内容正文:
重难点2 酸碱盐之间的反应与转化
1.以盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙为例,通过实验探究认识酸、碱的主要性质和用途;
2.了解食盐、纯碱、小苏打和碳酸钙等盐在日常生活中的应用;知道一些常用化肥及其在农业生产中的作用。
一、酸的化学性质
1、酸与酸碱指示剂作用:酸能使紫色石蕊试液变红;使无色酚酞不变色。
2、酸与活泼金属反应:酸+活泼金属→氢气+盐
(常见:铁、铝、锌、镁是活泼金属;铜、金、银为不活泼金属)
Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑ 产生气泡,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
3、酸与金属氧化物反应:酸+金属氧化物→水+盐
CuO + 2HCl = CuCl2+H2O;现象:黑色固体逐渐减少,溶液由无色变为蓝色
Fe2O3 +6 HCl =2FeCl3 + 3H2O;现象:红棕色固体逐渐减少,溶液由无色变为黄色
4、酸与碱反应:酸+碱→水+盐
NaOH + HCl = NaCl + H2O; Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + H2O;借助于酸碱指示剂判断反应是否发生。
5、酸与部分盐反应:
(1)与碳酸盐反应(含碳酸根离子的盐):酸 + 碳酸盐→水+ 二氧化碳 +盐
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+CO2↑产生大量气泡,固体逐渐减少
(2)与其它盐反应:酸 + 盐→另一种酸+另一种盐
Na2CO3+2HCl = 2NaCl + H2O+CO2↑产生大量气泡,固体逐渐减少
【易错提醒】酸有相似的化学性质是因为溶于水都能解离出氢离子;具有差异性是因为酸根离子不同。
二、碱的化学性质
1、碱与酸碱指示剂作用,碱能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。
2、碱与非金属氧化物反应:碱+非金属氧化物=水+盐
3、碱与酸反应:碱+酸=水+盐
4、碱与部分盐反应:碱+盐=另一种碱+另一种盐
【不溶性碱:氢氧化铜(蓝色沉淀)、氢氧化镁(白色沉淀)】
(1)2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl现象是生成蓝色沉淀。
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH现象是生成白色沉淀。
(3)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2现象是生成白色沉淀。
【易错提醒】碱有相似的化学性质是因为都能解离出氢氧根离子;具有差异性是因为阳离子不同。
三、盐的化学性质
1、盐跟某些金属的反应:盐+金属=新盐+新金属(反应条件:在金属活动性顺序表中,除非常活泼的K、Ca和Na外,排在前面的金属一般可以将位于其后面的、比它不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来)。
2、盐跟酸的反应:盐+酸=新盐+新酸
3、盐跟碱的反应:盐+碱=新盐+新碱
4、盐跟另一种盐的反应:盐+盐=新盐+新盐
【易错提醒】2、3、4都是复分解反应,复分解反应发生的条件:
A:①有沉淀生成;②有气体放出;③有水生成;
B:如果是没有酸参加的反应,则两种反应物必须都溶于水。
三、碱的变质探究
1.氢氧化钠变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的二氧化碳反应,生成了碳酸钠。
(2)检验氢氧化钠变质的方法:
①取少量样品于试管中,滴加稀盐酸(或稀硫酸),如果产生气泡,说明样品已变质。
②取少量样品于试管中,滴加氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),若产生白色沉淀,说明样品已变质。
③取少量样品于试管中,滴加氯化钙溶液(或硝酸钙等其他可溶性钙盐、钡盐溶液),如果产生白色沉淀说明样品已变质。
(3)检验变质程度的方法:取少量样品于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成;静置,向上层清液滴加少量酚酞,如果溶液变红色,说明溶液部分变质;如果溶液呈无色,说明氢氧化钠完全变质。
加入氯化钙的原因:碳酸钠溶液呈碱性,它的存在会影响到氢氧化钠的检验,所以在检验氢氧化钠前必须把碳酸钠除去。除去碳酸钠时不能用酸,因为酸会与氢氧化钠反应;不能用碱,因为碱会与碳酸钠反应生成氢氧化钠,干扰原来氢氧化钠的检验。
2.生石灰变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的水反应,生成了氢氧化钙,氢氧化钙进一步反应得碳酸钙。
(2)检验变质的方法:取少量样品于试管中,滴加少量水,如果试管壁不发烫,说明样品已变质。
3.熟石灰变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的二氧化碳反应变为碳酸钙。
(2)检验变质的方法:取少量样品于试管中,滴加少量稀盐酸,如果有气泡产生,说明样品已变质。
五、验证CO2和NaOH发生反应
1.实验设计
(1)从反应物减少角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应
借助CO2气体反应消耗减少,使装置内压减小而引起外在形变来证明,但又有二氧化碳溶于水和与水反应也会使内压减小的干扰因素,可以设计对比装置来证明。实验设计如下:
①烧杯中的水有何变化(如图乙)
说明:将分液漏斗中的NaOH溶液滴入装有二氧化碳的广口瓶一段时间后,打开止水夹,观察到因为内压减小烧杯中的水会沿导管进入到广口瓶中,则证明了NaOH溶液与CO2发生了反应。
②观察到软塑料瓶变瘪
(2)从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应
取上述方案丙中的溶液少许,滴加足量(过量)稀盐酸 观察到有产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
③探究方案①中丙的溶质成分
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量样品,滴加足量(过量)氯化钡溶液
产生白色沉淀
溶质成分为碳酸钠、氢氧化钠
步骤二:取步骤一上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变为红色
题型01 酸的化学性质
【典例】(2025·宁夏银川·一模)化学兴趣小组的同学在验证酸的性质时,进行了以下实验。
实验一 溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
(1)图Ⅱ实验中,观察到很快变黑的是滤纸 (填“A”或“B”),由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同。
实验二 稀盐酸的化学性质。
小组同学按图进行实验。
(2)试管1中发生反应的化学方程式为 。
(3)试管2中可观察到的现象是 。
(4)向试管3中滴加了足量的稀盐酸仍无明显现象,要证明二者已经发生反应,可选用___________(填序号)继续进行实验,以达到实验目的。
A.酚酞溶液 B.硝酸银溶液
(5)盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有 (用符号表示)。
【变式】(2025·内蒙古赤峰·三模)为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一:按如图所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
(1)实验一中,观察到石蕊溶液变为 色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因: 。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞,用化学式表示) 。
【应用与拓展】
(4)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜: 。
题型02 碱的化学性质
【典例】(2025·吉林长春·二模)某化学兴趣小组以“研究氢氧化钠的性质”为主题开展了以下项目式学习。
[任务一]氢氧化钠的物理性质
(1)氢氧化钠是白色固体,易溶于水,溶于水会 (填“放出”或“吸收”)热量。
[任务二]氢氧化钠与非金属氧化物的反应
[查阅资料]气压减小时,水的沸点会降低。
(2)用如图所示装置实验。在第一套装置中注入3mL浓氢氧化钠溶液,在第二套装置中注入3mL的水,分别振荡试管,观察到 ,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
[任务三]氢氧化钠与酸的反应
小组同学想从生成物的角度验证氢氧化钠与稀硫酸反应是否发生。
[查阅资料]氢氧化钠易溶于水和乙醇;硫酸钠为白色固体,易溶于水,难溶于乙醇。
(3)请你根据上述资料设计验证方案: 。
【变式】(2025·黑龙江哈尔滨·三模)某校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鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,同学们继续实验,请你参与。
【观察与思考】
(1)观察到图 1中 A 试管中的实验现象是 。
图1中 B 试管中反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
(2)猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三: 。
【实验探究Ⅰ】
(3)
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
【实验探究Ⅱ】
同学们想借助数字技术探究“氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应”,图2所示是室温下氢氧化钠溶液与稀硫酸反应的数字化实验装置,图3是反应过程中的pH变化曲线。
(4)①根据图3曲线判断,图2中的溶液 A 是 。
②图3中a点所示的溶液 pH 7(填“>”“<”或“=”)。
③c点所示的溶液中的粒子有 (填粒子符号)。
④b点所示溶液中Na⁺个数(用n表示)与个数(用m表示)的关系是 。
【拓展与应用】
(5)若将与氢氧化钠溶液恰好完全反应的稀硫酸换成稀盐酸,则所需稀盐酸与稀硫酸的质量比为 (填最简整数比)。通过讨论,同学们一致认为:可以利用化学方程式进行定量计算,也可以利用该反应的微观实质 (填微观实质),由离子到化学式进行计算。
题型03 盐的化学性质
【典例】(2025·陕西西安·二模)在“自制烤面包”的劳动课上,同学们发现烤面包时常用到“泡打粉”,通过查阅资料发现.泡打粉的主要成分含有碳酸氢钠.兴趣小组同学根据所学过的知识.对碳酸钠和碳酸氢钠的部分化学性质进行探究。
【查阅资料】
①白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝。
②氢氧化钡溶液能和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水。
【探究一】探究和溶液的酸碱性的差异
(1)兴趣小组同学用湿润的pH试纸测定碳酸钠溶液的pH值,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【探究二】探究和的热稳定性
【进行实验】小组同学分别取少量碳酸钠和碳酸氢钠样品利用如图装置进行实验,加热碳酸钠样品时未观察到明显现象;加热碳酸氢钠样品时观察到无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】
(2)由实验现象可推知,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热易分解,且有 和生成。
【探究三】探究和能否与酸发生反应
【进行实验】小组同学分别另取少量碳酸钠和碳酸氢钠样品利用下图装置进行实验。
组别
甲组
乙组
实验操作
实验现象
试管中有气泡产生,澄清石灰水未变浑浊
试管中有气泡产生,有白色沉淀生成
实验结论
碳酸钠能与盐酸反应,但不产生
碳酸氢钠能与硫酸反应,产生
【讨论交流】
(3)甲组实验中左边试管内发生反应的化学方程式为 。
【反思评价】经讨论,小组同学一致认为甲组的实验现象出现异常,导致实验结论不合理。
【拓展探究】小组同学对上述异常现象产生的原因进行如下探究。
【做出猜想】
猜想一:所用澄清石灰水已经完全变质
猜想二:所用盐酸浓度过大,气体中有挥发出来的HCl
【继续实验】
(4)实验1:取少量实验所用的澄清石灰水于试管中,滴加碳酸钠溶液,观察到 ,得出结论:猜想一不成立。
(5)实验2:将实验所用的澄清石灰水换为稀硝酸和 的混合液,重新进行实验,观察到有白色沉淀产生,得出结论:猜想二成立。
【拓展迁移】
(6)氢氧化钙和氢氧化钡溶液都能和二氧化碳反应,它们具有相似的化学性质,因为它们都含有(填化学符号) 。
【变式】(2025·广东广州·二模)某化学兴趣小组对纯碱的性质及用途等开展项目式学习。
任务一:探究纯碱的性质—Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的OH-。
②CaCl2溶液呈中性,Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。K2CO3溶液呈碱性。
【提出猜想】
猜想一:H2O单独起作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想二:Na+与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想三:和H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
【实验探究】
(1)完成下列填空:
实验操作
实验现象
实验结论
A.向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
猜想一不成立
B.向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
C.①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液
②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量
溶液由无色变红色;
猜想三成立
【解释与结论】
(2)同学们和老师交流,得知碳酸钠与水作用从而生成氢氧化钠和碳酸氢钠。写出Na2CO3与水作用的化学方程式 。
任务二:探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】
Na2CO3溶液呈碱性,可清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
【实验探究】
兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水,配制不同质量分数的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
X
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(3)写出实验编号⑤中X= 可有效进行本次实验。
(4)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。
(5)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH值变化关系,可选择的3个实验的编号是 。
【拓展与应用】
(6)下列物质可用于去除油污的是________(填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D.H2O
题型04 酸与碱的反应(中和反应)
【典例】(2025·河北·中考真题)常温下,某小组同学向氢氧化钠溶液a中加水,向氢氧化钠溶液b中逐滴加稀盐酸,利用pH传感器分别测得溶液pH的变化如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.图1:M点时的溶液能使石蕊溶液变红
B.图1:向N点时的溶液中加大量水可使溶液的
C.图2:向P点时的溶液中加入锌粒能产生气泡
D.图2:Q→S过程中溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小
【变式】(2025·山东烟台·中考真题)为验证NaOH溶液和稀盐酸能够发生反应,兴趣小组用图1所示装置进行实验,烧杯内溶液的pH随滴入溶液X体积变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.溶液X是稀盐酸
B.b点时NaOH溶液和稀盐酸恰好完全反应
C.c点时烧杯内的溶液能使石蕊试液变红
D.a、b、c三点对应的烧杯内溶液中NaCl的质量为:
题型05 无明显现象中和反应的探究
【典例】(2025·陕西咸阳·三模)中和反应是一种重要的化学反应。某同学在做稀硫酸和氢氧化钠中和反应实验时忘记加入指示剂,导致无法判断反应的进行程度,于是他立即向溶液中补充加入了无色酚酞溶液,观察到无明显变化。接下来他和其他同学一起对反应后溶液的溶质成分展开了如下探究:
【提出问题】溶液中的溶质除了酚酞还有什么?
【作出猜想】
(1)猜想一:硫酸钠和氢氧化钠;
猜想二:只有硫酸钠;
猜想三: 。
【讨论交流】
(2)根据实验现象,同学们认为猜想一错误,理由是 。
【进行实验】
(3)为了进一步确定溶质成分,小刚同学取少量反应后的溶液,向其中加入碳酸钠粉末,观察到 。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
(4)小刚同学向溶液中加入碳酸钠后,发生反应的化学方程式为 。
(5)中和反应的微观实质是 。
(6)下列生产、生活中的应用利用了中和反应原理的是___________(填字母)。
A.用生石灰作干燥剂
B.用熟石灰处理硫酸厂排放的酸性废水
C.用稀硫酸除铁锈
D.用含碳酸氢钠的药片治疗胃酸过多
【变式】(2025·江苏宿迁·三模)同学们围绕“酸碱中和反应”开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
【资料卡片】硫酸钾溶液呈中性。
(1)实验一:测定溶液pH变化。
①子衿同学设计如图1的实验,测得pH变化如图2所示,其中能表示图1中左侧试管中pH变化的是 (选填“甲”或“乙”)。
②图2中可以判断稀硫酸和氢氧化钾发生了化学反应的时间点有 。
A.仅 B.仅 C.仅、 D.、、都可以
(2)实验二:测混合过程中溶液温度的变化。
景行同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图3所示,图3中的B点溶液最可能对应图2中 (填“a”或“b”或“c”)点时的溶液。
(3)实验三:借助酸碱指示剂。静姝同学通过图4所示实验,她观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。对静姝同学实验后溶液,大家进行了新一轮的探究。
【提出问题】静姝同学实验后溶液中溶质是什么,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一: :猜想二:有硫酸钾和硫酸;猜想三:有硫酸钾和氢氧化钾。
同学们经讨论发现猜想三不合理,原因是 。
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用粉末,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于试管中,加入粉末
溶液中有,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】
同学们经过反思与讨论,最后认为验证猜想的实验中的粉末可以用下列的某些物质替代,也能得到同样的实验结论,替代的试剂可以是 。(填字母序号)
A. B.CuO C.Ag D.NaOH
题型06 强碱变质的探究
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Na2CO3 猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有______(选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【变式】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)按要求回答下列问题。
(1)实验室有一敞口放置的盛有NaOH溶液的烧杯A,同学们认为该溶液可能已经变质。原因是 (用化学方程式表示)。
【探究活动1】
(2)为证明溶液中的离子成分,同学们分别取适量溶液,进行如下实验:
甲、乙同学的实验中均观察到 的现象,确定溶液中含有、、。通过讨论,同学们一致认为 (选填“甲”或“乙”)的方案是错误的。
【探究活动2】
(3)老师将甲、乙同学实验后的物质全部倒入烧杯A中,并加入一定量稀盐酸。一开始没有观察到明显现象,一段时间后溶液中产生气泡,溶液变为无色,最终固体消失。最终烧杯中可能含有的离子是 (填离子符号)。为证明可能存在的离子是否存在,请你设计一个简单的实验方案进行验证 。同学们绘制了加入稀盐酸的过程中溶液中某三种离子数目变化的图像(如图所示),图中②表示的离子符号为 。
【探究活动3】
(4)取上述部分变质的NaOH溶液,蒸干后向其中加入200g稀盐酸,恰好完全反应,得到溶液214.2g,再次蒸干后称得固体质量为23.4g。该溶液中NaOH的变质程度为 。
题型07 氢氧化钠与二氧化碳反应的探究
【典例】(24-25九年级下·甘肃陇南·自主招生)通过学习,同学们发现二氧化碳与氢氧化钠的反应无明显现象,于是兴趣小组进行了如下探究。
(1)
实验步骤
实验现象
实验结论
将充满 CO2的试管倒扣人盛有氢氧化钠溶液的水槽中
二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
【交流讨论】
(2)有同学提出实验1不能得出上述结论,若仍然利用该装置,需要补做的实验是 ,最终证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应,反应的化学方程式为 。
【实验2】为了获得充足的证据,同学们设计如图1所示的实验。将左侧滴有无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液快速注入三颈烧瓶中,待反应完全后,将右侧稀盐酸快速注入三颈烧瓶中;反应结束后,根据压强传感器信息,绘制压强随时间变化的图像如图2所示。
【反思交流】
(3)图1中将左侧滴有无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液快速注入后,可观察到三颈烧瓶中的溶液为 色。
(4)图2中bc段的变化说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,bc段一定发生反应的化学方程式为 。
(5)小组同学交流后提出,若将图1实验的稀盐酸替换为 (填试剂名称),通过观察到产生白色沉淀,也可说明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。
【总结提升】
(6)同学们通过实验1和实验2,总结出验证无明显现象反应发生的思路一般有两种:a.验证反应物消失或减少;b. 。
【变式】(2025·宁夏中卫·模拟预测)某兴趣小组的同学来到实验室做实验.悦悦向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,没有看到明显的实验现象.她对NaOH与CO₂能否发生反应进行验证,并对实验后的废液成分进行探究。
【活动1】
(1)取1、2两个相同的充满CO2的软塑料瓶,分别加入50mL的水和50mL的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,实验如图甲所示,充分振荡,1、2瓶子变形程度较大的是 ,甲图中2瓶中发生反应的化学方程式为 。
[活动2】兴趣小组的同学继续进行如下探究。
(2)取软塑料瓶2实验后的液体于三支试管中。三位同学分别完成了如图乙所示实验。同学们观察到的实验现象是A试管中有气泡冒出。B、C试管中的现象是 ;可证明NaOH与CO2发生了反应,写出B试管中发生反应的化学方程式: 。
【活动3】实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),搅拌,静置,观察到烧杯上层是无色溶液,下层有白色沉淀。
[提出问题]烧杯内上层溶液中可能含有哪些阴离子?
【进行实验】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的 溶液
溶液中含有
②取步骤①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加CuCl2溶液
产生蓝色沉淀
溶液中含有 (填离子符号)
【结论】通过实验,同学们确定烧杯内上层溶液中一定存在的阴离子。
【交流反思】将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤渣中加入适量的稀盐酸,进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
题型08 反应后物质成分的探究
【典例】(2025·黑龙江牡丹江·二模)某化学兴趣小组同学做了如下图所示的两个实验。请回答:
(1)试管甲中发生反应的化学方程式是 。
(2)当试管乙中观察到 的现象,证明两种物质之间发生了化学反应。
反应结束后,该小组同学将上述两支试管中的所有物质都倒入烧杯丙中,充分反应后过滤,得到白色沉淀和无色滤液A.为确定滤液A中溶质的成分(酚酞除外),进行如下探究:
【查阅资料】氯化钡溶液显中性
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想1:氯化钠 猜想2:氯化钠和氯化氢
【进行讨论】
(3)经过讨论,同学一致认为猜想 不合理,理由是 。请你再写出一种合理的猜想: 。
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液A于试管中,加入碳酸钠溶液。
你的猜想成立
【拓展提升】
(5)试管甲中的物质反应后溶液中的溶质是 。
(6)确定反应后溶液的溶质成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
【变式】(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是 。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是 。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是 。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是 。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是 (写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【巩固训练】
1.(2025·四川德阳·中考真题)食用白醋中通常含有3%~5%的醋酸(CH3COOH),白醋与稀硫酸有相似的化学性质。下列说法错误的是
A.白醋和稀硫酸中均含有H+
B.白醋中滴入紫色石蕊试液,溶液显红色
C.室温下,用pH试纸测得白醋的pH>7
D.生锈的铁钉放入白醋中浸泡一段时间,铁锈会减少
2.(2025·黑龙江·中考真题)下列物质间的转换关系,能一步实现的是
A. B.
C. D.
3.(2025·新疆·中考真题)某同学用pH传感器测定稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化,测定结果如下图所示,下列说法正确的是
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.溶液中氯化钠的质量随着pH的减小逐渐增大
C.B点溶液中HCl和NaOH等质量反应
D.向A点溶液中加入碳酸钙固体,能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应
4.(2025·贵州贵阳·二模)中和反应在生产、生活中应用广泛。实验课上同学们研究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程,使用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关量的变化情况,如图1和图2所示。下列说法不正确的是
A.图1所示,本实验中是将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
B.根据图2中曲线变化可知该反应是放热反应
C.E点所示溶液pH<7,此时溶液中有3种物质
D.将溶质质量分数相等的稀盐酸替换稀硫酸,恰好完全反应时,消耗稀盐酸与稀硫酸的质量相等
5.(2025·广东广州·二模)镍(Ni)在冶金、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于铁和锡之间。镍的化合物相关性质如表所示。下列预测合理的是
物质
NiO
NiSO4
Ni(OH)2
NiCO3
物理性质
难溶,暗绿色固体
易溶,溶液呈浅绿色
难溶,浅绿色固体
难溶,浅绿色固体
A.Ni能从ZnCl2溶液中置换出Zn
B.NiO能与稀硫酸反应得到浅绿色溶液
C.NiCO3能与盐酸反应生成H2
D.不能利用Ni(OH)2一步生成NiSO4
6.(2025·江苏苏州·模拟预测)常温下,将10g5%稀盐酸逐滴加入盛有5g5%NaOH溶液(含2滴酚酞)的锥形瓶中,边滴边振荡。 下列有关说法不正确的是
A.滴加过程中,锥形瓶内溶液中Cl-的数目不断增加
B.滴加过程中,锥形瓶内溶液温度不断升高
C.滴加结束后,溶液为无色,溶液pH小于7
D.滴加结束后,取少量溶液蒸干,所得白色固体是NaCl
7.(2025·陕西渭南·二模)用如图装置进行实验,打开活塞向锥形瓶中滴加Y后关闭活塞,一段时间后打开弹簧夹。下列选项不正确的是
A.X是水,Y是浓硫酸,Z是水,观察到导管口有气泡冒出,能证明浓硫酸遇水放热
B.X是可能少量变质的NaOH固体,Y是稀盐酸,Z是水,观察到导管口有气泡冒出,能证明NaOH已经变质
C.X是,Y是NaOH溶液,Z是溶液,观察到溶液倒流入锥形瓶中有白色沉淀生成,证明与NaOH溶液反应
D.X是白色固体,Y是稀盐酸,Z是溶液,观察到烧杯中产生白色沉淀,则X可能是碳酸钙
8.(2025·福建厦门·模拟预测)为探究一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质,同学们提出如下四种方案,其中能得出氢氧化钠溶液已变质的是
A. B. C. D.
9.(2025·山东威海·中考真题)图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
10.(2025·广东深圳·二模)某实验小组的同学在实验室取用氢氧化钙时,意外发现了半瓶敞口久置的氢氧化钙粉末,他们决定对这瓶氢氧化钙粉末的成分进行探究。
【提出问题】这瓶氢氧化钙粉末是否已经变质?
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水,能与二氧化碳反应而变质。
(1)写出氢氧化钙变质的化学方程式: 。
【猜想假设】该瓶氢氧化钙的成分是什么?
(2)猜想一:氢氧化钙;猜想二: ;猜想三:氢氧化钙和碳酸钙。
【实验探究】同学们将少量样品研碎后,按图示过程进行实验:
(3)操作II的名称是 。
(4)取滤渣B样品,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,在此过程中反应的化学方程式为 说明滤渣B中一定含有碳酸钙。
(5)为了进一步验证滤液的成分,实验小组进行了后续实验并验证了猜想三成立。请你选用下列实验试剂中的一种并设计实验。可供选择的试剂为:无色酚酞溶液、锌粒、碳酸钠溶液。你设计的实验方案: 。(写出选用的试剂、实验操作、现象及结论)
【反思评价】
(6)综合以上信息,氢氧化钙应 保存。
11.(2025·河南·中考真题)某同学设计下图所示装置进行实验(夹持仪器略去,均关闭)。打开,待液体全部流下,关闭,观察到烧杯中的溶液变浑浊;充分反应后,打开,使液体全部流入锥形瓶,瓶中无明显现象。
(1)用化学方程式说明烧杯中的溶液变浑浊的原因 。
(2)充分反应后,取锥形瓶中的溶液,测得。写出该溶液中溶质的成分 。
12.(2025·山东临沂·二模)为了探究酸碱盐的化学性质,化学兴趣小组设计了如下实验。
(1)试管①中发生反应的化学方程式分别为 。
(2)②中证明酸、碱发生反应的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(3)②③④中没有体现酸的通性的实验是 (填序号),该实验的反应实质是 。
(4)反应后将③中液体全部倒入④中,有气泡生成,则混合后溶液的溶质肯定含有 (填化学式)。
13.(2025·山东济南·三模)“科学思维”是化学学科的核心素养。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)小组同学用紫色石蕊指示剂,滴加至盐酸和硫酸中都能变成 色。
(2)将铁钉表面铁锈(主要成分为)取下,投入到稀硫酸中恰好完全反应,溶液变黄色;然后再加入无锈铁钉,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(3)图2中a点所示的溶液呈现 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)c点所示的溶液中个数与个数关系是: (填“>”“<”或“=”)。
(5)a点到b点pH变化的微观本质是 。
(6)该实验中溶液A的质量为50g,溶液B溶质的质量分数为14.6%。试通过计算,求图2中b点时所得不饱和溶液溶质的质量分数(写出计算步骤,结果精确至0.1%)。
14.(2025·山东滨州·二模)兴趣小组同学进行了“无形变有形”的创新实验。如图所示,打开弹簧夹,向试管Ⅰ中加入一定量稀盐酸,关闭弹簧夹(保持导管口在液面以下)。
(1)试管I中观察到的现象是 。
(2)一段时间后有液体流入试管II中,产生此现象的原因是镁与盐酸反应使试管I中压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)反应结束后,试管II中的溶液由红色变为无色且无沉淀生成,试管II中发生反应的化学方程式为 。
(4)试管II中溶液里一定含有的溶质是 (填物质名称,酚酞除外)。
15.(2025·江西·中考真题)碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣(含MgCO3、MgO、SiO2)为原料制备MgCO3的主要实验过程如图:
已知:MgCO3能与酸反应;SiO2不溶于水且流程中不参与反应。
(1)滤渣的成分是 。
(2)工业废渣中的氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为 。
(3)操作1和操作2的名称都是 ,不能省去操作1的理由是 。
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)如图所示,某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式是 。
探究反应结束后烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】
该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】
(2)猜想①;可能是NaCl和NaOH;猜想②:可能只有NaCl;猜想③;可能是 。
【查阅资料】
氯化钠溶液呈中性。
【进行实验】
(3)填写下列表格。
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯内溶液于试管,滴入几滴酚酞溶液,振荡
溶液 色
猜想①不正确
方案二
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入碳酸钙粉末,振荡
猜想③正确
【反思与拓展】
(4)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
(5)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验?_______(填序号)。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊溶液
【强化训练】
1.(2025·江苏镇江·模拟预测)室温下,通过下列实验探究酸、碱和盐的性质。下列说法不正确的是
实验1:取1mLNaCl溶液于试管中, 滴加1mLNa2CO3溶液,无明显现象。
实验2:向实验1的试管中继续滴入几滴酚酞,振荡,溶液变红。
实验3:向实验2的试管中继续加入1mL稀硝酸溶液,振荡,产生气泡。
实验4:向实验3的试管中继续滴加几滴AgNO3溶液,振荡,产生白色沉淀。
A.实验1所得溶液中,离子数目最多的是:Na+
B.实验2中使酚酞溶液变红的是Na2CO3溶液
C.实验3中溶液的pH升高,溶液由红色褪为无色
D.实验4结束后,试管内的溶液中一定含有NaNO3
2.(2025·河南周口·三模)下列各组物质的稀溶液中,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应就能鉴别出来的是
A.NaOH、H2SO4、Na2CO3 B.KOH、HCl、NaOH
C.KOH、NaCl、Na2CO3 D.KOH、NaCl、NaOH
3.(2025·甘肃兰州·中考真题)“五角星”能形象呈现初中化学常见物质间的关系。其中甲为黑色固体,戊的固态叫“干冰”,甲、乙、丙、丁均属于不同类别的物质,“五角星”相邻两角间能够发生化学反应。下列说法正确的是
A.甲是铁单质
B.乙和丙反应一定得到黄色溶液
C.丁在实验室可能用来检验二氧化碳
D.图中共涉及四种基本反应类型
4.(2025·江苏镇江·模拟预测)室温下,通过下列实验探究CuCl2溶液的性质。
实验1:向CuCl2溶液中插入连接电流表的锌片和铜片,电流表指针发生偏转
实验2:向NaOH溶液中滴入少量CuCl2溶液,静置后,上层清液无色
实验3:向CuCl2溶液中加入锌片,出现红色固体,并产生气泡
实验4:向CuCl2溶液中加入NaOH固体,出现蓝色固体,搅拌,固体部分变为黑色
下列说法不正确的是
A.实验1中化学能转化为电能
B.实验2可得出:CuCl2溶液呈现蓝色是Cu2+,不是Cl-颜色
C.实验3可说明:锌的活动性比铜强,CuCl2溶液呈酸性
D.实验4中发生反应:CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓,出现黑色固体说明该反应放热
5.(2025·吉林长春·二模)小红利用图1所示装置探究溶液与溶液混合后发生的变化。常温下,向1溶液中匀速滴加溶液,pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图2所示。一段时间后,三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知溶液呈中性,能溶于水。下列说法正确的是
A.溶液显酸性
B.30s时溶液显酸性的原因是过量
C.三颈烧瓶中生成的白色沉淀为
D.将三颈烧瓶中的溶液换成溶液重复此实验,现象不完全相同
6.(2025·江苏镇江·二模)已知通过海水蒸发获得的粗盐中可能混有Na2SO4、MgCl2、CaCl2中的一种或几种。依次进行如下实验,下列说法不正确的是
A.取样,加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含Na2SO4
B.取A中清液,加入过量Na2CO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含CaCl2
C.取B中清液,加入过量NaOH溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含MgCl2
D.取C中清液,加入稀盐酸,产生气体,发生反应:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
7.(2025·湖北武汉·模拟预测)某化学实验小组探究碳酸钠的化学性质,向甲、乙试管中分别加入50g稀硫酸和氢氧化钡溶液。如图1所示。为了探究甲、乙实验后所得物质的成分,将乙实验中所得物质全部倒入烧杯中,进行图1中的丙实验,实验中测得烧杯内沉淀的质量与滴入甲中所得物质质量的变化关系如图2所示。
下列说法正确的是
①甲实验所得溶液中一定含有硫酸和硫酸钠
②乙实验所得沉淀质量为g
③图2中烧杯内溶液的pH大小关系为:a>b>c>d
④若图2中只测定了n的值,也能求出所加氢氧化钡溶液的溶质质量分数
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
8.(2025·江苏连云港·中考真题)通过数字化实验探究NaOH的性质。
实验1∶在盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化如图-1所示。
实验2∶取长期放置后的NaOH固体于烧杯中,加水溶解冷却至室温,加入BaCl2固体,溶液pH随时间的变化如图-2所示。
实验3∶向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图-3所示。
已知∶BaCl2易溶于水,且溶液呈中性。
下列说法正确的是
A.图-1证明NaOH固体能吸收CO2和H2O而变质
B.图-2中ab段pH下降证明NaOH能与BaCl2发生复分解反应
C.图-3中向c点所得溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液显红色
D.图-3中d点所得溶液中Na+的个数小于Cl-的个数
9.(2025·安徽安庆·三模)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的变化,甲、乙两组同学按图所示装置进行实验,测定出溶液变化如图所示,下列说法错误的是
A.甲组实验变化对应的曲线是Ⅱ B.若取点对应溶液滴加紫色石蕊试液变红
C.曲线Ⅰ比曲线Ⅱ消耗的稀硫酸中的溶质少 D.中和反应的实质是和反应生成了
10.(2025·贵州铜仁·三模)现有稀硫酸和硫酸铜的混合溶液80 g,向其中加入过量氯化钡溶液,充分反应后再滴加溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液。利用数字化传感器测得生 成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.a 点的溶液中含有三种溶质
B.a→b 段的实验现象是有蓝色沉淀生成
C.原混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比为98:80
D.向 c 中的溶液中滴加稀硫酸会立即出现白色沉淀
11.(2025·江苏镇江·二模)从电导率变化的角度,研究中和反应。
已知:①室温下,几种物质电导率数值如下表[稀硫酸、Ba(OH)2溶液的浓度相同]。
物质
蒸馏水
稀硫酸
Ba(OH)2溶液
BaSO4悬浊液
电导率(uS·cm-1)
3
3921
3273
3
②离子浓度越大,溶液的导电性越强,电导率越大。
按图1装置接好仪器,逐滴加入稀硫酸,图2表示烧杯内电导率变化。
(1)A点电导率低于3273uS·cm-l的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)B点对应溶液中的微观粒子有 (填化学符号)。
(3)AC段溶液中离子个数 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
(4)反应过程中电导率最小值可能是 uS·cm-l。
(5)CD段电导率升高的原因是 。
(6)D点电导率没有增加到3921uS·cm-l的原因是 。
12.(2025·山东聊城·模拟预测)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某学习小组的同学将稀硫酸依次加入到图1中的试管中,请根据所学回答下列问题:
(1)A试管中反应后溶液中存在的主要微观离子如图2所示,用试纸测定该溶液的酸碱度, 7(填“˃”“=”或“<”),反应后的图中R代表的离子是 (填微粒符号)。
(2)B试管中观察到的实验现象为 。
(3)E试管中发生反应的微观实质为: 。
(4)反应结束后测得D试管中的小于7,溶质的成分为 (填写化学式)。
(5)探究实验结束后,把酚酞滴入到C试管中,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成蓝色沉淀,则下列分析推理合理的是 (填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液变大
13.(2025·山东日照·三模)实验室现有一包含氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠的白色固体。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数,取一定质量的固体样品利用下列装置进行实验。
【实验一】测量样品与稀盐酸反应得到氯化钠的质量
如图1所示,取3.00g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体,其质量为3.48g。
(1)a点溶液呈 。(“酸性”、“碱性”或“中性”)
(2)b点溶液中的溶质是 。
(3)ab段溶液pH降低,写出发生中和反应的化学方程式为 。
(4)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有 。
【实验二】测量样品与稀硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图2所示,另取3.00g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220mL(二氧化碳的密度为2.00g/L;装置气密性良好)。
(5)图2集气瓶中植物油的作用 。
(6)结合实验一、二得到的相关数据,要求出固体样品中氯化钠的质量分数,首先需要求出两种固体物质的质量,它们是 和 。
(7)若实验二中俯视读取量筒中水的体积,导致所测固体样品中氯化钠的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14.(2025·陕西·中考真题)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(2)小亮认为不用无色酚酞溶液也可以完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是 (填名称)。
(3)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】老师提出让同学们探究上面小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(4)小强认为废液中的溶质存在以下三个猜想。
猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl 猜想三:NaCl、Na2CO3
上述小强的猜想中,你认为猜想 是不合理的。
【实验验证】
(5)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想 是成立的。
【反思应用】
(6)若只用一种试剂即可鉴别出KCl、K2CO3、BaCl2三种无色溶液,可以选择的试剂是 (只写一种)。
15.(2025·四川眉山·中考真题)某化学兴趣小组为探究稀盐酸的化学性质做了如图实验。
(1)有气泡产生的是 (填字母序号)。
(2)C中观察到固体逐渐减少,溶液变为黄色,该反应的化学方程式为 。
(3)为探究D试管内反应后溶液中溶质的成分,该小组进行了以下探究。
【提出问题】
D试管内反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三: 。
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
I.取少量D试管内的溶液,倒入盛有碳酸钠粉末的试管中
无明显现象
猜想二不成立
II.另取少量D试管内的溶液,滴加硫酸铜溶液
猜想三成立,猜想一和二不成立
【实验结论】
综上所述,猜想三正确。
【反思与评价】
①能替代步骤II中所用硫酸铜溶液也可得到相同结论的物质是 (填字母序号)。
A.无色酚酞试液 B.铁粉 C.稀硫酸 D.氯化铁溶液
②在考虑反应后溶液中溶质成分时,除生成物外还需考虑 。
16.(2025·广东广州·一模)实验小组对生石灰干燥剂的变质情况及其制备原理进行探究
I.探究干燥剂变质情况
(1)生石灰会与空气中的 反应变质,可能生成氢氧化钙、碳酸钙。
(2)实验依次加入的检验试剂及现象如图所示。
①写出证明有碳酸钙的化学反应方程式 。
②证明干燥剂未完全变质的现象是 。
③有同学提出加入 (填X的化学式)溶液,出现蓝色沉淀并不能证明有氢氧化钙,理由是 。
(3)为进一步检验该干燥剂是否含有氢氧化钙,实验小组进行了定量测定。
【查阅资料】
i.氢氧化钙约在580℃开始分解,在650℃完全分解为氧化钙和水;
ii.碳酸钙约在825℃开始分解,生成二氧化碳和氧化钙。
【实验设计】实验小组通过充分加热一定量干燥剂至特定温度,冷却并干燥后称量,若 ,证明没有氢氧化钙,反之含有氢氧化钙。
【实验过程】取5.00g该干燥剂在特定温度下加热充分反应,冷却并干燥后称量。记录数据如表:
温度/℃
650
900
固体质量/g
4.64
4.46
【实验结论】该干燥剂除了含氧化钙、碳酸钙外,还含氢氧化钙 g。
II.探究制备原理
(4)活动小组设想利用石灰石制备纯净的生石灰干燥剂,需要进行的转化路径有(以钙元素为转化主线,其余杂质、所需试剂和条件忽略不写):
①石灰石→生石灰→氢氧化钙→碳酸钙→生石灰;
②石灰石→ →生石灰。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
重难点2 酸碱盐之间的反应与转化
1.以盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙为例,通过实验探究认识酸、碱的主要性质和用途;
2.了解食盐、纯碱、小苏打和碳酸钙等盐在日常生活中的应用;知道一些常用化肥及其在农业生产中的作用。
一、酸的化学性质
1、酸与酸碱指示剂作用:酸能使紫色石蕊试液变红;使无色酚酞不变色。
2、酸与活泼金属反应:酸+活泼金属→氢气+盐
(常见:铁、铝、锌、镁是活泼金属;铜、金、银为不活泼金属)
Fe + H2SO4 = FeSO4+H2↑ 产生气泡,固体逐渐减少,溶液由无色逐渐变为浅绿色。
3、酸与金属氧化物反应:酸+金属氧化物→水+盐
CuO + 2HCl = CuCl2+H2O;现象:黑色固体逐渐减少,溶液由无色变为蓝色
Fe2O3 +6 HCl =2FeCl3 + 3H2O;现象:红棕色固体逐渐减少,溶液由无色变为黄色
4、酸与碱反应:酸+碱→水+盐
NaOH + HCl = NaCl + H2O; Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl2 + H2O;借助于酸碱指示剂判断反应是否发生。
5、酸与部分盐反应:
(1)与碳酸盐反应(含碳酸根离子的盐):酸 + 碳酸盐→水+ 二氧化碳 +盐
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+CO2↑产生大量气泡,固体逐渐减少
(2)与其它盐反应:酸 + 盐→另一种酸+另一种盐
Na2CO3+2HCl = 2NaCl + H2O+CO2↑产生大量气泡,固体逐渐减少
【易错提醒】酸有相似的化学性质是因为溶于水都能解离出氢离子;具有差异性是因为酸根离子不同。
二、碱的化学性质
1、碱与酸碱指示剂作用,碱能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。
2、碱与非金属氧化物反应:碱+非金属氧化物=水+盐
3、碱与酸反应:碱+酸=水+盐
4、碱与部分盐反应:碱+盐=另一种碱+另一种盐
【不溶性碱:氢氧化铜(蓝色沉淀)、氢氧化镁(白色沉淀)】
(1)2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl现象是生成蓝色沉淀。
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH现象是生成白色沉淀。
(3)Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2现象是生成白色沉淀。
【易错提醒】碱有相似的化学性质是因为都能解离出氢氧根离子;具有差异性是因为阳离子不同。
三、盐的化学性质
1、盐跟某些金属的反应:盐+金属=新盐+新金属(反应条件:在金属活动性顺序表中,除非常活泼的K、Ca和Na外,排在前面的金属一般可以将位于其后面的、比它不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来)。
2、盐跟酸的反应:盐+酸=新盐+新酸
3、盐跟碱的反应:盐+碱=新盐+新碱
4、盐跟另一种盐的反应:盐+盐=新盐+新盐
【易错提醒】2、3、4都是复分解反应,复分解反应发生的条件:
A:①有沉淀生成;②有气体放出;③有水生成;
B:如果是没有酸参加的反应,则两种反应物必须都溶于水。
三、碱的变质探究
1.氢氧化钠变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的二氧化碳反应,生成了碳酸钠。
(2)检验氢氧化钠变质的方法:
①取少量样品于试管中,滴加稀盐酸(或稀硫酸),如果产生气泡,说明样品已变质。
②取少量样品于试管中,滴加氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液),若产生白色沉淀,说明样品已变质。
③取少量样品于试管中,滴加氯化钙溶液(或硝酸钙等其他可溶性钙盐、钡盐溶液),如果产生白色沉淀说明样品已变质。
(3)检验变质程度的方法:取少量样品于试管中,滴加足量的氯化钙溶液,有白色沉淀生成;静置,向上层清液滴加少量酚酞,如果溶液变红色,说明溶液部分变质;如果溶液呈无色,说明氢氧化钠完全变质。
加入氯化钙的原因:碳酸钠溶液呈碱性,它的存在会影响到氢氧化钠的检验,所以在检验氢氧化钠前必须把碳酸钠除去。除去碳酸钠时不能用酸,因为酸会与氢氧化钠反应;不能用碱,因为碱会与碳酸钠反应生成氢氧化钠,干扰原来氢氧化钠的检验。
2.生石灰变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的水反应,生成了氢氧化钙,氢氧化钙进一步反应得碳酸钙。
(2)检验变质的方法:取少量样品于试管中,滴加少量水,如果试管壁不发烫,说明样品已变质。
3.熟石灰变质
(1)原因:敞口放置,与空气中的二氧化碳反应变为碳酸钙。
(2)检验变质的方法:取少量样品于试管中,滴加少量稀盐酸,如果有气泡产生,说明样品已变质。
五、验证CO2和NaOH发生反应
1.实验设计
(1)从反应物减少角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应
借助CO2气体反应消耗减少,使装置内压减小而引起外在形变来证明,但又有二氧化碳溶于水和与水反应也会使内压减小的干扰因素,可以设计对比装置来证明。实验设计如下:
①烧杯中的水有何变化(如图乙)
说明:将分液漏斗中的NaOH溶液滴入装有二氧化碳的广口瓶一段时间后,打开止水夹,观察到因为内压减小烧杯中的水会沿导管进入到广口瓶中,则证明了NaOH溶液与CO2发生了反应。
②观察到软塑料瓶变瘪
(2)从生成物角度探究氢氧化钠与二氧化碳是否反应
取上述方案丙中的溶液少许,滴加足量(过量)稀盐酸 观察到有产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。
③探究方案①中丙的溶质成分
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤一:取少量样品,滴加足量(过量)氯化钡溶液
产生白色沉淀
溶质成分为碳酸钠、氢氧化钠
步骤二:取步骤一上层清液,滴加无色酚酞试液
溶液变为红色
题型01 酸的化学性质
【典例】(2025·宁夏银川·一模)化学兴趣小组的同学在验证酸的性质时,进行了以下实验。
实验一 溶液浓度对硫酸化学性质的影响。
(1)图Ⅱ实验中,观察到很快变黑的是滤纸 (填“A”或“B”),由此可知,硫酸溶液的浓度不同,腐蚀性不同。
实验二 稀盐酸的化学性质。
小组同学按图进行实验。
(2)试管1中发生反应的化学方程式为 。
(3)试管2中可观察到的现象是 。
(4)向试管3中滴加了足量的稀盐酸仍无明显现象,要证明二者已经发生反应,可选用___________(填序号)继续进行实验,以达到实验目的。
A.酚酞溶液 B.硝酸银溶液
(5)盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有 (用符号表示)。
【答案】(1)B
(2)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)红棕色固体逐渐消失,溶液由无色变成黄色
(4)A
(5)H+
【详解】(1)图Ⅱ实验中,由于浓硫酸的腐蚀性更强,所以观察到很快变黑的是滤纸B,由此可知,硫酸溶液的浓度不同,其腐蚀性也不同,故填:B;
(2)试管1中锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,故填:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
(3)试管2中氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,可观察到红棕色固体逐渐消失,溶液由无色变成黄色,故填:红棕色固体逐渐消失,溶液由无色变成黄色;
(4)A、氢氧化钠溶液呈碱性,可使无色酚酞变红,若氢氧化钠与盐酸不反应,滴加酚酞溶液,则溶液变红,由于盐酸足量,若反应,则滴加酚酞不变色,故选项能达到实验目的;
B、氯化钠、盐酸都能与硝酸银反应产生白色沉淀,因此无论二者是否发生反应,都会产生白色沉淀,故选项不能达到实验目的;
故选A;
(5)盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质是因为它们水溶液中都含有氢离子,故填:H+。
【变式】(2025·内蒙古赤峰·三模)为加深对酸的主要性质的认识,通过实验解释生活中的一些现象。在学完酸的化学性质后,老师组织同学们完成了以下实验活动。
【实验内容与分析】
实验一:按如图所示完成实验。
实验二:往生锈的铁钉中加入足量的稀盐酸。
实验三:往滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸。
(1)实验一中,观察到石蕊溶液变为 色。
(2)实验二中,观察到溶液由无色变成黄色,一段时间后有气泡产生,请解释出现这两个现象的原因: 。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞,用化学式表示) 。
【应用与拓展】
(4)结合以上实验内容,请设计实验方案除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜: 。
【答案】(1)红
(2)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,此时溶液变为黄色,氧化铁反应完毕后,内部未生锈的铁与盐酸反应生成氢气,看到有气泡产生
(3)NaCl或NaCl和HCl
(4)向固体混合物中加入足量稀盐酸,反应完成后过滤、洗涤、干燥固体,得到纯净的铜(合理即可)
【详解】(1)实验一中,稀盐酸显酸性,能使石蕊变红色,观察到石蕊溶液变红色。
(2)实验二中,溶液由无色变成黄色,是因为铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液为黄色;一段时间后有气泡产生,是因为铁锈除去后,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。故答案为:铁锈的主要成分为氧化铁,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液为黄色;足量的稀盐酸除去铁锈后和铁反应产生氢气。
(3)实验三中,观察到溶液由红色变成无色,说明氢氧化钠反应完,由此现象分析,反应后所得溶液中,溶质成分的可能组合有(不考虑酚酞)NaCl(恰好完全反应)或NaCl、HCl(盐酸过量)。
(4)除去铜粉中混有的氧化铜,得到纯净的铜,氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水,铜不与稀盐酸反应,可采用加入足量的稀盐酸,充分反应后过滤、洗涤、干燥的方法。
题型02 碱的化学性质
【典例】(2025·吉林长春·二模)某化学兴趣小组以“研究氢氧化钠的性质”为主题开展了以下项目式学习。
[任务一]氢氧化钠的物理性质
(1)氢氧化钠是白色固体,易溶于水,溶于水会 (填“放出”或“吸收”)热量。
[任务二]氢氧化钠与非金属氧化物的反应
[查阅资料]气压减小时,水的沸点会降低。
(2)用如图所示装置实验。在第一套装置中注入3mL浓氢氧化钠溶液,在第二套装置中注入3mL的水,分别振荡试管,观察到 ,证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。
[任务三]氢氧化钠与酸的反应
小组同学想从生成物的角度验证氢氧化钠与稀硫酸反应是否发生。
[查阅资料]氢氧化钠易溶于水和乙醇;硫酸钠为白色固体,易溶于水,难溶于乙醇。
(3)请你根据上述资料设计验证方案: 。
【答案】(1)放出
(2)第一套比第二套装置中锥形瓶内热水先沸腾
(3)向NaOH的乙醇溶液中滴入稀硫酸,若产生白色沉淀,证明NaOH与硫酸反应(合理即可)
【详解】(1)氢氧化钠固体溶于水会放出热量;
(2)二氧化碳与氢氧化钠反应会使装置内气压减小,根据资料可知,气压减小时水的沸点会降低,所以第一套装置中注入浓氢氧化钠溶液,二氧化碳与之反应使气压减小,热水沸腾;第二套装置注入水,二氧化碳在水中溶解度不大,气压变化不明显,热水不沸腾,从而证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应;
(3)因为氢氧化钠易溶于乙醇,硫酸钠难溶于乙醇,则将氢氧化钠溶于乙醇制成溶液,加入稀硫酸,若发生反应生成硫酸钠,会有白色沉淀出现,以此验证氢氧化钠与稀硫酸反应是否发生,则验证方案为将氢氧化钠溶于乙醇制成氢氧化钠的乙醇溶液,向其中滴加稀硫酸,若出现白色沉淀,则证明氢氧化钠与稀硫酸发生了反应。
【变式】(2025·黑龙江哈尔滨·三模)某校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鉴别实验。为进一步探究氢氧化钠的化学性质,同学们继续实验,请你参与。
【观察与思考】
(1)观察到图 1中 A 试管中的实验现象是 。
图1中 B 试管中反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
(2)猜想一:Na2SO4
猜想二:Na2SO4、H2SO4
猜想三: 。
【实验探究Ⅰ】
(3)
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
【实验探究Ⅱ】
同学们想借助数字技术探究“氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应”,图2所示是室温下氢氧化钠溶液与稀硫酸反应的数字化实验装置,图3是反应过程中的pH变化曲线。
(4)①根据图3曲线判断,图2中的溶液 A 是 。
②图3中a点所示的溶液 pH 7(填“>”“<”或“=”)。
③c点所示的溶液中的粒子有 (填粒子符号)。
④b点所示溶液中Na⁺个数(用n表示)与个数(用m表示)的关系是 。
【拓展与应用】
(5)若将与氢氧化钠溶液恰好完全反应的稀硫酸换成稀盐酸,则所需稀盐酸与稀硫酸的质量比为 (填最简整数比)。通过讨论,同学们一致认为:可以利用化学方程式进行定量计算,也可以利用该反应的微观实质 (填微观实质),由离子到化学式进行计算。
【答案】(1)溶液由无色变成红色
(2)Na2SO4 、NaOH
(3)溶液中产生白色沉淀
(4) 氢氧化钠溶液 > Na+、H+、、H2O n=2m
(5) 73:98 (稀硫酸中的)氢离子与(氢氧化钠溶液中的)氢氧根离子结合成水分子
【详解】(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:溶液由无色变成红色;
(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)①由图3曲线可知,开始时溶液的pH大于7,呈碱性,说明图2中的溶液 A 是氢氧化钠溶液;
②图3中a点所示的溶液 pH>7;
③c点所示的溶液pH小于7,说明硫酸过量,溶液中的粒子有钠离子、硫酸根离子、氢离子和水分子,化学符号分别为Na+、H+、、H2O;
④b点所示溶液pH等于7,氢氧化钠与硫酸恰好完全反应,溶液中的溶质为硫酸钠,由化学式Na2SO4可知,Na⁺个数与的个数比为2:1,故b点所示溶液中Na⁺个数(用n表示)与个数(用m表示)的关系是:n=2m。
(5)由和可知,若将与氢氧化钠溶液恰好完全反应的稀硫酸换成稀盐酸,则所需稀盐酸与稀硫酸的质量比为;
该酸碱中和反应的实质中(稀硫酸中的)氢离子与(氢氧化钠溶液中的)氢氧根离子结合成水分子。
题型03 盐的化学性质
【典例】(2025·陕西西安·二模)在“自制烤面包”的劳动课上,同学们发现烤面包时常用到“泡打粉”,通过查阅资料发现.泡打粉的主要成分含有碳酸氢钠.兴趣小组同学根据所学过的知识.对碳酸钠和碳酸氢钠的部分化学性质进行探究。
【查阅资料】
①白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝。
②氢氧化钡溶液能和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水。
【探究一】探究和溶液的酸碱性的差异
(1)兴趣小组同学用湿润的pH试纸测定碳酸钠溶液的pH值,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【探究二】探究和的热稳定性
【进行实验】小组同学分别取少量碳酸钠和碳酸氢钠样品利用如图装置进行实验,加热碳酸钠样品时未观察到明显现象;加热碳酸氢钠样品时观察到无水硫酸铜变为蓝色、澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】
(2)由实验现象可推知,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热易分解,且有 和生成。
【探究三】探究和能否与酸发生反应
【进行实验】小组同学分别另取少量碳酸钠和碳酸氢钠样品利用下图装置进行实验。
组别
甲组
乙组
实验操作
实验现象
试管中有气泡产生,澄清石灰水未变浑浊
试管中有气泡产生,有白色沉淀生成
实验结论
碳酸钠能与盐酸反应,但不产生
碳酸氢钠能与硫酸反应,产生
【讨论交流】
(3)甲组实验中左边试管内发生反应的化学方程式为 。
【反思评价】经讨论,小组同学一致认为甲组的实验现象出现异常,导致实验结论不合理。
【拓展探究】小组同学对上述异常现象产生的原因进行如下探究。
【做出猜想】
猜想一:所用澄清石灰水已经完全变质
猜想二:所用盐酸浓度过大,气体中有挥发出来的HCl
【继续实验】
(4)实验1:取少量实验所用的澄清石灰水于试管中,滴加碳酸钠溶液,观察到 ,得出结论:猜想一不成立。
(5)实验2:将实验所用的澄清石灰水换为稀硝酸和 的混合液,重新进行实验,观察到有白色沉淀产生,得出结论:猜想二成立。
【拓展迁移】
(6)氢氧化钙和氢氧化钡溶液都能和二氧化碳反应,它们具有相似的化学性质,因为它们都含有(填化学符号) 。
【答案】(1)偏小
(2)水/
(3)
(4)产生白色沉淀
(5)硝酸银/
(6)
【详解】(1)用湿润的pH试纸测定碳酸钠溶液的pH值,相当于将碳酸钠溶液稀释;碳酸钠溶液显碱性,稀释后碱性减弱,pH值减小。所以会导致测定结果偏小;
(2)根据“白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝”可知,加热碳酸氢钠样品时观察到无水硫酸铜变为蓝色,说明有水(或)生成;
(3)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为;
(4)氢氧化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,实验 1:取少量实验所用的澄清石灰水于试管中,滴加碳酸钠溶液,若观察到有白色沉淀生成,说明石灰水中含有氢氧化钙,没有完全变质,猜想一不成立;
(5)氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸中的氯离子与硝酸银反应会生成不溶于稀硝酸的氯化银白色沉淀,实验 2:将实验所用的澄清石灰水换为稀硝酸和硝酸银的混合液,重新进行实验,观察到有白色沉淀产生,从而证明气体中有挥发出来的HCl,得出结论:猜想二成立;
(6)氢氧化钙和氢氧化钡溶液都能和二氧化碳反应,它们具有相似的化学性质,因为它们在水溶液中都能电离出OH−。
【变式】(2025·广东广州·二模)某化学兴趣小组对纯碱的性质及用途等开展项目式学习。
任务一:探究纯碱的性质—Na2CO3溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的OH-。
②CaCl2溶液呈中性,Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。K2CO3溶液呈碱性。
【提出猜想】
猜想一:H2O单独起作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想二:Na+与H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
猜想三:和H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
【实验探究】
(1)完成下列填空:
实验操作
实验现象
实验结论
A.向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
猜想一不成立
B.向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
C.①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液
②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量
溶液由无色变红色;
猜想三成立
【解释与结论】
(2)同学们和老师交流,得知碳酸钠与水作用从而生成氢氧化钠和碳酸氢钠。写出Na2CO3与水作用的化学方程式 。
任务二:探究纯碱的用途——用于生产洗涤剂
【查阅资料】
Na2CO3溶液呈碱性,可清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
【实验探究】
兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。
用不同温度的水,配制不同质量分数的Na2CO3溶液,并测定溶液pH,记录数据如表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
X
6%
10%
10%
10%
溶液温度(℃)
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
【解释与结论】
(3)写出实验编号⑤中X= 可有效进行本次实验。
(4)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。
(5)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH值变化关系,可选择的3个实验的编号是 。
【拓展与应用】
(6)下列物质可用于去除油污的是________(填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D.H2O
【答案】(1) 溶液不变色 产生白色沉淀,溶液由红色变成无色
(2)
(3)6%
(4)其他条件相同情况下,温度越高,碳酸钠的碱性越强,去污效果越好
(5)①④⑦
(6)BC
【详解】(1)A、向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液,溶液不变色,说明水不能单独起作用,产生较多的氢氧根离子,使溶液呈碱性,故猜想一错误;
C、结论为猜想三成立,则是和H2O作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性,则①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液,溶液由无色变为红色,②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至过量,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,可将碳酸钠除尽,最后溶液变为中性,则现象是:产生白色沉淀,溶液由红色变为无色;
(2)碳酸钠与水作用生成氢氧化钠和碳酸氢钠,该反应的化学方程式为;
(3)该实验的目的是探究溶液温度和碳酸钠的溶质质量分数随去油污效果的影响,根据控制变量法,④⑤⑥的溶质质量分数应该相同,温度不同,则X=6%;
(4)实验①、②、③中溶液温度不同,其他因素相同,且溶液温度越高,溶液pH越大,碱性越强,去油污效果越好,故可得出的结论是:其他条件相同情况下,温度越高,碳酸钠的碱性越强,去污效果越好;
(5)要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数变化与pH值变化关系,根据控制变量法,碳酸钠的溶质质量分数不同,其他因素相同,则可选择的3个实验是①④⑦;
(6)A、氯化钠显中性,不能去油污,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液显碱性,能与油污反应,可用于去油污,符合题意;
C、碳酸钾溶液显碱性,能与油污反应,可用于去油污,符合题意;
D、油污难溶于水,不能用水去油污,不符合题意。
故选BC。
题型04 酸与碱的反应(中和反应)
【典例】(2025·河北·中考真题)常温下,某小组同学向氢氧化钠溶液a中加水,向氢氧化钠溶液b中逐滴加稀盐酸,利用pH传感器分别测得溶液pH的变化如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.图1:M点时的溶液能使石蕊溶液变红
B.图1:向N点时的溶液中加大量水可使溶液的
C.图2:向P点时的溶液中加入锌粒能产生气泡
D.图2:Q→S过程中溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小
【答案】D
【详解】A、M点时的溶液pH>7,显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,选项错误;
B、M点时的溶液pH>7,显碱性,向其中加大量水,溶液碱性逐渐减弱,pH逐渐减小,但pH始终大于7,选项错误;
C、氢氧化钠溶液显碱性,pH大于7,稀盐酸显酸性,pH小于7,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液显中性,pH等于7,P点溶液pH等于7,此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,溶液中只含有一种溶质氯化钠,加入锌粒不会产生气体,选项错误;
D、Q→S过程盐酸过量,没有反应发生,溶液中氯化钠质量不变,但溶液质量随着盐酸的加入而逐渐增大,故溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小,选项正确;
故选D。
【变式】(2025·山东烟台·中考真题)为验证NaOH溶液和稀盐酸能够发生反应,兴趣小组用图1所示装置进行实验,烧杯内溶液的pH随滴入溶液X体积变化的曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.溶液X是稀盐酸
B.b点时NaOH溶液和稀盐酸恰好完全反应
C.c点时烧杯内的溶液能使石蕊试液变红
D.a、b、c三点对应的烧杯内溶液中NaCl的质量为:
【答案】D
【详解】A、由图2可知,最开始时溶液pH>7,显碱性,最终溶液pH<7,显酸性,则该操作是将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中,即溶液X为稀盐酸,该选项说法正确;
B、b点时溶液pH=7,显中性,则此时NaOH溶液和稀盐酸恰好完全反应,该选项说法正确;
C、c点时溶液pH<7,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,该选项说法正确;
D、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,b点时两者恰好完全反应,则氯化钠的质量:mc=mb>ma,该选项说法不正确。
故选D。
题型05 无明显现象中和反应的探究
【典例】(2025·陕西咸阳·三模)中和反应是一种重要的化学反应。某同学在做稀硫酸和氢氧化钠中和反应实验时忘记加入指示剂,导致无法判断反应的进行程度,于是他立即向溶液中补充加入了无色酚酞溶液,观察到无明显变化。接下来他和其他同学一起对反应后溶液的溶质成分展开了如下探究:
【提出问题】溶液中的溶质除了酚酞还有什么?
【作出猜想】
(1)猜想一:硫酸钠和氢氧化钠;
猜想二:只有硫酸钠;
猜想三: 。
【讨论交流】
(2)根据实验现象,同学们认为猜想一错误,理由是 。
【进行实验】
(3)为了进一步确定溶质成分,小刚同学取少量反应后的溶液,向其中加入碳酸钠粉末,观察到 。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
(4)小刚同学向溶液中加入碳酸钠后,发生反应的化学方程式为 。
(5)中和反应的微观实质是 。
(6)下列生产、生活中的应用利用了中和反应原理的是___________(填字母)。
A.用生石灰作干燥剂
B.用熟石灰处理硫酸厂排放的酸性废水
C.用稀硫酸除铁锈
D.用含碳酸氢钠的药片治疗胃酸过多
【答案】(1)硫酸钠和硫酸/和
(2)向溶液中加入无色酚酞溶液,无明显现象,说明溶液显中性或酸性,即不含氢氧化钠
(3)有气泡产生
(4)
(5)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(6)B
【详解】(1)氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,则反应后的溶液中一定含有硫酸钠,可能含有氢氧化钠或硫酸,则结合猜想一、二可知,猜想三为硫酸钠和硫酸;
(2)根据实验现象,同学们认为猜想一错误,理由是:向溶液中加入无色酚酞溶液,无明显现象,说明溶液显中性或酸性,即不含氢氧化钠;
(3)根据实验结论猜想三成立,说明含有硫酸钠和硫酸,则取少量反应后的溶液,向其中加入碳酸钠粉末,硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,观察到有气泡产生,说明含有硫酸钠和硫酸,则猜想三成立;
(4)小刚同学向溶液中加入碳酸钠后,发生的反应是硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为;
(5)中和反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(6)A、用生石灰作干燥剂,生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,不是酸与碱反应生成盐和水,没有利用中和反应原理,不符合题意;
B、用熟石灰处理硫酸厂排放的酸性废水,熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,是酸与碱反应生成盐和水,利用了中和反应原理,符合题意;
C、用稀硫酸除铁锈,铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不是酸与碱反应生成盐和水,没有利用中和反应原理,不符合题意;
D、用含碳酸氢钠的药片治疗胃酸过多,胃酸主要成分是盐酸,碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,不是酸与碱反应生成盐和水,没有利用中和反应原理,不符合题意。
故选:B。
【变式】(2025·江苏宿迁·三模)同学们围绕“酸碱中和反应”开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
【资料卡片】硫酸钾溶液呈中性。
(1)实验一:测定溶液pH变化。
①子衿同学设计如图1的实验,测得pH变化如图2所示,其中能表示图1中左侧试管中pH变化的是 (选填“甲”或“乙”)。
②图2中可以判断稀硫酸和氢氧化钾发生了化学反应的时间点有 。
A.仅 B.仅 C.仅、 D.、、都可以
(2)实验二:测混合过程中溶液温度的变化。
景行同学在实验过程中测得混合溶液的温度变化如图3所示,图3中的B点溶液最可能对应图2中 (填“a”或“b”或“c”)点时的溶液。
(3)实验三:借助酸碱指示剂。静姝同学通过图4所示实验,她观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。对静姝同学实验后溶液,大家进行了新一轮的探究。
【提出问题】静姝同学实验后溶液中溶质是什么,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一: :猜想二:有硫酸钾和硫酸;猜想三:有硫酸钾和氢氧化钾。
同学们经讨论发现猜想三不合理,原因是 。
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用粉末,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于试管中,加入粉末
溶液中有,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】
同学们经过反思与讨论,最后认为验证猜想的实验中的粉末可以用下列的某些物质替代,也能得到同样的实验结论,替代的试剂可以是 。(填字母序号)
A. B.CuO C.Ag D.NaOH
【答案】(1) 甲 C
(2)b
(3) 只有硫酸钾 反应后溶液由红色变为无色,说明溶液不显碱性,而氢氧化钾溶液显碱性,所以溶液中不可能有氢氧化钾 固体粉末溶解,有气泡产生 BD
【详解】(1)图 1 中右侧试管是向氢氧化钾溶液中滴加稀硫酸,氢氧化钾溶液显碱性,pH大于7 ,随着稀硫酸加入,发生反应,pH逐渐减小,最终稀硫酸过量,溶液pH小于7,而加入水会稀释氢氧化钾溶液,导致pH减小,但不会等于或小于7,所以能表示左侧试管中pH变化的是甲;
t1时pH已下降,但不能说明硫酸和氢氧化钾反应,因为如果不发生反应,加入稀硫酸会导致溶液质量增大,溶液中氢氧根离子的浓度减小,溶液pH降低;t2时pH=7,溶液呈中性,说明氢氧化钾已发生反应转化为其它物质;t3时pH小于7,说明溶液呈酸性,氢氧化钾已发生反应转化为其它物质,所以t2、t3都能判断稀硫酸和氢氧化钾发生了化学反应,故选C。
(2)酸碱中和反应放热,图 3 中 B 点温度最高,说明此时酸碱恰好完全反应,溶液溶质只有硫酸钾,呈中性,对应图 2 中pH=7的 b 点。
(3)氢氧化钾与稀硫酸反应生成硫酸钾和水,化学方程式为。
猜想与假设:硫酸与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水,若二者恰好反应,溶质只有硫酸钾;若硫酸过量,溶质是硫酸钾和硫酸;若氢氧化钾过量,溶质是硫酸钾和氢氧化钾,结合其他猜想,猜想一是:只有硫酸钾;
酚酞遇碱性溶液变红,实验中溶液由红色变为无色,说明溶液不呈碱性,故不存在氢氧化钾。
进行实验:若猜想二正确,溶液中有硫酸,硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳(),所以现象是固体粉末溶解,有气泡产生。
评价与反思:A、BaCl2与硫酸钾、硫酸都能反应生成硫酸钡沉淀,不能验证硫酸存在;
B、CuO能与硫酸反应,黑色固体溶解,溶液变蓝,可验证硫酸存在;
C、Ag与硫酸不反应,不能验证硫酸存在;
D、NaOH与硫酸发生中和反应(),若溶液中有硫酸,加入NaOH溶液,溶液不会立即变红,可验证硫酸存在。
故选BD。
题型06 强碱变质的探究
【典例】(2025·四川凉山·中考真题)化学兴趣小组在实验室发现一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们认为该瓶溶液可能已变质并对其中的成分进行探究。
(1)氢氧化钠溶液敞口放置空气中可能变质的原因是 (用化学方程式表示)。
(2)实验探究:
【提出问题】该瓶溶液中含有哪些溶质?
【猜想与假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH、Na2CO3 猜想三:Na2CO3
【查阅资料】Na2CO3溶液呈碱性,CaCl2溶液呈中性。
【实验一】A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,观察到有无色气泡产生,由此可知猜想 (选填“一”“二”或“三”)不成立。
【实验二】B、C两位同学在A同学结论的基础上分别重新取该瓶溶液进行实验。
操作
现象
结论
B同学
取少量溶液于试管中,滴入无色酚酞溶液
溶液变红
猜想二成立
C同学
①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液
②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液
①有白色沉淀生成
②滤液不变红
猜想三成立
两位同学中,结论正确的是 (选填“B”或“C”)同学。
【反思与评价】
(3)同学们结合所学知识,经过反思,又设计了下列实验方案来确定变质氢氧化钠溶液中的溶质成分。从理论上分析,你认为其中可行的有______(选填字母代号)。
A.向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,过滤后向滤液中滴入无色酚酞溶液
B.向溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤后向滤液中滴入CuSO4溶液
C.向溶液中加入过量CaCl2溶液,过滤后向滤液中通入少量CO2
D.向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液后继续加入过量CaCl2溶液
【答案】(1)
(2) 一 C
(3)BCD
【详解】(1)空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
(2)A同学取适量该瓶溶液于试管中,加入过量稀盐酸,碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体,观察到有无色气泡产生,溶液中含有碳酸钠,由此可知猜想一不成立。
B同学:滴入无色酚酞后溶液变红,说明溶液呈碱性,但Na2CO3溶液本身也呈碱性,因此无法区分是NaOH还是Na2CO3导致的碱性,不能得出结论;
C同学:①取少量溶液于试管中,滴入过量CaCl2溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀生成,说明含有Na2CO3;②过滤,向滤液中滴入无色酚酞溶液,滤液不变红,溶液不显碱性,不含氢氧化钠,猜想三成立,结论正确的是C同学。
(3)A、向溶液中加入适量Ca(OH)2溶液,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,不能确定原溶液中是否含有氢氧化钠,故A不符合题意;
B、向溶液中加入适量CaCl2溶液,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,若生成白色沉淀,则含有碳酸钠,过滤后,滤液中滴入CuSO4溶液,若生成蓝色沉淀说明含NaOH,故B符合题意;
C、加入过量CaCl2溶液检验并除去碳酸钠后,通入CO2,若滤液变浑浊说明含NaOH,二氧化碳与氢氧化钠反应生成的碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,故C符合题意;
D、向溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,继续加入过量CaCl2溶液,出现白色沉淀说明有碳酸钠,若溶液褪色,则不含氢氧化钠,若溶液不褪色,则含氢氧化钠,故D符合题意。
其中可行的有BCD。
【变式】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)按要求回答下列问题。
(1)实验室有一敞口放置的盛有NaOH溶液的烧杯A,同学们认为该溶液可能已经变质。原因是 (用化学方程式表示)。
【探究活动1】
(2)为证明溶液中的离子成分,同学们分别取适量溶液,进行如下实验:
甲、乙同学的实验中均观察到 的现象,确定溶液中含有、、。通过讨论,同学们一致认为 (选填“甲”或“乙”)的方案是错误的。
【探究活动2】
(3)老师将甲、乙同学实验后的物质全部倒入烧杯A中,并加入一定量稀盐酸。一开始没有观察到明显现象,一段时间后溶液中产生气泡,溶液变为无色,最终固体消失。最终烧杯中可能含有的离子是 (填离子符号)。为证明可能存在的离子是否存在,请你设计一个简单的实验方案进行验证 。同学们绘制了加入稀盐酸的过程中溶液中某三种离子数目变化的图像(如图所示),图中②表示的离子符号为 。
【探究活动3】
(4)取上述部分变质的NaOH溶液,蒸干后向其中加入200g稀盐酸,恰好完全反应,得到溶液214.2g,再次蒸干后称得固体质量为23.4g。该溶液中NaOH的变质程度为 。
【答案】(1)
(2) 产生白色沉淀,无色酚酞溶液变为红色 甲
(3) H+ 取样后加入紫色石蕊溶液,若变红则含有H+,若不变色则没有H+
(4)50%
【详解】(1)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,该反应的化学方程式为:;
(2)结论为溶液中含有钠离子、氢氧根离子、碳酸根离子,甲同学的实验中,加入氢氧化钙溶液,氢氧化钙中的钙离子能与碳酸根离子结合生成碳酸钙,产生白色沉淀,溶液中含氢氧根离子,则溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,乙同学的实验中,氯化钙中的钙离子能与碳酸根离子结合生成碳酸钙,产生白色沉淀,溶液中含氢氧根离子,溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故均能观察到产生白色沉淀,酚酞溶液变红的现象;
甲同学的实验中,加入氢氧化钙溶液,引入了氢氧根离子,会对氢氧根离子的检验产生干扰,故甲同学的方案是错误的;
(3)将甲、乙同学实验后的物质全部倒入烧杯A中,并加入一定量稀盐酸。一开始没有观察到明显现象,一段时间后溶液中产生气泡,溶液变为无色,说明溶液显中性和酸性,则溶液中不含氢氧根离子、碳酸根离子;最终固体消失,说明碳酸钙与稀盐酸反应生成了氯化钙、二氧化碳和水,则溶液中一定含钙离子、氯离子,钠离子不参与反应,则溶液中含钠离子,可能含有氢离子,故填:H+;
紫色石蕊试液在碱性溶液中变蓝,在酸性溶液中变红,在中性溶液中不变色,故证明氢离子是否存在,可将取样后加入紫色石蕊溶液,若变红则含有H+,若不变色则没有H+;
加入稀盐酸,一开始没有观察到明显现象,一段时间后溶液中产生气泡,则溶液中含氢氧根离子和碳酸根离子,氢离子先与氢氧根离子结合生成水,待氢氧根离子完全反应后,氢离子和碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,故②表示的离子符号为:;
(4)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,从而变质,即,取上述部分变质的NaOH溶液,蒸干后向其中加入200g稀盐酸,恰好完全反应,氢氧化钠和稀盐酸反应:、碳酸钠和稀盐酸反应:,得到溶液214.2g,再次蒸干后称得固体质量为23.4g,最后得到固体的质量为氯化钠的质量。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则最后得到氯化钠中钠元素的质量与变质前氢氧化钠中钠元素的质量相等,则变质前氢氧化钠的质量为:,由化学方程式可知,氯化氢中的氯元素完全转化到了氯化钠中,则200g稀盐酸中氯化氢的质量为:,则200g稀盐酸中水的质量为:200g-14.6g=185.4g,则氢氧化钠、碳酸钠与稀盐酸反应生成水的质量和为:214.2g-23.4g-185.4g=5.4g。
解:设与氢氧化钠反应的氯化氢的质量为m,则与碳酸钠反应的氯化氢的质量为14.6g-m。
氢氧化钠与盐酸反应生成水的质量为:
碳酸钠与盐酸反应生成水的质量为:
,m=7.3g
设未变质的氢氧化钠的质量为x
x=8g
则该溶液中NaOH的变质程度为:
答:溶液中NaOH的变质程度为50%。
题型07 氢氧化钠与二氧化碳反应的探究
【典例】(24-25九年级下·甘肃陇南·自主招生)通过学习,同学们发现二氧化碳与氢氧化钠的反应无明显现象,于是兴趣小组进行了如下探究。
(1)
实验步骤
实验现象
实验结论
将充满 CO2的试管倒扣人盛有氢氧化钠溶液的水槽中
二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
【交流讨论】
(2)有同学提出实验1不能得出上述结论,若仍然利用该装置,需要补做的实验是 ,最终证明二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应,反应的化学方程式为 。
【实验2】为了获得充足的证据,同学们设计如图1所示的实验。将左侧滴有无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液快速注入三颈烧瓶中,待反应完全后,将右侧稀盐酸快速注入三颈烧瓶中;反应结束后,根据压强传感器信息,绘制压强随时间变化的图像如图2所示。
【反思交流】
(3)图1中将左侧滴有无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液快速注入后,可观察到三颈烧瓶中的溶液为 色。
(4)图2中bc段的变化说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,bc段一定发生反应的化学方程式为 。
(5)小组同学交流后提出,若将图1实验的稀盐酸替换为 (填试剂名称),通过观察到产生白色沉淀,也可说明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应。
【总结提升】
(6)同学们通过实验1和实验2,总结出验证无明显现象反应发生的思路一般有两种:a.验证反应物消失或减少;b. 。
【答案】(1)试管内液面上升
(2) 将充满CO2的试管倒扣入盛有水的水槽中 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)红
(4)Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
(5)氯化钙溶液/氯化钡溶液(合理即可)
(6)验证有新物质生成
【详解】(1)将充满CO2的试管倒扣入盛有氢氧化钠溶液的水槽中,会观察到试管内液面上升。因为二氧化碳与氢氧化钠发生反应,会导致试管内二氧化碳气体减少,压强减小,在外界大气压作用下,水槽中的液体进入试管,使液面上升;
(2)有同学提出实验 1 不能得出上述结论,因为二氧化碳能溶于水且能与水反应,也可能导致试管内液面上升;若仍然利用该装置,需要补做的实验是将充满CO2的试管倒扣入盛有水的水槽中,观察试管内液面上升情况;若在氢氧化钠溶液中试管内液面上升高度比在水中高很多,则能进一步证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应;
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(3)图 1 中将左侧滴有无色酚酞溶液的氢氧化钠溶液快速注入后,三颈烧瓶中充满二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,所以可观察到三颈烧瓶中的溶液为红色;
(4)根据图2可知,bc段气压增大,cd段一定发生反应是碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑;
(5)碳酸钠能与氯化钙(或氯化钡溶液等可溶性钡盐或钙盐溶液)反应生成碳酸钙(或碳酸钡)白色沉淀,若将图 1 实验的稀盐酸替换为氯化钙溶液(或氯化钡溶液等可溶性钡盐或钙盐溶液),通过观察到产生白色沉淀,也可说明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,因为只有二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠后,才会与氯化钙反应产生沉淀;
(6)同学们通过实验 1 和实验 2,总结出验证无明显现象反应发生的思路一般有两种:a. 验证反应物消失或减少;b. 验证有新物质生成(根据化学反应的概念)。
【变式】(2025·宁夏中卫·模拟预测)某兴趣小组的同学来到实验室做实验.悦悦向盛有少量NaOH溶液的试管中通入CO2,没有看到明显的实验现象.她对NaOH与CO₂能否发生反应进行验证,并对实验后的废液成分进行探究。
【活动1】
(1)取1、2两个相同的充满CO2的软塑料瓶,分别加入50mL的水和50mL的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,实验如图甲所示,充分振荡,1、2瓶子变形程度较大的是 ,甲图中2瓶中发生反应的化学方程式为 。
[活动2】兴趣小组的同学继续进行如下探究。
(2)取软塑料瓶2实验后的液体于三支试管中。三位同学分别完成了如图乙所示实验。同学们观察到的实验现象是A试管中有气泡冒出。B、C试管中的现象是 ;可证明NaOH与CO2发生了反应,写出B试管中发生反应的化学方程式: 。
【活动3】实验结束后,同学们将三支试管中反应后的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中(如图丙),搅拌,静置,观察到烧杯上层是无色溶液,下层有白色沉淀。
[提出问题]烧杯内上层溶液中可能含有哪些阴离子?
【进行实验】
(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取烧杯内无色溶液少许于试管中,滴加过量的 溶液
溶液中含有
②取步骤①中反应后的上层清液少许于试管中,滴加CuCl2溶液
产生蓝色沉淀
溶液中含有 (填离子符号)
【结论】通过实验,同学们确定烧杯内上层溶液中一定存在的阴离子。
【交流反思】将烧杯内的物质过滤,滤渣回收,向滤渣中加入适量的稀盐酸,进行处理后再排放,可以有效防止水体污染。
【答案】(1) 2 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
(2) 产生白色沉淀 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(3) 氯化钙溶液(合理即可) 产生白色沉淀 OH-
【详解】(1)二氧化碳能溶于水,能与氢氧化钠反应,取1、2两个相同的充满CO2的软塑料瓶,分别加入50mL的水和50mL的NaOH溶液,立即拧紧瓶盖,1、2瓶子都会变形,且NaOH溶液的瓶子变形程度较大。图中2瓶中发生的是氢氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和水的反应,化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
(2)软塑料瓶2实验后的液体一定含碳酸钠,氯化钙、氢氧化钙都会与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,B、C试管中的现象是为产生白色沉淀;B试管中发生的是氯化钙与碳酸钠生成碳酸钙和氯化钠的反应,化学方程式为CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl。
(3)由所给步骤可知,步骤①是验证碳酸根离子且除去碳酸根离子,且不干扰氢氧根离子的验证,碳酸根离子与钙离子、钡离子等反应会产生白色沉淀,则步骤①加入的溶液为过量的氯化钙或氯化钡溶液,实验现象为产生白色沉淀。氯化铜与氢氧根离子反应可产生蓝色沉淀氢氧化铜,步骤②中加入氯化铜溶液产生蓝色沉淀,可证明溶液中含氢氧根离子(OH-)。
题型08 反应后物质成分的探究
【典例】(2025·黑龙江牡丹江·二模)某化学兴趣小组同学做了如下图所示的两个实验。请回答:
(1)试管甲中发生反应的化学方程式是 。
(2)当试管乙中观察到 的现象,证明两种物质之间发生了化学反应。
反应结束后,该小组同学将上述两支试管中的所有物质都倒入烧杯丙中,充分反应后过滤,得到白色沉淀和无色滤液A.为确定滤液A中溶质的成分(酚酞除外),进行如下探究:
【查阅资料】氯化钡溶液显中性
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想1:氯化钠 猜想2:氯化钠和氯化氢
【进行讨论】
(3)经过讨论,同学一致认为猜想 不合理,理由是 。请你再写出一种合理的猜想: 。
【进行实验】
(4)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液A于试管中,加入碳酸钠溶液。
你的猜想成立
【拓展提升】
(5)试管甲中的物质反应后溶液中的溶质是 。
(6)确定反应后溶液的溶质成分时,除了要考虑生成物,还要考虑 。
【答案】(1)
(2)溶液由红色变为无色
(3) 2 丙中白色沉淀是,而碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,所以滤液A中不会存在氯化氢 氯化钠和氯化钡/和
(4)产生白色沉淀
(5)氯化钠和碳酸钠/和
(6)反应物是否有剩余
【详解】(1)试管甲中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,氢氧化钡溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,滴加稀盐酸,氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水,氢氧化钡被消耗,观察到溶液由红色变为无色,证明两种物质之间发生了化学反应;
(3)试管甲中碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,则反应后试管中一定含氯化钠,可能含碳酸钠或氯化氢;试管乙中氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水,则反应后试管中一定含氯化钡,可能含氢氧化钡或氯化氢;反应结束后,该小组同学将上述两支试管中的所有物质都倒入烧杯丙中,充分反应后过滤,得到白色沉淀和无色滤液A,氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则白色沉淀为碳酸钡,说明试管甲中碳酸钠有剩余,得到无色滤液A,说明滤液显中性,不显酸性是因为酸能与碳酸钡反应,则滤液A中一定含氯化钠,可能含氯化钡;
由上述分析可知猜想2不合理,理由是:丙中白色沉淀是,而碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,所以滤液A中不会存在氯化氢;
由上述分析可知,滤液A中一定含氯化钠,可能含氯化钡,则猜想为氯化钠和氯化钡;
(4)根据实验结论可知,滤液A中溶质为氯化钠和氯化钡,则取少量滤液A于试管中,加入碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,实验现象为产生白色沉淀;
(5)由第(3)小问分析可知,试管甲中的物质反应后溶液中的溶质是氯化钠和碳酸钠;
(6)由上述实验可知,确定反应后溶液的溶质成分时,除了要考虑生成物,还要考虑反应物是否有剩余。
【变式】(2025·湖南·中考真题)在探究酸碱盐性质的实验课中,有同学偶然将溶液滴入新配制的溶液中,发现产生白色沉淀。老师鼓励同学们围绕该现象开展探究。
探究一:白色沉淀是什么?
【查阅资料】①20℃时,部分物质的溶解性如下表所示。
物质溶解性
NaCl
NaOH
易溶
易溶
易溶
易溶
微溶
难溶
②溶液呈中性,溶液呈碱性;的溶解度随温度升高而降低。
【进行实验】取少量用热水洗涤2~3次后的白色沉淀于试管中,加适量蒸馏水,振荡后静置。取上层清液,分别进行如图操作,观察到:试管①中溶液由无色变为红色,试管②中出现白色沉淀。
【结论及分析】
(1)滴加溶液后产生的白色沉淀是 。
(2)上述操作中,用热水洗涤的目的是 。
完成上述实验后,老师提供一瓶久置的溶液,让同学们围绕该溶液的溶质成分继续探究。
探究二:久置的NaOH溶液的溶质是什么?
【提出猜想】猜想I: 猜想Ⅱ:和 猜想Ⅲ:
【实验方案】针对上述猜想,有同学设计方案并进行实验。
步骤
现象
①取样,加入过量溶液
产生白色沉淀
②取步骤①中静置后的上层清液,滴加无色酚酞溶液
溶液由无色变为红色
(3)步骤①中加入溶液过量的目的是 。
【反思与评价】
(4)通过上述实验,该同学认为猜想Ⅱ成立。经讨论,大家认为该同学的实验方案与结论均不严谨,理由是 。
(5)选用下列试剂优化实验,你的方案是 (写出实验步骤、现象及结论)。(可选试剂:溶液、无色酚酞溶液、稀盐酸、溶液)同学们分享实验体会:许多重大科学发现,源自对实验中异常现象的大胆质疑、深入研究,我们要养成注重实证、严谨求实的科学态度。
【答案】(1)
(2)降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验(合理即可)
(3)完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰(合理即可)
(4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有(合理即可)
(5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有(合理即可)
【详解】(1)试管①中溶液由无色变为红色,说明该白色沉淀的溶液呈碱性;试管②中该白色沉淀的溶液与碳酸钠反应出现白色沉淀,说明该白色沉淀能溶,且含有,能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀;结合两个实验可知,滴加溶液后产生的白色沉淀是微溶的氢氧化钙;
(2)在上述操作中,用热水洗涤次白色沉淀,该白色沉淀为氢氧化钙,根据题目中资料可知的溶解度随温度升高而降低,采用热水洗涤可以降低的溶解度,减少溶解损耗,并溶解其他物质,避免干扰后续实验;
(3)加入过量溶液,与反应生成白色沉淀,可以完全除去碳酸钠,避免对氢氧化钠检验造成干扰;
(4)加入溶液,也可能与产生微溶的白色沉淀,不能直接说明原溶液中含有;
(5)取久置的溶液,加入足量溶液后,产生白色沉淀,过滤,向白色沉淀中加入足量稀盐酸,若观察到有气泡冒出,说明原溶液中有。
【巩固训练】
1.(2025·四川德阳·中考真题)食用白醋中通常含有3%~5%的醋酸(CH3COOH),白醋与稀硫酸有相似的化学性质。下列说法错误的是
A.白醋和稀硫酸中均含有H+
B.白醋中滴入紫色石蕊试液,溶液显红色
C.室温下,用pH试纸测得白醋的pH>7
D.生锈的铁钉放入白醋中浸泡一段时间,铁锈会减少
【答案】C
【详解】A、白醋和稀硫酸均属于酸溶液,酸溶液中均能解离出氢离子,不符合题意;
B、紫色石蕊试液在酸性溶液中变红,在碱性溶液中变蓝,在中性溶液中不变色,白醋显酸性,故白醋中滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,不符合题意;
C、白醋与稀硫酸有相似的化学性质,白醋显酸性,室温下,用pH试纸测得白醋的pH<7,符合题意;
D、生锈的铁钉放入白醋中浸泡一段时间,铁锈的主要成分氧化铁能与白醋中的醋酸反应生成醋酸铁和水,故铁锈会减少,不符合题意。
故选C。
2.(2025·黑龙江·中考真题)下列物质间的转换关系,能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、氧气不足时,碳不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳不能一步转化为碳酸钙,不符合题意;
B、氯化钾能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钾,钾盐和硝酸盐均是可溶的,硝酸钾不能转化为硫酸钾,不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,水通电分解生成氢气和氧气,符合题意;
D、铁能与空气中的氧气和水通过一系列反应转化为氧化铁,不能一步转化为氧化铁,氧化铁能与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不能一步转化为硫酸亚铁,不符合题意。
故选C。
3.(2025·新疆·中考真题)某同学用pH传感器测定稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中pH的变化,测定结果如下图所示,下列说法正确的是
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.溶液中氯化钠的质量随着pH的减小逐渐增大
C.B点溶液中HCl和NaOH等质量反应
D.向A点溶液中加入碳酸钙固体,能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应
【答案】D
【分析】在稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应中,盐酸显酸性,pH 小于 7;氢氧化钠显碱性,pH 大于 7;二者恰好完全反应时,溶液显中性,pH 等于 7。我们通过分析 pH 传感器测定的 pH 变化图像来判断各选项的正误。
【详解】A.由图可知,开始时溶液的 pH 大于 7,显碱性,由分析可知,反应容器内是氢氧化钠溶液,随着反应的进行,pH 逐渐减小,所以是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,故说法错误,不符合题意;
B.稀盐酸与氢氧化钠反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,随着反应的进行,溶液中氯化钠的质量逐渐增大,当恰好完全反应后,继续加入稀盐酸,溶液中氯化钠的质量不再增加,而图像中 pH 仍在减小,此时氯化钠质量不变,故说法错误,不符合题意;
C.B点时溶液的pH等于7,说明稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,但根据化学方程式的意义可知,,每消耗36.5份质量的HCl,需要消耗40份质量的NaOH, HCl和NaOH不是等质量反应,故说法错误,不符合题意;
D.A点溶液的pH大于7,溶液显碱性,溶质为氢氧化钠和氯化钠,向其中加入碳酸钙固体,碳酸钙不与氢氧化钠和氯化钠反应,无明显现象,若稀盐酸与氢氧化钠没有发生反应,加入碳酸钙会与盐酸反应产生二氧化碳气体,所以向A点溶液中加入碳酸钙固体,能证明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应,故说法正确,符合题意,故选D。
4.(2025·贵州贵阳·二模)中和反应在生产、生活中应用广泛。实验课上同学们研究稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的过程,使用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关量的变化情况,如图1和图2所示。下列说法不正确的是
A.图1所示,本实验中是将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
B.根据图2中曲线变化可知该反应是放热反应
C.E点所示溶液pH<7,此时溶液中有3种物质
D.将溶质质量分数相等的稀盐酸替换稀硫酸,恰好完全反应时,消耗稀盐酸与稀硫酸的质量相等
【答案】D
【详解】A、由图1可知,溶液初始的pH大于7,显碱性,随着另一种溶液的滴入,pH逐渐减小到小于7,则本实验中是将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,故选项说法正确。
B、由图2可知,随着稀硫酸的滴入,溶液的温度逐渐上升,说明该反应是放热反应,故选项说法正确。
C、硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,由图2可知,D点时溶液的温度达到最高,说明此时恰好完全反应,则E点时稀硫酸过量,此时溶液的pH<7,溶液中有生成的硫酸钠、过量的硫酸以及水3种物质,故选项说法正确。
D、硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式及其质量关系如下:
盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式及其质量关系如下:
由上述质量关系可知,和等量的氢氧化钠完全反应,消耗稀盐酸的质量较少,所以将溶质质量分数相等的稀盐酸替换稀硫酸,恰好完全反应时,消耗稀盐酸的质量较少,故选项说法不正确。
故选:D。
5.(2025·广东广州·二模)镍(Ni)在冶金、电池等领域有广泛应用,其金属活动性介于铁和锡之间。镍的化合物相关性质如表所示。下列预测合理的是
物质
NiO
NiSO4
Ni(OH)2
NiCO3
物理性质
难溶,暗绿色固体
易溶,溶液呈浅绿色
难溶,浅绿色固体
难溶,浅绿色固体
A.Ni能从ZnCl2溶液中置换出Zn
B.NiO能与稀硫酸反应得到浅绿色溶液
C.NiCO3能与盐酸反应生成H2
D.不能利用Ni(OH)2一步生成NiSO4
【答案】B
【详解】A、题干给出镍的金属活动性介于铁和锡之间,则金属活动性:Zn > Ni,因此镍不能置换锌。故该反应不能发生,错误。
B、NiO是金属氧化物,金属氧化物能与酸反应生成盐和水,生成的NiSO4易溶于水,且溶液呈浅绿色(符合表中性质),正确。
C、NiCO3是碳酸盐,碳酸盐与酸反应生成盐、水和二氧化碳,不是氢气,错误。
D、Ni(OH)2是碱,碱能与酸发生中和反应,生成盐和水,生成的NiSO4易溶于水,错误。
故选B。
6.(2025·江苏苏州·模拟预测)常温下,将10g5%稀盐酸逐滴加入盛有5g5%NaOH溶液(含2滴酚酞)的锥形瓶中,边滴边振荡。 下列有关说法不正确的是
A.滴加过程中,锥形瓶内溶液中Cl-的数目不断增加
B.滴加过程中,锥形瓶内溶液温度不断升高
C.滴加结束后,溶液为无色,溶液pH小于7
D.滴加结束后,取少量溶液蒸干,所得白色固体是NaCl
【答案】B
【分析】10g5%稀盐酸中氯化氢的质量为,5g5%NaOH溶液中氢氧化钠的质量为,设0.5g氯化氢完全反应需要消耗氢氧化钠的质量为x,
说明完全反应后,稀盐酸过量。
【详解】A、将稀盐酸逐滴加入氢氧化钠溶液中,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,其反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,钠离子和氯离子没有参与反应,故滴加过程中,锥形瓶内溶液中的数目不断增加,说法正确,不符合题意;
B、滴加过程中,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应放出热量,当恰好完全反应时,温度最高,然后继续滴加稀盐酸,温度不再升高,由分析可知,该反应中稀盐酸过量,故滴加过程中,锥形瓶内温度不是不断升高,说法错误,符合题意;
C、由分析可知,滴加结束后稀盐酸过量,此时溶液显酸性,pH<7,酚酞在酸性溶液中不变色,故溶液为无色,说法正确,不符合题意;
D、由分析可知,滴加结束后稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为氯化钠、氯化氢,取少量溶液蒸干,蒸发过程中氯化氢会挥发出去,故最后所得白色固体是氯化钠,说法正确,不符合题意。
故选B。
7.(2025·陕西渭南·二模)用如图装置进行实验,打开活塞向锥形瓶中滴加Y后关闭活塞,一段时间后打开弹簧夹。下列选项不正确的是
A.X是水,Y是浓硫酸,Z是水,观察到导管口有气泡冒出,能证明浓硫酸遇水放热
B.X是可能少量变质的NaOH固体,Y是稀盐酸,Z是水,观察到导管口有气泡冒出,能证明NaOH已经变质
C.X是,Y是NaOH溶液,Z是溶液,观察到溶液倒流入锥形瓶中有白色沉淀生成,证明与NaOH溶液反应
D.X是白色固体,Y是稀盐酸,Z是溶液,观察到烧杯中产生白色沉淀,则X可能是碳酸钙
【答案】B
【详解】A、若X是水,Y是浓硫酸,Z是水,浓硫酸溶于水会放出大量的热,使锥形瓶内温度升高,压强增大,气体膨胀逸出,所以导管口有气泡冒出,故选项不符合题意;
B、氢氧化钠变质后生成碳酸钠,碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,会使导管口有气泡冒出,氢氧化钠固体溶于水会放热,使锥形瓶内气体膨胀,导管口也会有气泡冒出,所以观察到管口有气泡冒出,不能证明NaOH已经变质,故选项符合题意;
C、二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,使锥形瓶内压强减小,溶液倒吸入锥形瓶中,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,有白色沉淀生成,证明CO2与NaOH溶液反应,故选项不符合题意;
D、若X是白色固体,Y是稀盐酸,Z是Ca(OH)2溶液,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以观察到烧杯中产生白色沉淀时,X可能是碳酸钙,故选项不符合题意。
故选B。
8.(2025·福建厦门·模拟预测)为探究一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质,同学们提出如下四种方案,其中能得出氢氧化钠溶液已变质的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】氢氧化钠溶液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;
A、用pH试纸测得溶液的pH>7,不能得出氢氧化钠溶液已变质,是因为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,pH均大于7,不符合题意;
B、滴加酚酞溶液,溶液变红,不能得出氢氧化钠溶液已变质,是因为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,均能使酚酞溶液变红,不符合题意;
C、滴加少量稀硫酸,无明显现象,不能得出氢氧化钠溶液已变质,是因为少量稀硫酸可能与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,稀硫酸与碳酸钠没有发生反应,不符合题意;
D、滴加氯化钙溶液,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,观察到有白色沉淀生成,说明氢氧化钠溶液已变质,符合题意。
故选:D。
9.(2025·山东威海·中考真题)图1是探究敞口放置的氢氧化钠溶液变质程度的装置,图2是实验过程中溶液pH随时间变化情况(已知BaCl2溶液显中性)。下列说法不正确的是
A.随着反应的进行,溶液的碱性逐渐减弱
B.实验过程中有白色沉淀生成
C.a点时,锥形瓶内溶液中的溶质为NaCl和
D.由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分变质
【答案】C
【详解】A、随着反应的进行,溶液的pH逐渐减小,碱性逐渐减弱,选项正确;
B、由图可知,开始pH减小的速度较快,后pH减小速度突然变慢,则说明开始有物质和氯化钡反应使溶液碱性快速减小。氢氧化钠和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和水变质,碳酸钠溶液为碱性,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,氯化钠溶液为中性,所以实验过程中有白色沉淀生成,选项正确;
C、溶液pH始终>7,说明溶液中存在氢氧化钠,由图可知,试剂为20s时,氯化钡与碳酸钠恰好完全反应,a点时,氯化钡过量,则溶液中一定存在生成氯化钠、剩余的氯化钡和没有参加反应的氢氧化钠,选项错误;
D、结合上面分析可知,溶液中既存在碳酸钠又存在氢氧化钠,所以该份氢氧化钠溶液部分变质,选项正确;
故选C。
10.(2025·广东深圳·二模)某实验小组的同学在实验室取用氢氧化钙时,意外发现了半瓶敞口久置的氢氧化钙粉末,他们决定对这瓶氢氧化钙粉末的成分进行探究。
【提出问题】这瓶氢氧化钙粉末是否已经变质?
【查阅资料】氢氧化钙微溶于水,能与二氧化碳反应而变质。
(1)写出氢氧化钙变质的化学方程式: 。
【猜想假设】该瓶氢氧化钙的成分是什么?
(2)猜想一:氢氧化钙;猜想二: ;猜想三:氢氧化钙和碳酸钙。
【实验探究】同学们将少量样品研碎后,按图示过程进行实验:
(3)操作II的名称是 。
(4)取滤渣B样品,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡产生,在此过程中反应的化学方程式为 说明滤渣B中一定含有碳酸钙。
(5)为了进一步验证滤液的成分,实验小组进行了后续实验并验证了猜想三成立。请你选用下列实验试剂中的一种并设计实验。可供选择的试剂为:无色酚酞溶液、锌粒、碳酸钠溶液。你设计的实验方案: 。(写出选用的试剂、实验操作、现象及结论)
【反思评价】
(6)综合以上信息,氢氧化钙应 保存。
【答案】(1)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(2)碳酸钙/CaCO3
(3)过滤
(4)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(5)取适量样品于试管(或烧杯)中,向其中滴加无色酚酞溶液,观察现象,若溶液变红则滤液中含氢氧化钙,若无明显现象则不含/取适量样品于试管(或烧杯)中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察现象,若产生白色沉淀则滤液中含氢氧化钙,若无明显现象则不含
(6)密封
【详解】(1)氢氧化钙变质是氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(2)猜想一:氢氧化钙没有变质,则成分为氢氧化钙;猜想二:氢氧化钙完全变质为碳酸钙,则成分为碳酸钙;猜想三:氢氧化钙部分变质,则成分为氢氧化钙和碳酸钙;
(3)操作Ⅱ为分离固体和液体的操作,即为过滤操作;
(4)取少量样品加水溶解,得到混合物A,然后过滤,得到滤渣B和滤液C,根据结论说明滤渣B中一定含有碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(5)根据结论猜想三成立,说明成分为氢氧化钙和碳酸钙,上述实验已经验证含有碳酸钙,该步骤验证滤液C中含有氢氧化钙,所以取适量样品于试管(或烧杯)中,向其中滴加无色酚酞溶液,观察现象,若溶液变红则滤液中含氢氧化钙,若无明显现象则不含或者取适量样品于试管(或烧杯)中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察现象,若产生白色沉淀则滤液中含氢氧化钙,若无明显现象则不含;
(6)由于氢氧化钙易与空气中和的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,所以氢氧化钙应密封保持。
11.(2025·河南·中考真题)某同学设计下图所示装置进行实验(夹持仪器略去,均关闭)。打开,待液体全部流下,关闭,观察到烧杯中的溶液变浑浊;充分反应后,打开,使液体全部流入锥形瓶,瓶中无明显现象。
(1)用化学方程式说明烧杯中的溶液变浑浊的原因 。
(2)充分反应后,取锥形瓶中的溶液,测得。写出该溶液中溶质的成分 。
【答案】(1)
(2)NaCl、CaCl2、HCl
【详解】(1)碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故烧杯中的溶液变浑浊,该反应的化学方程式为:;
(2)打开,待液体全部流下,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;关闭,观察到烧杯中的溶液变浑浊;充分反应后,打开,使液体全部流入锥形瓶,瓶中无明显现象,氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,无明显现象,说明碳酸钠已经完全反应,充分反应后,取锥形瓶中的溶液,测得,pH小于7,显酸性,说明溶液中含盐酸,氢氧化钙与稀盐酸反应生成了氯化钙和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成了氯化钠、二氧化碳和水,故该溶液中的溶质是:NaCl、CaCl2、HCl。
12.(2025·山东临沂·二模)为了探究酸碱盐的化学性质,化学兴趣小组设计了如下实验。
(1)试管①中发生反应的化学方程式分别为 。
(2)②中证明酸、碱发生反应的现象是 ,该反应的化学方程式为 。
(3)②③④中没有体现酸的通性的实验是 (填序号),该实验的反应实质是 。
(4)反应后将③中液体全部倒入④中,有气泡生成,则混合后溶液的溶质肯定含有 (填化学式)。
【答案】(1)
(2) 试管②中红褐色沉淀消失
(3) ④ 氯离子与银离子结合生成氯化银沉淀
(4)、
【详解】(1)试管①中是氢氧化钠(NaOH)溶液和氯化铁(FeCl3)溶液反应 生成氢氧化铁红褐色沉淀、氯化钠,化学方程式为。
(2)试管②中滴加稀盐酸,若①中NaOH有剩余,则先发生反应,此时无明显现象,不能证明酸、碱发生反应;继续滴加稀盐酸,NaOH完全反应后,①中生成的氢氧化铁沉淀与稀盐酸反应生成氯化铁、水,一定有的现象是红褐色沉淀消失,该反应化学方程式为,能证明酸、碱发生反应。
(3)酸的通性包括与指示剂作用、与活泼金属反应、与金属氧化物反应、与碱反应、与某些盐反应。②中酸与碱反应、③中酸与碳酸盐反应都体现了酸的通性;④中是稀盐酸和硝酸银溶液反应(),实质是银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,体现的是盐酸中氯离子的性质,不是酸的通性。
(4)③中是碳酸钾(K2CO3)和稀盐酸反应,即,反应后溶液中溶质可能是KCl(恰好完全反应)或KCl和HCl(盐酸过量)或KCl和K2CO3(碳酸钾过量) ;
④中是盐酸和硝酸银反应,即,反应后溶液中溶质可能是HNO3(恰好完全反应)或HNO3和HCl(盐酸过量)或HNO3和AgNO3(硝酸银过量);
将③中液体全部倒入④中,有气泡生成,说明③中K2CO3过量,③中溶质是KCl、K2CO3;没有产生白色沉淀,说明④中不含AgNO3,则④中一定含有HNO3,可能含有HCl;混合后一定发生反应,则混合后溶液的溶质肯定含有混合前③中存在的KCl、混合后反应生成的KNO3。
13.(2025·山东济南·三模)“科学思维”是化学学科的核心素养。某兴趣小组对盐酸和硫酸的共性和差异性进行以下研究。回答下列问题。
(1)小组同学用紫色石蕊指示剂,滴加至盐酸和硫酸中都能变成 色。
(2)将铁钉表面铁锈(主要成分为)取下,投入到稀硫酸中恰好完全反应,溶液变黄色;然后再加入无锈铁钉,溶液慢慢变为黄绿色,图1是对溶液变为黄绿色的一种微观解释,参加反应的微粒是 (填微粒符号)。
某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”,图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(3)图2中a点所示的溶液呈现 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)c点所示的溶液中个数与个数关系是: (填“>”“<”或“=”)。
(5)a点到b点pH变化的微观本质是 。
(6)该实验中溶液A的质量为50g,溶液B溶质的质量分数为14.6%。试通过计算,求图2中b点时所得不饱和溶液溶质的质量分数(写出计算步骤,结果精确至0.1%)。
【答案】(1)红
(2)
(3)碱性
(4)<
(5)氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
(6)解:设与50g稀盐酸完全反应生成氯化钠的质量为x
答:b点时所得不饱和溶液溶质的质量分数为11.7%。
【详解】(1)紫色石蕊指示剂遇酸性溶液变红,盐酸和硫酸都呈酸性,所以滴加至盐酸和硫酸中都会变成红色。
(2)根据图像,Fe与Fe3+反应生成Fe2+,未参与反应,因此参加反应的微粒是Fe、Fe3+。
(3)由图 2 可知,a 点时溶液的pH>7,根据pH与酸碱性的关系,pH>7时溶液呈碱性。
(4)稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是,c 点时pH<7,说明盐酸过量,溶液中的溶质为NaCl和HCl。NaCl的中Na+与Cl-个数比为1∶1,但HCl会电离出Cl-,所以n(Na+)<n(Cl-)。
(5)a 点到 b 点是盐酸和氢氧化钠反应的过程,从微观角度看,其实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子,使溶液碱性逐渐减弱。
(6)根据图 2,开始时溶液pH>7,说明溶液 A 是氢氧化钠溶液,则溶液 B 是稀盐酸。pH=7时消耗稀盐酸的质量为50g,据此计算,见答案。
14.(2025·山东滨州·二模)兴趣小组同学进行了“无形变有形”的创新实验。如图所示,打开弹簧夹,向试管Ⅰ中加入一定量稀盐酸,关闭弹簧夹(保持导管口在液面以下)。
(1)试管I中观察到的现象是 。
(2)一段时间后有液体流入试管II中,产生此现象的原因是镁与盐酸反应使试管I中压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)反应结束后,试管II中的溶液由红色变为无色且无沉淀生成,试管II中发生反应的化学方程式为 。
(4)试管II中溶液里一定含有的溶质是 (填物质名称,酚酞除外)。
【答案】(1)产生大量气泡
(2)变大
(3)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(4)氯化钠、氯化镁
【详解】(1)试管Ⅰ中推入稀盐酸后,盐酸和镁反应生成氯化镁和氢气,故观察到的现象为:产生大量气泡;
(2)Ⅰ中推入稀盐酸后,盐酸和镁反应生成氯化镁和氢气,加入的稀盐酸没过导管,气体无法通过导管排出,则试管内压强增大,将试管内液体沿导管压入Ⅱ试管中。所以产生试管Ⅰ中有大量气泡产生且有液体流入试管Ⅱ中这一现象的原因是试管Ⅰ中镁和盐酸反应产生氢气,压强变大;
(3)试管Ⅱ中的溶液由红色变为无色且无沉淀生成,溶液由红色变为无色说明消耗完了氢氧化钠,而没有发生氯化镁和氢氧化钠的反应,则进入Ⅱ中的溶液中一定含有氯化镁和盐酸,盐酸与氢氧化钠优先反应,且盐酸将氢氧化钠全部消耗,发生反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O。
(4)由上述分析可知,试管II中溶液里一定含有试管I反应生成的氯化镁、进入试管Ⅱ中盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠。
15.(2025·江西·中考真题)碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣(含MgCO3、MgO、SiO2)为原料制备MgCO3的主要实验过程如图:
已知:MgCO3能与酸反应;SiO2不溶于水且流程中不参与反应。
(1)滤渣的成分是 。
(2)工业废渣中的氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为 。
(3)操作1和操作2的名称都是 ,不能省去操作1的理由是 。
【答案】(1)SiO2/二氧化硅
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3) 过滤 使制备的碳酸镁不纯
【详解】(1)工业废渣含,加入过量稀硫酸,MgCO3与稀硫酸反应,MgO与稀硫酸反应,SiO2不溶于水且不参与反应,所以操作 1(过滤 )后,滤渣的成分是SiO2(或二氧化硅)。
(2)氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为。
(3)操作1和操作2都是将固体和液体分离,名称是过滤;过滤是分离不溶性固体与液体的常用方法。不能省去操作1的理由:滤渣中含有SiO2,若省去操作1,SiO2会进入溶液A,后续加入碳酸钠溶液时,SiO2不参与反应,会导致最终得到的MgCO3固体不纯 ,故填:使制备的碳酸镁不纯。
16.(24-25九年级上·河北邯郸·期末)如图所示,某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式是 。
探究反应结束后烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】
该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】
(2)猜想①;可能是NaCl和NaOH;猜想②:可能只有NaCl;猜想③;可能是 。
【查阅资料】
氯化钠溶液呈中性。
【进行实验】
(3)填写下列表格。
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量烧杯内溶液于试管,滴入几滴酚酞溶液,振荡
溶液 色
猜想①不正确
方案二
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入碳酸钙粉末,振荡
猜想③正确
【反思与拓展】
(4)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
(5)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中溶质含有HCl,除以上方案外,下列哪些物质单独使用也能完成该实验?_______(填序号)。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊溶液
【答案】(1)
(2)和
(3) 不变 溶液中有气泡产生
(4)反应物是否有剩余
(5)AC
【详解】(1)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;
(2)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,则反应结束后烧杯内溶液中溶质一定含氯化钠,可能含氢氧化钠或氯化氢,则结合猜想①②可知,猜想③为可能是和;
(3)根据实验结论猜想①不正确,说明不含氢氧化钠,则方案一取少量烧杯内溶液于试管,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察到溶液不变色,说明不含氢氧化钠,即猜想①不正确;
根据实验结论猜想③正确,说明含氯化氢,则方案二取少量烧杯内溶液于另一支试管中,加入碳酸钙粉末,振荡,碳酸钙与反应生成氯化钙、二氧化碳和水,观察到溶液中有气泡产生,说明含氯化氢,即猜想③正确;
(4)由上述实验可知,在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物是否有剩余;
(5)A、pH试纸能测定溶液的酸碱度,可以验证溶液中的溶质含有HCl,符合题意;
B、铜与HCl不反应,不能验证溶液中的溶质含有HCl,不符合题意;
C、紫色石蕊溶液遇酸变红,可以验证溶液中的溶质含有HCl,符合题意。
故选:AC。
【强化训练】
1.(2025·江苏镇江·模拟预测)室温下,通过下列实验探究酸、碱和盐的性质。下列说法不正确的是
实验1:取1mLNaCl溶液于试管中, 滴加1mLNa2CO3溶液,无明显现象。
实验2:向实验1的试管中继续滴入几滴酚酞,振荡,溶液变红。
实验3:向实验2的试管中继续加入1mL稀硝酸溶液,振荡,产生气泡。
实验4:向实验3的试管中继续滴加几滴AgNO3溶液,振荡,产生白色沉淀。
A.实验1所得溶液中,离子数目最多的是:Na+
B.实验2中使酚酞溶液变红的是Na2CO3溶液
C.实验3中溶液的pH升高,溶液由红色褪为无色
D.实验4结束后,试管内的溶液中一定含有NaNO3
【答案】C
【详解】A. 实验1中,根据复分解反应的条件,生成物中没有沉淀、气体或水生成,因此NaCl和Na₂CO₃未发生反应,离子直接混合。此时溶液中存在Na⁺、Cl⁻和碳酸根离子,Na⁺来自NaCl和Na₂CO₃(Na₂CO₃提供双倍Na⁺),而Cl⁻和碳酸根离子各有一种来源。因此,Na⁺数目最多,A正确;
B. 实验2中,向实验1的混合溶液(含NaCl和Na₂CO₃)滴加酚酞,溶液变红。Na₂CO₃的水溶液显碱性,酚酞遇碱变红,因此,变红是由Na₂CO₃溶液的碱性引起,B正确;
C. 实验3中,向实验2的碱性溶液(含酚酞,红色)加入1 mL稀硝酸(酸)。稀硝酸与Na₂CO₃反应:Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑ + H₂O,产生气体,同时消耗Na₂CO₃,pH降低 。当稀硝酸与Na₂CO₃恰好完全反应时,pH=7,此时继续加酸后溶液酸性增强,pH降低,酚酞在酸性条件下褪为无色,C错误;
D. 实验4中,向实验3的溶液(含NaCl、HNO₃等)滴加AgNO₃溶液,AgNO₃和NaCl反应生成AgCl白色沉淀和NaNO₃,D正确;
故选C。
2.(2025·河南周口·三模)下列各组物质的稀溶液中,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应就能鉴别出来的是
A.NaOH、H2SO4、Na2CO3 B.KOH、HCl、NaOH
C.KOH、NaCl、Na2CO3 D.KOH、NaCl、NaOH
【答案】A
【详解】A、加入酚酞溶液,NaOH、 Na2CO3溶液使酚酞溶液变红,仍呈无色的为 H2SO4 ,区分出H2SO4,取变红的溶液分别滴入H2SO4,若产生气泡,则为Na2CO3,若无气泡,则为NaOH, 仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应能鉴别,选项正确。
B、加入酚酞溶液,KOH、NaOH溶液使酚酞溶液变红, 仍呈无色的为HCl,区分出HCl,再取变红溶液分别滴加HCl, KOH、NaOH都能与HCl反应,两溶液均由红色变成无色,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应无法区分KOH和NaOH,选项错误。
C、加入酚酞溶液,KOH、 Na2CO3溶液使酚酞溶液变红,仍呈无色的为NaCl,区分出 NaCl,取变红溶液分别加入NaCl,因KOH、 Na2CO3都不能与NaCl反应,都无明显现象,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应不能鉴别出KOH、Na2CO3,选项错误。
D、加入酚酞溶液,KOH、NaOH溶液使酚酞溶液变红,仍呈无色的为NaCl,区分出NaCl,取变红溶液分别加入NaCl,因KOH、NaOH都不能与NaCl反应,都没有明显现象,仅用酚酞溶液及同组物质之间的反应不能鉴别出KOH、NaOH,选项错误。
故选A。
3.(2025·甘肃兰州·中考真题)“五角星”能形象呈现初中化学常见物质间的关系。其中甲为黑色固体,戊的固态叫“干冰”,甲、乙、丙、丁均属于不同类别的物质,“五角星”相邻两角间能够发生化学反应。下列说法正确的是
A.甲是铁单质
B.乙和丙反应一定得到黄色溶液
C.丁在实验室可能用来检验二氧化碳
D.图中共涉及四种基本反应类型
【答案】C
【分析】戊的固态叫“干冰”,则戊为二氧化碳;甲为黑色固体且甲能与戊(二氧化碳)反应,二氧化碳与碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则甲为碳;甲、乙、丙、丁均属于不同类别的物质,甲(碳)能与乙反应,碳具有还原性,能还原金属氧化物,则乙可以是氧化铜、氧化铁;乙能与丙反应,酸能与金属氧化物反应生成盐和水,则丙为酸;丙(酸)、戊(二氧化碳)能与丁反应,则丁为碱。
【详解】A、由分析可知,甲为碳,说法错误,不符合题意;
B、由分析可知,乙可以是氧化铜、氧化铁,丙为酸,可以是盐酸,则乙和丙反应可以是氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,得到蓝色溶液,也可以是氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,得到黄色溶液,说法错误,不符合题意;
C、由分析可知,丁为碱,可以是氢氧化钙,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,可用于实验室检验二氧化碳,说法正确,符合题意;
D、由分析可知,甲为碳,乙可以是氧化铜、氧化铁,丙为酸,可以是盐酸,丁为碱,可以是氢氧化钙,则甲与乙反应是碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳或碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,符合一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于基本反应类型中的置换反应;乙与丙反应是氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水或氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;丙与丁反应是盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;丁与戊反应是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,不属于基本反应类型;甲与戊反应是碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,符合“多变一”的特点,属于化合反应,综上可知,共涉及三种基本反应类型,说法错误,不符合题意。
故选:C。
4.(2025·江苏镇江·模拟预测)室温下,通过下列实验探究CuCl2溶液的性质。
实验1:向CuCl2溶液中插入连接电流表的锌片和铜片,电流表指针发生偏转
实验2:向NaOH溶液中滴入少量CuCl2溶液,静置后,上层清液无色
实验3:向CuCl2溶液中加入锌片,出现红色固体,并产生气泡
实验4:向CuCl2溶液中加入NaOH固体,出现蓝色固体,搅拌,固体部分变为黑色
下列说法不正确的是
A.实验1中化学能转化为电能
B.实验2可得出:CuCl2溶液呈现蓝色是Cu2+,不是Cl-颜色
C.实验3可说明:锌的活动性比铜强,CuCl2溶液呈酸性
D.实验4中发生反应:CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓,出现黑色固体说明该反应放热
【答案】D
【详解】A、实验1:锌的活动性比铜强,氯化铜能与锌反应,电流表指针发生偏转,说明产生了电流,将化学能转化为电能,此选项正确;
B、实验2中,向氢氧化钠溶液滴入少量氯化铜溶液,生成蓝色氢氧化铜沉淀,静止后上层清液为无色,无色清液说明溶液中无铜离子(铜离子为蓝色),而氯离子仍存在但无色,因此蓝色是由铜离子引起的,与氯离子无关,此选项正确;
C、实验3中,向氯化铜溶液加入锌片,出现红色固体(铜单质),说明锌置换出铜,证明锌的活动性比铜强,同时产生气泡,可能是氢气,因为氯化铜溶液呈酸性,酸性溶液与活泼金属反应生成氢气,此选项正确;
D、实验4中,向氯化铜溶液加入氢氧化钠固体,出现蓝色固体(氢氧化铜沉淀),反应为:,搅拌后部分固体变黑,黑色固体是氧化铜,因为氢氧化铜不稳定,受热易分解为氧化铜和水,但黑色固体的出现可能是氢氧化钠溶解放热导致的,不能说明该反应放热,此选项错误。
故选D。
5.(2025·吉林长春·二模)小红利用图1所示装置探究溶液与溶液混合后发生的变化。常温下,向1溶液中匀速滴加溶液,pH传感器测得溶液的pH随时间变化如图2所示。一段时间后,三颈烧瓶和试管中均有白色沉淀生成。已知溶液呈中性,能溶于水。下列说法正确的是
A.溶液显酸性
B.30s时溶液显酸性的原因是过量
C.三颈烧瓶中生成的白色沉淀为
D.将三颈烧瓶中的溶液换成溶液重复此实验,现象不完全相同
【答案】D
【详解】A、由图-2可知,一开始pH>7,故碳酸氢钠溶液显碱性,不符合题意;
B、向碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液,一段时间后,三颈烧瓶中有白色沉淀生成,说明生成了碳酸钙,试管中生成白色沉淀,说明生成了二氧化碳(二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水),30s 时溶液显酸性,可能是因为反应生成的二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,不符合题意;
C、由B的分析可知,三颈烧瓶中生成的白色沉淀应是碳酸钙,碳酸氢钙溶于水,不符合题意;
D、碳酸氢钠与氯化钙反应生成碳酸钙、氯化钠、水和二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠,澄清石灰水不变浑浊,所以现象不完全相同,符合题意。
故选D。
6.(2025·江苏镇江·二模)已知通过海水蒸发获得的粗盐中可能混有Na2SO4、MgCl2、CaCl2中的一种或几种。依次进行如下实验,下列说法不正确的是
A.取样,加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含Na2SO4
B.取A中清液,加入过量Na2CO3溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含CaCl2
C.取B中清液,加入过量NaOH溶液,产生白色沉淀,则原固体中一定含MgCl2
D.取C中清液,加入稀盐酸,产生气体,发生反应:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
【答案】B
【详解】A、 加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀,说明存在硫酸根离子,由于杂质中只有硫酸钠含有硫酸根离子,因此原固体一定含硫酸钠,故选项说法正确;
B. A中清液含过量Ba2+,加入碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡,产生的沉淀可能是碳酸钡,也可能是氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,因此不能断定原固体一定含CaCl2,故选项错误;
C. B中清液已去除Ca2+和Ba2+,加入NaOH,氢氧化钠和氯化镁反应产生Mg(OH)2沉淀,说明原固体含Mg2+,即一定含MgCl2,故选项说法正确;
D. C中清液含过量碳酸钠,加入稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,故选项说法正确。
故选:B。
7.(2025·湖北武汉·模拟预测)某化学实验小组探究碳酸钠的化学性质,向甲、乙试管中分别加入50g稀硫酸和氢氧化钡溶液。如图1所示。为了探究甲、乙实验后所得物质的成分,将乙实验中所得物质全部倒入烧杯中,进行图1中的丙实验,实验中测得烧杯内沉淀的质量与滴入甲中所得物质质量的变化关系如图2所示。
下列说法正确的是
①甲实验所得溶液中一定含有硫酸和硫酸钠
②乙实验所得沉淀质量为g
③图2中烧杯内溶液的pH大小关系为:a>b>c>d
④若图2中只测定了n的值,也能求出所加氢氧化钡溶液的溶质质量分数
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】C
【分析】①甲中碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,溶液中一定有硫酸钠,可能有碳酸钠或硫酸,乙中氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,溶液中一定有氢氧化钠,可能有碳酸钠或氢氧化钡;根据图2中沉淀质量变化,加入甲溶液中的硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,则ab段沉淀质量增加;bc段沉淀质量不变,则是硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,则甲溶液中一定有硫酸和硫酸钠,乙溶液中一定有氢氧化钠和氢氧化钡;硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡、二氧化碳和水,由于碳酸钡和硫酸钡的质量比为197:233,则cd段质量增加,由此可知,甲实验所得溶液中一定含有硫酸钠和硫酸,故①正确。
②设乙实验所得沉淀质量为x,则:
解得:
故②错误。
③根据氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,说明乙中氢氧化钡过量,乙中溶液中含有氢氧化钡、氢氧化钠,a点溶液呈碱性,随着甲中物质硫酸加入,溶液中氢氧根离子被消耗,溶液碱性减弱,b点减小,bc段硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,溶液中氢氧根离子继续被消耗,c点继续减小,c点氢氧化钠反应完全,cd段硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,二氧化碳逃逸,d点碳酸钡反应完全,d点溶液与c点溶液相同。所以图2中烧杯内溶液的大小关系为:a>b>c=d。故③错误。
④若图2中只测定了n的值,n为硫酸钡的质量,氢氧化钡最终全部转化为硫酸钡,根据质量守恒定律,可计算出氢氧化钡的质量,氢氧化钡溶液质量已知,根据,能求出所加氢氧化钡溶液的溶质质量分数,故④正确。
【详解】A.根据分析可知,①正确,③错误,故A错误;
B.根据分析可知,②③错误,故B错误;
C.根据分析可知,①④正确,故C正确;
D.根据分析可知,②错误,④正确,故D错误。
故选:C。
8.(2025·江苏连云港·中考真题)通过数字化实验探究NaOH的性质。
实验1∶在盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化如图-1所示。
实验2∶取长期放置后的NaOH固体于烧杯中,加水溶解冷却至室温,加入BaCl2固体,溶液pH随时间的变化如图-2所示。
实验3∶向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图-3所示。
已知∶BaCl2易溶于水,且溶液呈中性。
下列说法正确的是
A.图-1证明NaOH固体能吸收CO2和H2O而变质
B.图-2中ab段pH下降证明NaOH能与BaCl2发生复分解反应
C.图-3中向c点所得溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液显红色
D.图-3中d点所得溶液中Na+的个数小于Cl-的个数
【答案】D
【详解】A、在盛有NaOH固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化如图-1所示,水蒸气含量逐渐减少,是因为氢氧化钠固体具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,没有发生变质,不能证明氢氧化钠固体吸收二氧化碳而变质,说法错误,不符合题意;
B、长期放置的NaOH固体可能发生变质生成碳酸钠,取长期放置后的NaOH固体于烧杯中,加水溶解冷却至室温,加入固体,溶液pH随时间的变化如图-2所示,图-2中ab段pH下降,是因为碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于复分解反应,说法错误,不符合题意;
C、向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图-3所示,由图-3可知,c点对应溶液的pH=7,显中性,不能使无色酚酞溶液变色,说法错误,不符合题意;
D、向一定体积NaOH溶液中滴加稀盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,混合溶液的pH随加入稀盐酸体积的变化如图-3所示,由图-3可知,d点对应溶液的pH小于7,显酸性,说明稀盐酸过量,则d点所得溶液中的溶质有氯化钠、氯化氢,则d点所得溶液中的个数小于的个数,说法正确,符合题意。
故选:D。
9.(2025·安徽安庆·三模)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的变化,甲、乙两组同学按图所示装置进行实验,测定出溶液变化如图所示,下列说法错误的是
A.甲组实验变化对应的曲线是Ⅱ B.若取点对应溶液滴加紫色石蕊试液变红
C.曲线Ⅰ比曲线Ⅱ消耗的稀硫酸中的溶质少 D.中和反应的实质是和反应生成了
【答案】C
【详解】A、甲组实验所用稀硫酸浓度小于乙组,加入相等体积的稀硫酸时溶液pH下降速率甲小于乙,则甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ,正确。
B、M点对应溶液pH小于7,呈酸性,若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液变红。正确。
C、两实验中氢氧化钠质量相等,曲线Ⅰ比曲线Ⅱ消耗的稀硫酸中的溶质相等,溶液质量不相等,错误。
D、中和反应的实质是和反应生成了,正确。
故选C。
10.(2025·贵州铜仁·三模)现有稀硫酸和硫酸铜的混合溶液80 g,向其中加入过量氯化钡溶液,充分反应后再滴加溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液。利用数字化传感器测得生 成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示,下列说法不正确的是
A.a 点的溶液中含有三种溶质
B.a→b 段的实验现象是有蓝色沉淀生成
C.原混合溶液中硫酸和硫酸铜的质量比为98:80
D.向 c 中的溶液中滴加稀硫酸会立即出现白色沉淀
【答案】C
【分析】加入过量的氯化钡,氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,氯化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜。则加入氢氧化钠前有沉淀硫酸钡存在,溶液中有氯化钡、盐酸、氯化铜存在。加入氢氧化钠后,氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水,对应a点前。盐酸反应完后氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,沉淀质量增加,对应ab段。之后加入氢氧化钠不再发生反应,对应b点后。
【详解】A、根据分析,a点溶液中有生成的氯化钠和未与氢氧化钠反应的氯化铜、氯化钡,有三种溶质,A正确;
B、根据分析,a→b段溶液中发生的化学反应是氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和氯化钠的反应,实验现象是有蓝色沉淀生成,B正确;
C、0→a段是氢氧化钠和盐酸反应,a→b是氢氧化钠和氯化铜反应,消耗氢氧化钠的质量相等;硫酸中的氢离子和盐酸中的氢离子相等,与氢氧化钠消耗的氢离子相等,则有H2SO4~2NaOH。硫酸铜中的铜离子和氯化铜中的铜离子相等,与氢氧化钠消耗的铜离子相等,则有CuSO4~2NaOH。故硫酸和硫酸铜的质量关系为:H2SO4~CuSO4,98:160=49:80,故C错误;
D、根据分析,c点溶液中含有氯化钡,故向c点溶液中滴加稀硫酸,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,会立即出现白色沉淀,D正确;
故选C。
11.(2025·江苏镇江·二模)从电导率变化的角度,研究中和反应。
已知:①室温下,几种物质电导率数值如下表[稀硫酸、Ba(OH)2溶液的浓度相同]。
物质
蒸馏水
稀硫酸
Ba(OH)2溶液
BaSO4悬浊液
电导率(uS·cm-1)
3
3921
3273
3
②离子浓度越大,溶液的导电性越强,电导率越大。
按图1装置接好仪器,逐滴加入稀硫酸,图2表示烧杯内电导率变化。
(1)A点电导率低于3273uS·cm-l的原因是 (用化学方程式解释)。
(2)B点对应溶液中的微观粒子有 (填化学符号)。
(3)AC段溶液中离子个数 (选填“变多”、“变少”或“不变”)。
(4)反应过程中电导率最小值可能是 uS·cm-l。
(5)CD段电导率升高的原因是 。
(6)D点电导率没有增加到3921uS·cm-l的原因是 。
【答案】(1)
(2)Ba2+、OH-、H2O
(3)变少
(4)3
(5)稀硫酸过量,溶液导电性增强
(6)稀硫酸和氢氧化钡反应生成水,导致溶液中离子浓度降低,故D点电导率没有增加到3921uS·cm-l
【详解】(1)氢氧化钡容易与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀,故敞口防止的Ba(OH)2溶液电导率低于3273uS·cm-l,化学方程式为:;
(2)A点开始稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,此时氢氧化钡没有完全发生反应,故此时溶液中的微观粒子为钡离子Ba2+和氢氧根离子OH-、H2O;
(3)AC段电导率下降,稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中离子个数逐渐变少;
(4)当稀硫酸和氢氧化钡恰好完全反应时,生成物中只有硫酸钡和水,蒸馏水和BaSO4悬浊液的电导率都为3uS·cm-1,故反应过程中电导率最小值可能是3uS·cm-1;
(5)稀硫酸过量,溶液中离子浓度增大,溶液导电性增强;
(6)因为稀硫酸和氢氧化钡反应生成水,D点溶液是稀硫酸与生成的水混合,溶液体积增大,导致溶液中离子浓度降低,故D点电导率没有增加到3921uS·cm-l。
12.(2025·山东聊城·模拟预测)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某学习小组的同学将稀硫酸依次加入到图1中的试管中,请根据所学回答下列问题:
(1)A试管中反应后溶液中存在的主要微观离子如图2所示,用试纸测定该溶液的酸碱度, 7(填“˃”“=”或“<”),反应后的图中R代表的离子是 (填微粒符号)。
(2)B试管中观察到的实验现象为 。
(3)E试管中发生反应的微观实质为: 。
(4)反应结束后测得D试管中的小于7,溶质的成分为 (填写化学式)。
(5)探究实验结束后,把酚酞滴入到C试管中,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成蓝色沉淀,则下列分析推理合理的是 (填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液变大
【答案】(1) <
(2)固体溶解,溶液由无色变蓝色
(3)
(4)和
(5)①③
【详解】(1)由图2存在氢离子可知酸剩余显酸性,因此溶液的pH<7;
铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,因此反应后的图中R代表的离子是铝离子,符号为:;
(2)B试管中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到的实验现象是黑色固体溶解,溶液由无色变蓝色;
(3)E试管中氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,因此相对应的化学方程式为BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓,反应的微观实质为:;
(4)D试管中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠,测得D试管中的pH小于7呈酸性,说明稀硫酸剩余,因此溶质是H2SO4和Na2SO4;
(5)用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,说明B中稀硫酸有剩余,稀硫酸先与氢氧化钠反应,然后氢氧化钠再与硫酸铜反应产生蓝色沉淀,因此滴加后,B中溶液pH变大。有蓝色沉淀说明C试管中剩余氢氧化钠使酚酞变红,因此长滴管中吸取的C中溶液为红色。故答案为:①③。
13.(2025·山东日照·三模)实验室现有一包含氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠的白色固体。某兴趣小组为测定固体中各成分的质量分数,取一定质量的固体样品利用下列装置进行实验。
【实验一】测量样品与稀盐酸反应得到氯化钠的质量
如图1所示,取3.00g样品置入锥形瓶中,加适量水溶解。逐滴加入过量的稀盐酸,用pH传感器等电子设备采集信息形成图像。将锥形瓶中最终所得溶液蒸发、结晶得到全部固体,其质量为3.48g。
(1)a点溶液呈 。(“酸性”、“碱性”或“中性”)
(2)b点溶液中的溶质是 。
(3)ab段溶液pH降低,写出发生中和反应的化学方程式为 。
(4)蒸发时除使用蒸发皿、铁架台(带铁圈)外,还需要用到的仪器有 。
【实验二】测量样品与稀硫酸反应生成二氧化碳的体积
如图2所示,另取3.00g样品与足量稀硫酸混合,测得生成二氧化碳的体积为220mL(二氧化碳的密度为2.00g/L;装置气密性良好)。
(5)图2集气瓶中植物油的作用 。
(6)结合实验一、二得到的相关数据,要求出固体样品中氯化钠的质量分数,首先需要求出两种固体物质的质量,它们是 和 。
(7)若实验二中俯视读取量筒中水的体积,导致所测固体样品中氯化钠的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)碱性
(2)氯化钠
(3)
(4)酒精灯、玻璃棒
(5)防止二氧化碳溶于水,减小测量误差
(6) 样品中碳酸钠的质量 碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠的质量
(7)偏小
【详解】(1)a点溶液pH大于7显碱性;
(2)由图示可知,b点时溶液pH=7,溶液呈中性。碳酸钠和氢氧化钠水溶液均呈碱性,则b点时,稀盐酸和氢氧化钠、碳酸钠恰好完全反应,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,所以b点时溶液中溶质为氯化钠,故填氯化钠;
(3)根据题意,样品中含有氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠,其中氢氧化钠、碳酸钠均能和稀盐酸反应,其中属于中和反应的是氢氧化钠和稀盐酸的反应,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,方程式为;
(4)蒸发时,需要用带铁圈的铁架台固定蒸发皿,酒精灯加热蒸发皿,然后需要用玻璃棒搅拌溶液,防止局部温度过高,导致溶液溅出。故需要的仪器有酒精灯、玻璃棒,故填酒精灯、玻璃棒;
(5)二氧化碳可溶于水,所以需要植物油分隔开气体和水,防止二氧化碳溶于水,以减小测量误差,故填防止二氧化碳溶于水,减小测量误差;
(6)样品中含有碳酸钠和氢氧化钠,二者均能和稀盐酸反应生成氯化钠,会使得结晶获得的氯化钠质量比样品中氯化钠质量大,所以要求出固体样品中氯化钠的质量,需要用氯化钠的总质量减去碳酸钠、氢氧化钠转化生成的氯化钠的质量。所以需要先根据二氧化碳的质量计算出碳酸钠的质量,再计算出碳酸钠和稀盐酸反应生成的氯化钠的质量,即可计算出固体中氢氧化钠的质量,最后用样品质量减去碳酸钠、氢氧化钠质量即可得到样品中氯化钠的质量,再进行质量分数的计算即可。故填样品中碳酸钠的质量;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠的质量;
(7)俯视读取量筒中水的体积,会使得二氧化碳体积读数偏大,从而导致计算时碳酸钠的质量偏大,从而导致固体中氯化钠的质量计算结果偏小,最终导致氯化钠的质量分数偏小,故填偏小。
14.(2025·陕西·中考真题)如图A、B、C是没有标签的三瓶无色溶液,分别是NaOH溶液、Na2CO3溶液和稀盐酸中的一种,请你与学习小组同学进行以下探究与学习。
任务一 鉴别A、B、C三瓶无色溶液
(1)如图,小明在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡的化学反应方程式为 。
依据上述实验现象,你认为下列结论 (填序号)是正确的。
①A是NaOH溶液,B是Na2CO3溶液,C是稀盐酸
②A是Na2CO3溶液,B是稀盐酸,C是NaOH溶液
③A是NaOH溶液,B是稀盐酸,C是Na2CO3溶液
(2)小亮认为不用无色酚酞溶液也可以完成鉴别,他用三支洁净的玻璃棒分别蘸取少量A、B、C,并在酒精灯火焰上加热,最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是 (填名称)。
(3)小红提出仅通过A、B、C三种溶液任意两种相互倾倒直接混合的方法也能鉴别出A、B、C,你认为该方法 (填“能”或“不能”)达到鉴别目的。
任务二 探究实验后废液中溶质的成分
【提出问题】老师提出让同学们探究上面小明实验结束后,烧杯内的溶液中溶质(除酚酞外)是什么?
【做出猜想】
(4)小强认为废液中的溶质存在以下三个猜想。
猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、HCl 猜想三:NaCl、Na2CO3
上述小强的猜想中,你认为猜想 是不合理的。
【实验验证】
(5)小强取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,开始无明显现象,最后溶液变为红色,证明他的猜想 是成立的。
【反思应用】
(6)若只用一种试剂即可鉴别出KCl、K2CO3、BaCl2三种无色溶液,可以选择的试剂是 (只写一种)。
【答案】(1) ③
(2)稀盐酸/盐酸
(3)不能
(4)三
(5)二
(6)稀硫酸(合理即可)
【详解】(1)在小烧杯中加入一定量A,向其中滴加2~3滴无色酚酞溶液,观察到溶液变红,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞试液变红,稀盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,故溶液变红,说明A中为氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液,接着向该溶液中加入一定量B,只观察到溶液变为无色,氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠显中性,稀盐酸显酸性,均不能使无色酚酞试液变色,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故只观察到溶液变为无色,说明B中为稀盐酸,A中为氢氧化钠溶液,则C中是碳酸钠,再向其中滴加一定量C,只观察到生成无色气泡,生成气泡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:;
由以上分析可知,A中是氢氧化钠溶液,B中是稀盐酸,C中是碳酸钠溶液。
故选③;
(2)盐酸具有挥发性,加热过程中,氯化氢会挥发出去,故最终无固体残留的那支玻璃棒所蘸的溶液一定是稀盐酸;
(3)将三种溶液两两混合,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠和碳酸钠不反应,无明显现象,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,产生气泡,故均无明显现象的是氢氧化钠溶液,均产生一次气泡的是稀盐酸和碳酸钠溶液,无法区分稀盐酸和碳酸钠溶液,故该方法不能达到鉴别目的;
(4)碳酸钠溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红,故滴加一定量C后,只观察到生成无色气泡,溶液没有变为红色,说明反应后溶液中一定不含碳酸钠,则猜想三是不合理的;
(5)取少量废液于试管中,向其中滴加澄清石灰水,澄清石灰水显碱性,如果废液中不含盐酸,则滴加澄清石灰水后,溶液立即变为红色,开始无明显现象,最后溶液变为红色,说明废液中含盐酸,氢氧化钙先与稀盐酸反应氯化钙和水,故开始无明显现象,待盐酸完全反应后,滴加澄清石灰水,溶液呈碱性,故最后溶液变为红色,故猜想二成立;
(6)氯化钾和稀硫酸不反应,无明显现象,碳酸钾和稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,产生气泡,氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,产生白色沉淀,现象不同,故可选择的试剂是稀硫酸。
15.(2025·四川眉山·中考真题)某化学兴趣小组为探究稀盐酸的化学性质做了如图实验。
(1)有气泡产生的是 (填字母序号)。
(2)C中观察到固体逐渐减少,溶液变为黄色,该反应的化学方程式为 。
(3)为探究D试管内反应后溶液中溶质的成分,该小组进行了以下探究。
【提出问题】
D试管内反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】
猜想一:NaCl;猜想二:NaCl和HCl;猜想三: 。
【实验探究】
实验步骤
实验现象
实验结论
I.取少量D试管内的溶液,倒入盛有碳酸钠粉末的试管中
无明显现象
猜想二不成立
II.另取少量D试管内的溶液,滴加硫酸铜溶液
猜想三成立,猜想一和二不成立
【实验结论】
综上所述,猜想三正确。
【反思与评价】
①能替代步骤II中所用硫酸铜溶液也可得到相同结论的物质是 (填字母序号)。
A.无色酚酞试液 B.铁粉 C.稀硫酸 D.氯化铁溶液
②在考虑反应后溶液中溶质成分时,除生成物外还需考虑 。
【答案】(1)A
(2)
(3) NaCl和NaOH 产生蓝色沉淀 A、D 反应物是否过量
【详解】(1)A、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,产生气泡,符合题意;
B、在金属活动性顺序里,铜排在氢后,铜和稀盐酸不反应,不符合题意;
C、氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,无气泡产生,不符合题意;
D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无气泡产生,不符合题意。
故选A;
(2)C中观察到固体逐渐减少,溶液变为黄色,该反应为氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,该反应的化学方程式为:;
(3)猜想与假设:氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为氯化钠,如果盐酸过量,则溶质为氯化钠,氯化氢,如果氢氧化钠过量,则溶质为氯化钠、氢氧化钠,故猜想三:NaCl和NaOH;
实验探究:II.另取少量D试管内的溶液,滴加硫酸铜溶液,硫酸铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠,故产生蓝色沉淀,说明含氢氧化钠,说明猜想三成立;
反思与评价:①A、无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中均不变色,故加入无色酚酞试液,溶液变红,说明含氢氧化钠,可以得到相同结论,符合题意;
B、铁与氢氧化钠不反应,不能得出相同的结论,不符合题意;
C、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,无明显现象,不能得到相同结论,不符合题意;
D、氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,产生红褐色沉淀,说明含氢氧化钠,可以得到相同的结论,符合题意。
故选AD;
②在考虑反应后溶液中溶质成分时,除生成物外还需考虑反应物是否过量。
16.(2025·广东广州·一模)实验小组对生石灰干燥剂的变质情况及其制备原理进行探究
I.探究干燥剂变质情况
(1)生石灰会与空气中的 反应变质,可能生成氢氧化钙、碳酸钙。
(2)实验依次加入的检验试剂及现象如图所示。
①写出证明有碳酸钙的化学反应方程式 。
②证明干燥剂未完全变质的现象是 。
③有同学提出加入 (填X的化学式)溶液,出现蓝色沉淀并不能证明有氢氧化钙,理由是 。
(3)为进一步检验该干燥剂是否含有氢氧化钙,实验小组进行了定量测定。
【查阅资料】
i.氢氧化钙约在580℃开始分解,在650℃完全分解为氧化钙和水;
ii.碳酸钙约在825℃开始分解,生成二氧化碳和氧化钙。
【实验设计】实验小组通过充分加热一定量干燥剂至特定温度,冷却并干燥后称量,若 ,证明没有氢氧化钙,反之含有氢氧化钙。
【实验过程】取5.00g该干燥剂在特定温度下加热充分反应,冷却并干燥后称量。记录数据如表:
温度/℃
650
900
固体质量/g
4.64
4.46
【实验结论】该干燥剂除了含氧化钙、碳酸钙外,还含氢氧化钙 g。
II.探究制备原理
(4)活动小组设想利用石灰石制备纯净的生石灰干燥剂,需要进行的转化路径有(以钙元素为转化主线,其余杂质、所需试剂和条件忽略不写):
①石灰石→生石灰→氢氧化钙→碳酸钙→生石灰;
②石灰石→ →生石灰。
【答案】(1)水和二氧化碳
(2) 加水后,放热明显 CuSO4(合理即可) 氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,反应生成的氢氧化钙也能与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀
(3) 加热至650℃,固体质量不变 1.48
(4)生石灰→氢氧化钙
【详解】(1)生石灰能与空气中的水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水,即生石灰会与空气中的二氧化碳和水反应变质,可能生成氢氧化钙、碳酸钙;
(2)①碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故产生气泡,说明含碳酸钙,该反应的化学方程式为:;
②氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,故加水后,放热明显,说明干燥剂未完全变质;
③氢氧化钙能与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙,产生蓝色沉淀,故可加入CuSO4溶液;
氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,反应生成的氢氧化钙也能与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故出现蓝色沉淀并不能证明有氢氧化钙;
(3)实验设计:实验小组通过充分加热一定量干燥剂至特定温度,冷却并干燥后称量,氢氧化钙约在580℃开始分解,在650℃完全分解为氧化钙和水;碳酸钙约在825℃开始分解,生成二氧化碳和氧化钙。故若加热至650℃,固体质量不变,说明没有氢氧化钙,反之含有氢氧化钙;
实验结论:氢氧化钙约在580℃开始分解,在650℃完全分解为氧化钙和水;碳酸钙约在825℃开始分解,生成二氧化碳和氧化钙,由表可知,650℃时,固体的质量为4.64g,固体质量减小,说明含氢氧化钙,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则氢氧化钙分解生成水的质量为:5.00g-4.64g=0.36g
解:设该干燥剂中含氢氧化钙的质量为x
x=1.48g
答:该干燥剂中含氢氧化钙的质量为1.48g;
(4)石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙在650℃完全分解为氧化钙和水,故②石灰石→生石灰→氢氧化钙→生石灰。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$