐酸多次重复实验。
15.(2024·浙江·中考)织物处理工艺中蕴含着很多的科学知识。请回答:
(1)古法工艺:采用贝壳灼烧而成的灰烬(主要成分CaO)和草木灰(含K2CO3)在水中浸泡并不断搅
拌,得到强碱性溶液,用于织物的处理。浸泡获取强碱性溶液时,发生的化学反应有:
Ⅰ.;
Ⅱ.。
组别
酸
加入酸的体积(毫升)
溶液pH
1
3.6%醋酸()
10.1
6.7
30.0
4.4
2
3.6%盐酸()
5.9
11.4
6.1
3.6
3
0.012%盐酸()
1824
8.2
1825
7.0
①Ⅰ的化学反应类型是 。
②该强碱性溶液中,有效成分是 。
(2)现代工艺:通常用氢氧化钠溶液来处理织物。
①配制100千克溶质的质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液,需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液多少千克?
②碱液处理后的织物,用醋酸调节pH至7.5~4.0之间。为什么用醋酸呢?表中是在60毫升0.4%的氢氧化钠溶液(pH=13.0)中加入酸的体积和溶液pH的部分数据。根据表中信息,解释使用醋酸的原因:
。
【答案】(1)化合反应;KOH
(2)设:需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液质量为x。
根据稀释前后溶质的质量不变,可得:
100kg×0.4%=20%×x
x=2kg
答:需要溶质的质量分数为20%的氢氧化钠溶液2kg。
相同浓度的醋酸,使用量较少,且pH变化缓慢
【详解】(1)①根据可知,反应Ⅰ是由两种物质生成一种物质的反应,其化学反应类型是化合反应;
②根据可知,该强碱性溶液中,有效成分是氢氧化钾(或KOH);
(2)①见答案;
②根据表中信息,解释使用醋酸的原因:相同浓度的醋酸,使用量较少,且pH变化缓慢。
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