内容正文:
专题01酸与碱 酸碱之间的反应
【考点1 酸碱指示剂 酸碱度】
【考点剖析】
一、酸性物质和碱性物质
1、电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如:NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-。
<书写电离方程式时,应注意以下几点:(1)不必写条件;(2)配平,使正、负电荷数相等;(3)原子团不能拆开书写>。
2、酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-。
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
3、碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-。
(3)生活中常见的碱:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。能电离出H+ 的不一定是酸,能电离出OH- 的不一定是碱。
二、酸碱指示剂
1、酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
2、常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
紫色石蕊遇酸变红色,遇碱变蓝色;无色酚酞遇酸不变色,遇碱变红色(指溶液,不特指酸碱)
不溶于水的酸和碱,不能使指示剂变色;指示剂变色的过程是化学变化。
3、自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂。
三、溶液酸碱性的强弱程度
1、溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度。
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度。
(2)取值范围通常:0~14。
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
2、测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用干燥洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
四、溶液酸碱性与生命活动的关系
1、人体胃液的正常pH为0.9~1.5;人体血液的pH为7.35~7.45。【与人体的关系】
2、人的汗液的pH为5.5~6.6;食醋里含有醋酸,它的pH为3左右;牛奶的pH通常小于7;酱油的pH为4.8左右;番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4。【与生活的关系】
3、土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。【与土壤的关系】
4、雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。【与环境的关系】
【题目示例】
二氧化硫气体是造成酸雨的主要气体,其水溶液叫亚硫酸(H2SO3 )。硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,其水溶液叫氢硫酸。已知相同的条件下,氢硫酸的酸性弱于亚硫酸。现在室温下向饱和的亚硫酸溶液中通入过量的硫化氢气体,反应的化学方程式为:2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O.则下图中溶液的pH随通入硫化氢体积的变化曲线示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:酸性溶液pH小于7,且酸性越强pH越小。随着反应2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O的发生,溶液的酸性变弱,pH会不断变大,图象会是一条上升的曲线;至恰好反应时pH等于7,继续滴加氢硫酸溶液会再次显酸性,但由于氢硫酸的酸性弱于亚硫酸,故溶液最后的pH会比开始时大。
故选:B。
【变式巩固】
为研究碱的化学性质,小科进行了如下实验,试管中溶液红色不能褪去的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A、氯化铁和氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,溶液由红色变成无色,该选项不正确。
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,溶液由红色变成无色,该选项不正确。
C、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液由红色变成无色,该选项不正确。
D、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液显碱性,研究生酚酞变红色,试管中溶液红色不能褪去,该选项正确。
故选:D。
【考点2 酸】
【考点剖析】
一、盐酸(HCl)
1、浓盐酸的物理性质
纯净的浓盐酸是无色的液体,有刺激性气味,具有挥发性(故需要密封保存)。打开瓶塞后能在空气中形成白雾。工业盐酸因含有Fe3+而呈黄色。
(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气又形成盐酸的小液滴,故出现白雾现象。
(2)如果浓盐酸敞口放置,由于浓盐酸具有挥发性,挥发出溶质HCl,会导致溶液质量和溶质的质量分数都减小,故浓盐酸要密封保存。
2、稀盐酸的化学性质
化学性质
与其反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂
作用
石蕊试液
酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
铁钉
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3)
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
与某些盐
反应
鸡蛋壳
(主要成分是碳酸钙)
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
硝酸银溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
二、硫酸(H2SO4)
1、浓硫酸
(1)浓硫酸是无色、黏稠、油状的液体,难挥发,密度比水大(物理性质)。
(2)浓硫酸具有以下特性
①强腐蚀性(化学性质):浓硫酸对皮肤、衣服等有强烈的腐蚀作用。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上,要先用干布拭去,然后用大量清水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时应立即送医院。O2、H2、CO2、SO2等气体可用浓硫酸进行干燥,但是能与其反应的NH3等碱性气体不可用它干燥。
②吸水性(物理性质):能直接吸收空气中的水分(故需要密封保存),所以常作为某些气体的干燥剂。
③脱水性(化学性质):能把由C、H、O等元素组成的化合物里的H、O元素按原子个数比2:1的比例从化合物中“脱出”结合成水,因而具有脱水性。
2、浓硫酸的稀释
由于浓硫酸溶于水时放出大量的热,因而在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注人水里,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒人浓硫酸中。
不可把水倒入浓硫酸中稀释的原因:水的密度比浓硫酸小,若把水倒入浓硫酸中,水浮在浓硫酸表面,浓硫酸溶于水时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
3、稀硫酸的化学性质
化学性质
与其反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液
酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
锌粒
有气泡产生
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
与金属氧化物
反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
与某些盐反应
碳酸钠
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
氯化钡溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
三、盐酸与硫酸的用途比较
酸
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素氯化锌)等;
人体胃液中含有盐酸,可帮助消化。
硫酸(H2SO4)
重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂。
四、硝酸
1、物理性质:无色、有刺激性气味,液体,易挥发;能在空气中形成硝酸小液滴而成白雾。
2、化学性质:也有类似盐酸的化学性质。
3、浓硝酸的特性:强氧化性,与金属反应不产生H2,而是水,能强烈腐蚀衣服和皮肤,使用时小心。【了解】
五、酸的通性
1、酸的通性
酸的通性
反应情况
化学方程式
与指示剂作用
能使紫色的石蕊试液变红
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
生成盐和氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生成盐和水
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
生成盐和水
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
与某些盐反应
生成新盐和新酸
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
2、酸具有相似化学性质的原因
①酸的电离实质:溶于水后电离出的阳离子全部是氢离子,阴离子是酸根离子。
②相同点:不同的酸都能电离出H+。
③不同点:不同的酸电离出的酸根阴离子不同。
④酸具有相似化学性质的原因:酸在水中都电离出相同的阳离子—— H+。
六、Cl- 和SO42、CO32-三种离子的检验
1、Cl- :先向待测液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。相关的化学方程式:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 (以HCl为例)。
2、SO42- :先向待测液中滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。相关的化学方程式:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3(以H2SO4为例)。
3、CO32- :加盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳)。
相关化学方程式:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
注:检验Cl-和SO42-时,要加几滴稀硝酸,目的是除去CO32—等杂质离子的干扰。
因为CO32—与AgNO3或BaCl2溶液接触时,也有白色沉淀Ag2CO3、BaCO3生成,但这些沉淀都溶于稀硝酸。溶液有可能同时存在Cl-和SO42-时,应该先检验SO42-,而且用Ba(NO3)2溶液和稀硝酸代替BaCl2溶液和盐酸作试剂。且需将BaSO4沉淀滤去,再往滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。 因为硫酸银微溶于水,如果溶液中SO42-浓度较大,先检验Cl-,加入AgNO3溶液时,会生成Ag2SO4(微溶)沉淀,而干扰Cl-的检验。
【题目示例】
如图表示化学反应中溶液的颜色变化。下列叙述不正确的是( )
A.若X是稀盐酸,a可能是紫色石蕊溶液
B.若X是稀盐酸,b可能是氧化铁
C.若X是稀硫酸,c不可能是单质
D.若X是稀硫酸,d不可能是单质
【解答】解:A、若X是稀盐酸,a可能是紫色石蕊溶液,这是因为稀盐酸显酸性,能使石蕊试液变红色,该选项说法正确;
B、若X是稀盐酸,b可能是氧化铁,这是因为稀盐酸能和氧化铁反应生成氯化铁溶液,该选项说法正确;
C、若X是稀硫酸,c可能是单质,例如c是单质铁时,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色溶液,该选项说法不正确;
D、若X是稀硫酸,d不可能是单质,这是因为稀硫酸和d反应生成蓝色溶液,说明溶液中含有铜离子,而稀硫酸不能和铜反应,因此d不可能是单质铜,该选项说法正确。
故选:C。
【变式巩固】
小金进行了如下实验:①将稀盐酸分别滴入试管甲和乙中,如图所示;②将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液;③取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液,无明显现象;④取少量滤液于试管中,滴加少量盐酸,有气泡产生。则②的无色滤液中( )
A.可能含有HCl
B.可能含有NaCl、CaCl2和Na2CO3
C.一定含有NaCl和Na2CO3
D.一定含有NaCl和CaCl2
【解答】解:A.滤液中含Na2CO3,Na2CO3与HCl会反应,所以不可能含HCl,故A错误;
B.滤液中无CaCl2,且Na2CO3与CaCl2不能共存,所以不可能同时含Na2CO3与CaCl2,故B错误;C.由上述分析可知,滤液一定含NaCl和Na2CO3,故C正确;
D.由上述分析可知,滤液中无CaCl2,故D错误;
故选:C。
【考点3 碱】
【考点剖析】
一、氢氧化钠( NaOH )
1、俗名:烧碱、火碱、苛性钠。
2、物理性质:常态下为白色固体,易潮解(暴露在空气中容易吸收空气中的水分,表面潮湿而逐步溶解),极易溶于水且放出大量的热,水溶液有滑腻感、有涩味。
3、化学性质:具有较强的腐蚀性,能腐蚀兔毛或全毛绒线;具有碱的通性。不能放在纸片上称量,应放在烧杯等玻璃器皿中称量。
4、变质:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应而变质,变质生成碳酸钠,化学反应方程式:2NaOH+CO2 =Na2CO3 + H2O。
5、用途:重要的化工原料,应用于造纸制铝、制皂精炼石油等工业;生活中可用来除油污等。
二、氢氧化钙[Ca(OH)2 ]
1、俗名:熟石灰、消石灰。
2、物理性质:常态下为白色粉末状固体,微溶于水(溶解度随温度的升高而减小)。
3、化学性质:
(1)具有较强的腐蚀性。
(2)能与CO2、SO2等反应,如CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O,这一反应常用于检验CO2。
(3)能与酸反应,反应过程无明显现象,如Ca(OH)2与HCl和H2SO4的反应如下:
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O;Ca(OH)2+H2SO4 = CaSO4+2H2O。
(4)能与部分盐反应,生成沉淀:
2FeCl3+3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3↓+3CaCl2;Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH。
Fe(OH)3为红褐色沉淀,CaCO3为白色沉淀。
4、用途:重要的建筑材料,也是一种工业原料。如用来制取漂白粉,农业上用于改良酸性土壤等。
5、Ca(OH)2的制取:将生石灰(CaO)溶于水(剧烈反应、放出大量的热),发生反应的化学方程式为CaO+H2O = Ca(OH)2。
三、碱的通性
1、碱的通性
碱的通性
反应情况
示例
能使指示剂变色
能使紫色石蕊试液变蓝
能使无色酚酞试液变红
NaOH、Ca(OH)2等可溶性碱均能使紫色石蕊试液变蓝
使无色酚酞试液变红。
能与某些非金属氧化物反应
生成盐和水
2NaOH+SO2 = Na2SO3 (亚硫酸钠)+H2O
氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫;
Ca(OH)2 +CO2= CaCO3↓+H2 O
可用来检验二氧化碳的存在;
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
常用来吸收二氧化碳;
2NaOH+SiO2 = Na2SiO3+H2O
盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞或木塞。
能与酸反应
生成盐和水
NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
能与某些盐反应
生成新盐和新碱
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
2、常见的不溶性碱有:Mg(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,它们不能使加入的指示剂变色。Mg(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2是白色沉淀,Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色絮状沉淀。
【题目示例】
如图是用U形管改进后的创新实验装置,同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是( )
A.反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B.将CO2换成CO,实验现象一样
C.反应一段时间后,烧杯中滴加酚酞都会变红
D.该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
【解答】解:A、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能溶于水,与水反应生成碳酸,对比可知左侧消耗二氧化碳更多,上升速度更快,故选项说法错误。
B、一氧化碳难溶于水,且不和氢氧化钠反应,无明显现象,故选项说法错误。
C、左侧生成碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,酚酞变色;右侧生成碳酸,遇到酚酞不变色,故选项说法错误。
D、由图可知,左侧烧杯中的氢氧化钠溶液(溶质是氢氧化钠,溶剂是水)与右侧烧杯中的水体积相等,二者形成对比实验,氢氧化钠可以与二氧化碳反应,二氧化碳能溶于水,但最后左右液面上升速度不一样,左侧快,说明氢氧化钠确实和二氧化碳反应,故选项说法正确。
故选:D。
【变式巩固】
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
【解答】解:A.图1显示的是水蒸气含量随时间的变化,不能说明NaOH固体吸收CO2和H2O而变质,故A错误;
B.图2中ab段pH下降是因为NaOH溶液中加入BaCl2固体,BaCl2与NaOH不反应,pH下降是因为溶液被稀释,故B错误;
C.图3中c点pH=7,溶液呈中性,滴加无色酚酞溶液后溶液不会显红色,故C错误;
D.图3中d点溶液中,加入的稀盐酸体积大于中和NaOH所需的体积,因此溶液中Na+的个数小于Cl﹣的个数,故D正确;
故选:D。
【考点4 酸碱反应】
【考点剖析】
一、酸碱反应
1、酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴入几滴酚酞试液,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,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,碱和酸发生了反应。
2、实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
◆酸碱反应时pH的变化曲线
注:酸碱互滴图像,溶液的酸碱性也发生改变,最终都无限接近某一个值
类型
pH变化过程
溶质成分
图象
碱
入
酸
开始时,溶液的pH<7,溶液呈酸性;
随着碱的加入,pH逐渐增大;
当酸碱恰好完全反应时,
溶液的pH=7,溶液呈中性;
随着碱的继续加入,溶液的pH>7,
溶液呈碱性
A:HCl
B:NaCl
C:NaCl、NaOH
类型
pH变化过程
溶质成分
图象
酸
入
碱
开始时,溶液的pH>7,溶液呈碱性;随着碱的加入,pH逐渐减小;
当酸碱恰好完全反应时,
溶液的pH=7,溶液呈中性;
随着酸的继续加入,溶液的pH<7,
溶液呈酸性
A:NaOH
B:NaCl
C:NaCl、HCl
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
2、酸碱反应原理:酸和碱之间发生反应能生成盐和水。
如:HCl+NaOH = NaCl+H2O,H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
3、酸碱反应的实质
(1)酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
(2)特点:反应放热。
注意:
①有盐和水生成的反应不一定是酸碱反应,如金属氧化物与酸反应、非金属氧化物与碱反应均生成盐和水,但都不是酸碱反应。
②酸碱反应一定属于复分解反应,但复分解反应不一定是酸碱反应。
二、酸碱(中和)反应的应用
1、酸碱反应在农业生产中的应用
植物适宜在接近中性(pH在6.5~7.5)的土壤里生长,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[主要含Ca(OH)2]来降低土壤的酸性。
注意:改良酸性土壤常使用熟石灰,而不使用碱性、腐蚀性很强的氢氧化钠。
2、酸碱反应在工业生产中的应用
(1)处理工业废水,解决环保问题。
(2)精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
3、酸碱反应在医药方面的应用
人体胃液中含有盐酸,如果胃酸过多,会引起胃痛等病症,减少胃酸常用的药剂有Al(OH)3,其反应的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O。
【题目示例】
酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图甲装置研究等质量分数的稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,事先在氢氧化钠溶液中滴入了酚酞试剂,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图乙和图丙。
(1)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)结合图片小科同学推断出图丙中m1的值为 。
(3)下列说法正确的是 (可多选)。
A.取图乙中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
B.图乙中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
C.图乙中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.溶液恰好由红色变为无色且30s不变色说明该氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
E.据图乙可知,在c点时氢氧化钠溶液质量大于12g
【解答】解:(1)由图乙可知,溶液初始的pH大于7,显碱性,随着另一种溶液的加入,pH逐渐减小到小于7,则该实验是将稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中,仪器A中是稀盐酸,溶质是HCl。
(2)由图丙可知,m1时溶液的温度达到最高,说明此时恰好完全反应,溶液的pH等于7,结合图乙可知,图丙中m1的值为12。
(3)A、由图乙可知,d点溶液的pH小于7,显酸性,溶液中的溶质是生成的氯化钠和过量的氯化氢,取图乙中d点所示溶液加热蒸干,氯化氢会挥发,所得固体为氯化钠,属于纯净物,故选项符合题意;
B、由图乙可知,b点溶液的pH大于7,显碱性,溶液中的溶质是生成的氯化钠(NaCl)和未反应完的氢氧化钠(NaOH),故选项不符合题意;
C、由图乙可知,c点溶液的pH等于7,显中性,说明此时稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,则图乙中c→d所示溶液中HCl的质量不断增加,故选项不符合题意;
D、溶液恰好由红色变为无色且30s不变色说明该氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,故选项符合题意;
E、由图乙可知,c点溶液的pH等于7,显中性,说明此时稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,所以c点时消耗稀盐酸的质量等于12g,由于不知道稀盐酸和氢氧化钠溶液的浓度,无法判断c点时氢氧化钠溶液质量,故选项不符合题意;
故选:AD。
故答案为:
(1)HCl;
(2)12;
(3)AD。
【变式巩固】
胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)酸镁片的主要成分是铝碳酸镁,该物质中含有Al3+、Mg2+、OH﹣、,其中起抗酸作用的微粒是 (填符号)。
(2)为测定碳酸氢钠片中有效成分的占比,兴趣小组取10片碳酸氢钠片研磨成粉,用图乙装置将20g稀盐酸分两次加入装有粉末的大烧杯。请利用图中数据计算每片药片中碳酸氢钠的质量分数。
(3)为了进一步比较药效,兴趣小组取等量的两种药片与足量稀盐酸反应,利用CO2传感器和pH传感器分别测出容器内CO2浓度和溶液pH变化,得到图丙所示两幅曲线图。通过分析曲线图你认为 片(填“碳酸氢钠”或“铝碳酸镁”)治疗胃酸的效果更好,理由是 。
【解答】解:(1)胃酸的主要成分是盐酸,能与盐酸反应的微粒起抗酸作用。Al3+、Mg2+与盐酸不反应,OH﹣能与H+反应生成水;碳酸根离子能与H+反应生成二氧化碳和水;所以起抗酸作用的微粒是OH﹣、;故答案为:OH﹣、;
(2)根据质量守恒定律,反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。反应前碳酸氢钠粉末和稀盐酸的总质量为185.0g,加入10g稀盐酸后,总质量变为183.6g,则第一次加入稀盐酸产生二氧化碳的质量为185.0g﹣183.6g=1.4g;再次加入10g稀盐酸后,总质量变为182.8g,则第二次产生二氧化碳的质量为183.6g﹣182.8g=0.8g。两次共产生二氧化碳的质量为2.2g;
设10片碳酸氢钠片中碳酸氢钠的质量为x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x 2.2g
x = 4.2g。
每片碳酸氢钠片的质量为0.5g,10片的质量为5g,则每片药片中碳酸氢钠的质量分数为100%=84%;故答案为:84%;
(3)由图丙中pH变化曲线可知,铝碳酸镁片与胃酸反应后溶液的pH更高,说明铝碳酸镁片能使胃酸的酸性减弱得更明显,所以铝碳酸镁片治疗胃酸的效果更好。故答案为:铝碳酸镁;铝碳酸镁片与胃酸反应后溶液的pH更高,能使胃酸的酸性减弱得更明显,碳酸氢钠更容易造成胃胀气。
题型一.溶液的酸碱性与pH的关系
1. 一些食物的近似pH如表所示,下列说法正确的是( )
食物
苹果汁
西瓜汁
牛奶
鸡蛋清
pH
2.9
5.8
6.4
7.6
A.牛奶放置一段时间后变酸,pH变大
B.西瓜汁比苹果汁酸性强
C.鸡蛋清和牛奶都显碱性
D.胃酸过多的人应该少饮苹果汁
【解答】解:A.牛奶放置一段时间后变酸,即酸性增强,pH变小,选项说法错误;
B.西瓜汁的pH大于苹果汁的pH,所以西瓜汁比苹果汁酸性弱,选项说法错误;
C.牛奶的pH<7,显酸性,选项说法错误;
D.苹果汁的pH<7,显酸性,所以胃酸过多的人应该少饮苹果汁,选项说法正确。
故选:D。
2. 兴趣小组做了以下实验(已知相同条件下,同浓度溶液中水的挥发能力近似相等),根据实验事实判断下列说法正确的是( )
序号
实验装置
容器内物质初始质量
操作1
两天后容器内物质质量
操作2
实验结果
①
10.00g
放置两天
10.00g
取2份少许等量的③溶液,向其中分别滴加①和②中溶液至中性
消耗溶液质量:①>②
②
10.00g
6.69g
③
10.00g
8.47g
A.两天后①中溶液的pH小于②中溶液的pH
B.两天内②中溶液挥发出的水一定大于3.21g
C.③中溶液减少量比②中少只因NaOH不挥发
D.可推理得出③中原溶液溶质质量分数为1%
【解答】解:A、取2份少许等量的③溶液,向其中分别滴加①和②中溶液至中性,消耗溶液质量:①>②,说明①中酸性比②中弱,则两天后①中溶液的pH大于②中溶液的pH,故选项说法错误。
B、②中氯化氢的质量为10.00g×1%=0.1g,②中减少的质量为10g﹣6.69g=3.31g;则盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,两天内②中溶液一定还含有氯化氢,则挥发出的水一定大于3.31﹣0.1g=3.21g,故选项说法正确。
C、氢氧化钠不具有挥发性,③中溶液减少量比②中少,不是只因NaOH不挥发,还因为盐酸中会同时挥发出氯化氢、水蒸气,故选项说法错误。
D、取2份少许等量的③溶液,向其中分别滴加①和②中溶液至中性,消耗溶液质量:①>②,由于无法确定参加反应的稀盐酸的质量、氢氧化钠的质量,无法确定③中原溶液溶质质量分数,故选项说法错误。
故选:B。
3. 伟杰同学如图1通过针筒改变试管内压强,图2为少闯同学发现的pH随气压变化的关系,下列说法错误的是( )
A.pH随气压增大而减小
B.当活塞吸气时,pH变大,发生了反应②
C.当气压小到一定程度时,瓶内pH会大于7
D.将剩余的水换成NaOH时,CO2质量会减少
【解答】解:A.根据图像分析可知,pH随气压增大而减小,故题中说法正确;
B.当活塞吸气时,装置中压强减小,二氧化碳的溶解度变小,pH变大,发生了反应②,故题中说法正确;
C.二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,当气压小到一定程度时,瓶内pH仍然会小于7,故题中说法错误;
D.将剩余的水换成NaOH时,二氧化碳与氢氧化钠反应,CO2质量会减少,故题中说法正确。
故选:C。
4. 如图所示的pH变化曲线是盐酸与氢氧化钠反应得到的结果,则下列说法正确的是( )
A.横坐标是滴加的盐酸体积
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色絮状沉淀
C.c点溶液中的Na+和Cl﹣个数比大于1
D.可根据溶液pH逐渐增大且大于7得出两种物质确实发生了化学反应
【解答】解:A、图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中,横坐标是滴加的氢氧化钠溶液的体积,故选项说法错误。
B、a点的溶液的pH小于7,显酸性,溶质是氯化钠、盐酸,向a点的溶液中加入硫酸铜溶液,不反应,无明显现象,故选项说法错误。
C、c点溶液的pH等于7,显中性,溶质是氯化钠,c点溶液中的Na+和Cl﹣个数比等于1,故选项说法错误。
D、一开始溶液的pH小于7,显酸性,根据溶液pH逐渐增大且大于7,说明酸性逐渐减弱,可得出两种物质确实发生了化学反应,故选项说法正确。
故选:D。
5. 不同品牌洗手液的pH一般不同,现有四种洗手液的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B.洗手液b的酸性比a强
C.洗手液c能使石蕊试液变红色
D.洗手液d和a混合液的pH可能等于7
【解答】解:A、洗手液a的pH小于7,显酸性,用蒸馏水稀释后,其酸性减弱,pH增大,故选项A说法错误;
B、洗手液b的pH比a小,因此洗手液b的酸性比a弱,故选项B说法错误;
C、洗手液c的pH大于7,显碱性,能使石蕊试液变蓝色,故选项C说法错误;
D、洗手液d的pH大于7,洗手液a的pH小于7,二者的混合液的pH可能等于7,故选项D说法正确。
故选:D。
题型二.酸碱指示剂及其性质
6. 下列物质加入到无色酚酞试液中,能使酚酞变红的是( )
A.Ca(OH)2 B.MgO C.Cu(OH)2 D.NaCl
【解答】解:A、氢氧化钙溶于水形成氢氧化钙溶液,氢氧化钙溶液显碱性,能使酚酞变红色,故选项符合题意。
B、氧化镁难溶于水,不能形成碱性溶液,不能使酚酞变色,故选项不符合题意。
C、氢氧化铜难溶于水,不能形成碱性溶液,不能使酚酞变色,故选项不符合题意。
D、氯化钠溶于水形成氯化钠溶液,氯化钠溶液显中性,不能使酚酞变色,故选项不符合题意。
故选:A。
7. 天宫课堂中,宇航员通过实验呈现了“奥运五环”,实验中使用了指示剂——溴百里酚蓝,溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表所示。下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为蓝色的是( )
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
A.氯化钡溶液 B.硫酸溶液
C.氢氧化钾溶液 D.硫酸钠溶液
【解答】解:A、氯化钡溶液显中性,能使溴百里酚蓝溶液显绿色,故选项错误。
B、硫酸溶液显酸性,能使溴百里酚蓝溶液显黄色,故选项错误。
C、氢氧化钾溶液显碱性,能使溴百里酚蓝溶液显蓝色,故选项正确。
D、硫酸钠溶液显中性,能使溴百里酚蓝溶液显绿色,故选项错误。
故选:C。
8. 用隐形笔书写的字迹在正常情况下看不见,只有用特定的显影剂涂抹在字迹上才能显示,某隐形笔内装有的隐形液体为酚酞,则下列能做显影剂的是( )
A.食盐溶液 B.盐酸溶液
C.柠檬酸溶液 D.氢氧化钠溶液
【解答】解:酸性溶液与中性溶液不能使无色酚酞试液变色,碱性溶液能使无色酚酞试液变红色。
A、食盐溶液呈中性,不能使酚酞试液变色,故A不合题意;
B、盐酸显酸性,不能使酚酞试液变色,故B不合题意;
C、柠檬酸溶液显酸性,不能使酚酞试液变色,故C不合题意;
D、氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红色,故D符合题意。
故选:D。
9. 如图所示,U型管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡溶液和稀盐酸,充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色。下列说法正确的是( )
A.开始时左管溶液呈红色,右管溶液呈蓝色
B.充分反应后的溶液中含有的阴离子是OH﹣和Cl﹣
C.充分反应后的溶液中滴加适量Na2CO3溶液,会产生气泡
D.充分反应后的溶液中滴加过量Na2SO4溶液,溶液变紫色并产生沉淀
【解答】解:A、U型管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡溶液和稀盐酸,紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,则开始时左管溶液呈蓝色,右管溶液呈红色,故选项说法不正确。
B、氢氧化钡溶液和稀盐酸反应生成氯化钡和水,充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色,说明此时溶液呈碱性,溶液中含有过量的氢氧化钡和生成的氯化钡,阴离子是OH﹣和Cl﹣,故选项说法正确。
C、由B可知,充分反应后的溶液中含有过量的氢氧化钡和生成的氯化钡,滴加适量Na2CO3溶液,氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,会产生白色沉淀,故选项说法不正确。
D、由B可知,充分反应后的溶液中含有过量的氢氧化钡和生成的氯化钡,氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,溶液仍然呈碱性,保持蓝色并产生沉淀,故选项说法不正确。
故选:B。
10. “有一些花的颜色是红的、蓝的或紫的。这些花里含的色素叫做‘花青素’。花青素遇到酸就变红,遇到碱就变蓝……”小科同学在阅读了此段文字后,做了如下实验:将一朵紫色的喇叭花泡在肥皂水里,喇叭花很快就变成了蓝色;她又将另一朵紫色的喇叭花泡在家庭厨房里的某种调味品里,喇叭花变成了红色。请你根据以上实验现象回答:
(1)肥皂水显 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)小科同学选用的调味品可能是 。
(3)喇叭花汁液的性质与化学实验室中常用的 性质相似。
【解答】解:(1)由于花青素遇碱变蓝,放于肥皂水中颜色为蓝色,则说明溶液呈碱性;故答案为:碱性;
(2)因为花青素遇到酸会变红,则喇叭花放在调味品中时变红色,则此调味品呈现酸性,常见的显酸性的调味品是食醋、白醋;故答案为:食醋(答案不唯一);
(3)石蕊试液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,与花青素极为相似;故答案为:石蕊试液。
11. 小峰同学把自制的一种黄色花汁,分别滴加到下列不同的试剂中,并记录观察到的现象如表所示:
请分析表格,并回答下列问题:
试剂
稀盐酸
蔗糖水
蒸馏水
肥皂水
烧碱溶液
石灰水
颜色
红
黄
黄
绿
绿
绿
(1)若将该花汁滴入苏打溶液中,溶液呈什么颜色 。
(2)蚊子叮咬人时射入蚁酸(具有酸的性质),使皮肤红肿、痛痒。要缓解这种症状,简易可行的办法是在叮咬处涂抹上述试剂中的 。
(3)若在测量石灰水的pH时,先用蒸馏水润湿pH试纸,会使pH偏 (填“大”或“小”)。
【解答】解:(1)肥皂水、烧碱溶液、石灰水均显碱性,能使自制的一种黄色花汁变绿色,若将该花汁滴入苏打溶液中,苏打溶液显碱性,则溶液呈绿色。
(2)蚊子叮咬人时射入蚁酸,使皮肤红肿、痛痒,酸能与碱性物质发生化学反应,应涂抹显碱性的物质,应该在叮咬处涂抹显碱性的物质,可在叮咬处涂抹上述试剂中的肥皂水,烧碱溶液、石灰水虽显碱性,但具有腐蚀性,不能在叮咬处涂抹。
(3)若在测量石灰水的pH时,石灰水显碱性,先用蒸馏水润湿pH试纸,溶液的碱性变弱,当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强,则测得的pH结果比实际值偏小。
故答案为:
(1)绿色;
(2)肥皂水;
(3)小。
题型三.酸的化学性质
12. 实验室中有一瓶未贴标签的无色溶液甲。小金用滴管取一部分溶液滴入到盛有稀硫酸的试管中,观察到有白色沉淀生成。下列有关说法判断正确的是( )
A.白色沉淀可能是硫酸钡
B.溶液甲中的溶质可能是硫酸铜
C.白色沉淀可能是碳酸钙
D.溶液甲中的溶质可能是氢氧化钠
【解答】解:A、稀硫酸中的硫酸根离子能和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡,因此白色沉淀可能是硫酸钡,故选项正确。
B、溶液不是硫酸铜,是因为硫酸铜溶液显蓝色,而甲溶液是无色的,故选项不正确。
C、稀硫酸不能和其它物质反应生成碳酸钙沉淀,故选项不正确。
D、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,不产生沉淀,故选项不正确。
故选:A。
13. 如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的硫酸钡体现出酸的通性
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应
【解答】解:A、稀硫酸不能使无色酚酞试液变色,甲不可能是无色酚酞试液,故选项说法错误。
B、含有铜离子的溶液是蓝色的,含有铁离子的溶液是黄色的,而铜是一种不活泼的金属,与稀硫酸不反应;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色的,故选项说法错误。
C、稀硫酸与丙生成的硫酸钡,丙可能是氯化钡或硝酸钡溶液等,稀盐酸不能与氯化钡或硝酸钡溶液等反应,不能体现出酸的通性,故选项说法错误。
D、稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应,如稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气,该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应,属于置换反应,故选项说法正确。
故选:D。
14. 如图表示化学反应中的颜色变化,下列叙述错误的是( )
A.若d是CuO,蓝色溶液中可能有硫酸铜
B.若X是氨水,a可能是酚酞试液
C.若X是稀硫酸,c可能是Fe2O3
D.若b是Fe(OH)3,X可能是稀盐酸
【解答】解:铁的化合物与酸反应时,前后化合价保持一致,铁离子是黄色的,亚铁离子是浅绿色的,铜离子是蓝色的。
A、若d是CuO,X可以是硫酸,氧化铜和硫酸生成硫酸铜和水,可知蓝色溶液中可能有硫酸铜,故A正确;
B、氨水呈碱性,能使酚酞变红,故B正确;
C、若X是稀硫酸,c是Fe2O3,两者反应生成硫酸铁和水,溶液为黄色,可知c不可能是氧化铁,故C错误;
D、若b是 Fe(OH)3,X若为稀盐酸,则生成氯化铁和水,溶液呈黄色,故D正确。
故选:C。
15. 如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列说法中正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊可能是金属氧化物
C.丙一定是一种钡盐
D.与丁反应生成的无色气体一定是氢气
【解答】解:A、无色酚酞遇酸不变色,仍为无色,故A错误;
B、稀硫酸与乙反应溶液变蓝,乙可能是氧化铜,生成了硫酸铜;戊可能是氧化铁,与硫酸反应产生硫酸铁,溶液呈黄色,故B正确;
C、若丙是氢氧化钡,与硫酸反应也会产生硫酸钡白色沉淀,故C错误;
D、遇酸有气泡的物质,可能是活泼金属单质,产生的气体是氢气,也可能是碳酸盐,产生的气体是二氧化碳,故D错误。
故选:B。
16. 为了探究稀硫酸的化学性质,某化学兴趣小组的同学做了如图甲所示实验,观察到试管①中的液体呈蓝色,试管②中有气泡冒出。实验结束后,将试管①、②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后静置,结果如图乙所示。有关图乙烧杯内混合物中的固体和溶液,下列说法正确的是( )
A.固体中最多有两种物质
B.若固体中有锌,则溶液中的溶质可能有两种
C.若溶液呈酸性,则溶液中一定含有硫酸铜
D.若溶液呈蓝色,则固体中可能有两种物质
【解答】解:A、稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,和锌反应生成硫酸锌和氢气,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,所以
观察到试管①中的液体呈蓝色,含有硫酸铜,可能含有硫酸;试管②中有气泡冒出,一定含有硫酸锌,可能含有硫酸,实验结束后,将试管①、②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后静置,可能是没有反应完的氧化铜,置换出的铜,有可能是反应剩余的锌,所以
A、固体中最多有三种物质,故A错误;
B、若固体中有锌,锌会与硫酸铜、硫酸反应,则溶液中的溶质只有硫酸锌,故B错误;
C、若溶液呈酸性,则溶液中可能含有硫酸铜,故C错误;
D、若溶液呈蓝色,一定含有硫酸铜,则固体中可能含有氧化铜、铜中的一种或两种,故D正确。
故选:D。
题型四.碱的化学性质
17. 氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙这三种物质都属于碱。这是因为( )
A.它们电离产生的唯一阴离子都是氢氧根离子
B.它们的水溶液都呈碱性
C.它们都含有氢、氧两种元素
D.它们都能溶于水
【解答】解:A.氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙这三种物质都属于碱,这是因为它们电离产生的唯一阴离子都是氢氧根离子,故A正确;
B.它们的水溶液都呈碱性,这是碱的性质,但不是碱的定义,故B错误;
C.它们都含有氢、氧两种元素,但含有氢、氧两种元素的物质不一定是碱,如水(H2O),故C错误;
D.它们都能溶于水,但不是所有碱都能溶于水,如氢氧化镁微溶于水,故D错误;
故选:A。
18. 如图所示,分别向四支试管中加入足量的饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。其中有明显现象,但无法证明饱和石灰水呈碱性的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【解答】解:A、饱和石灰水是氢氧化钙的水溶液,显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,能证明饱和石灰水呈碱性,故选项错误。
B、稀硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,反应无明显现象,也无法证明饱和石灰水呈碱性,故选项错误。
C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,会产生白色沉淀,由于有氢氧化钠生成,无法证明饱和石灰水呈碱性,故选项正确。
D、氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,会产生红褐色沉淀,能证明饱和石灰水呈碱性,故选项错误。
故选:C。
19. 氢氧化钠能与多种物质发生反应。如图,其中能反应且观察到蓝色沉淀的是( )
A.B. C. D.
【解答】解:A、稀盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,反应无明显现象,故选项错误。
B、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,会观察到产生蓝色沉淀,故选项正确。
C、氢氧化钠溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色,故选项错误。
D、铁锈的主要成分是氧化铁,不能与氢氧化钠溶液反应,无明显现象,故选项错误。
故选:B。
20. 某同学设计如图实验验证酸、碱、盐的化学性质。下列说法正确的是( )
A.②中溶液呈红色
B.③中上层溶液中含有氯化钠
C.③中加入过量稀盐酸后有气泡产生
D.④中溶液呈碱性
【解答】解:A、氢氧化钠溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝色,则②中溶液呈蓝色,故选项说法错误。
B、氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,则③中上层溶液中含有氯化钠,故选项说法正确。
C、氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,无法确定反应进行的程度,可能是恰好完全反应,也可能是氢氧化镁或氯化镁有剩余,再加入过量稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,稀盐酸和氯化镁溶液不反应,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,没有气泡产生,故选项说法错误。
D、稀盐酸过量,④中溶液呈酸性,故选项说法错误。
故选:B。
21. 向一定量硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.产生的沉淀为红褐色
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.A点到B点硫酸钠质量不变
【解答】解:A、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,氢氧化铜是蓝色沉淀,故选项说法不正确。
B、A点时恰好完全反应,溶液中只有硫酸钠一种溶质,故选项说法不正确。
C、B点时氢氧化钠过量,溶液的pH>7,故选项说法不正确。
D、A点时恰好完全反应,A点到B点时不反应,硫酸钠质量不变,故选项说法正确。
故选:D。
22. 根据碱的四条化学性质回答下列问题:
(1)碱溶液能使酚酞溶液变红的离子是 。
(2)图中的X代表一类物质,请写出符合性质③的一条化学反应方程式 。
【解答】解:(1)碱溶液能使酚酞溶液变红的离子是氢氧根离子。
故答案为:氢氧根离子。
(2)图中的X代表酸,符合性质③的一条是氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是NaOH+HCl=NaCl+H2O。
故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
23. 敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质,请写出此过程的化学方程式: .现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡.如图表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况.那么,图线BC段对应的实验现象是 ,在B点时溶液中的溶质是 .
【解答】解:(1)氢氧化钠与二氧化碳反应会生成碳酸钠与水.化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(2)从图象可以看出,溶液在AB段质量增加的比BC段要快,所以可以判断AB是中和反应,BC段是盐酸与碳酸钠的反应,这是由于二氧化碳的产生溶液质量增加放缓,两物质反应的现象是有气泡产生;
(3)到达B点时溶液中氢氧化钠和盐酸的反应结束,而此时碳酸钠尚未参加反应.所以溶质为氯化钠和碳酸钠.
故答案为:(1)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;(2)有气泡生成;(3)氯化钠和碳酸钠.
题型五.酸碱反应及其应用
24. 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点时的溶液能使紫色石蕊溶液变红
B.图1:向N点时的溶液中加大量水可使溶液的pH=6
C.图2:向P点时的溶液中加入活泼金属锌粒能产生气泡
D.图2:Q→S过程中溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小
【解答】解:A、由图1可知,M点时溶液的pH大于7,显碱性,能使石蕊溶液变蓝,故选项说法错误。
B、由图1可知,N点时溶液的pH大于7,向N点时的溶液中加大量水,溶液的碱性变弱但仍显碱性,pH不可能小于或等于7,故选项说法错误。
C、由图2可知,P点时溶液的pH=7,显中性,为氯化钠溶液,向P点时的溶液中加入活泼金属锌粒不能产生气泡,故选项说法错误。
D、Q→S的过程是完全反应后继续滴加稀盐酸,氯化钠的质量不变,但溶液的质量增大,溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小,故选项说法正确。
故选:D。
25. 将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A.氢氧化钠和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完成后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,故A正确;
B.醋酸中滴加氢氧化钠酸性减弱pH增大,当酸碱恰好发生中和时,pH突变,醋酸完全反应后,溶液碱性逐渐增强,pH变大,故B正确;
C.醋酸中滴加氢氧化钠生成醋酸钠和水,相当于弱电解质溶液变成强电解质溶液,因此导电能力增加,故C正确;
D.醋酸中滴加氢氧化钠,氢氧化钠和醋酸发生反应了,当醋酸剩余时,氢氧化钠物质的量0,醋酸中滴加氢氧化钠,即便醋酸完全反应,醋酸钠还是有微弱的水解,醋酸的浓度不可能为0,故D错误。
故选:D。
26. 如图表示稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时,烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线及相关的实验操作。下列说法不正确的是( )
A.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
B.当滴入液体体积为5mL时,所得溶液呈碱性
C.当滴入液体体积为9mL时,所得溶液中的溶质只有NaCl
D.该实验是将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠溶液中的烧杯中
【解答】解:A、当滴入液体体积为7mL时,溶液的pH等于7,显中性,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,故选项说法正确。
B、当滴入液体体积为5mL时,溶液的pH大于7,显碱性,故选项说法正确。
C、当滴入液体体积为9mL时,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、NaCl,故选项说法错误。
D、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,故选项说法正确。
故选:C。
27. 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Na2SO4,乙表示的物质为H2O
B.加入b克NaOH溶液时,H2SO4还有剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为SO
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
【解答】解:A、向一定量的稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,稀硫酸中含有水,随着反应的进行,水的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变;硫酸钠的质量从0开始逐渐增加,至完全反应不再发生改变;甲表示的物质为H2O,乙表示的物质为Na2SO4,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,此时H2SO4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,所得溶液中溶质是硫酸钠、硫酸,阴离子为,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。
故选:C。
28. 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量,在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。如图所示为盐酸和氢氧化钠溶液反应的装置以及电导率与时间变化的曲线,以下分析正确的是( )
A.P到M溶液中的离子浓度不断增加
B.M点时溶液呈酸性
C.N点能导电是因为溶液中存在Na+、H+和Cl﹣
D.本实验说明盐酸和氢氧化钠溶液均能导电
【解答】解:A、由图可知,P到M电导率逐渐减小,而电导率与离子浓度成正比,所以P到M溶液中的离子浓度不断减小,故选项说法不正确。
B、由图可知,M点时电导率最小,说明此时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液呈中性,故选项说法不正确。
C、由上述分析可知,M点时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,电导率最小,M到N电导率增大,说明N点氢氧化钠过量,则N点能导电是因为溶液中存在Na+、Cl﹣和OH﹣,故选项说法不正确。
D、由图可知,恰好完全反应生成氯化钠时电导率最小,盐酸未反应完或氢氧化钠过量时电导率都较大,说明盐酸和氢氧化钠溶液均能导电,故选项说法正确。
故选:D。
29. 按图甲所示将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠溶液(滴有两滴酚酞试液)的烧杯中,所得溶液的pH和滴入盐酸的质量关系如图乙所示。
(1)如图甲当观察到 现象时,则溶液的pH=7。
(2)图乙中B点时,溶液中所含溶质的化学式为 。
(3)实验中,溶液的pH从A点下降到C点的主要原因是 离子不断进入溶液。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,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,溶液的pH=7,溶液恰好由红色变为无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。
(2)B点时溶液的pH=7,溶液显中性,溶液中所含溶质是氯化钠,其化学式为NaCl。
(3)溶液的pH从A点下降到C点,溶液的碱性逐渐变弱,酸性逐渐增强,主要原因是氢离子不断进入溶液。
故答案为:
(1)溶液恰好由红色变为无色;
(2)NaCl;
(3)氢。
30. 中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图甲装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图乙和图丙。
(1)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)图乙中b点所示溶液中的溶质是 。
(3)下列说法正确的是 。
A.图乙中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
B.图丙中e→f变化可说明该反应是放热反应
C.取图乙中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
【解答】解:(1)从图乙所示图像可以看出,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,说明是将稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中,则A中溶液为稀盐酸,溶质是氯化氯,其化学式为HCl。
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,在图2中b点所示溶液中pH>7,溶液呈碱性,氢氧化钠过量,溶液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠。
(3)A、c点溶液的pH=7,表示酸碱恰好完全中和,c→d过程,是盐酸和氢氧化钠恰好完全反应后继续滴加稀盐酸,氯化钠的质量不再增加,故选项说法错误。
B、由图丙可知,e→f的过程中温度逐渐升高,说明该反应是放热反应,故选项说法正确。
C、d点溶液pH小于7,其中含有氯化钠和盐酸(过量),盐酸具有挥发性,加热蒸干所得固体为氯化钠,则加热蒸干所得固体为纯净物,故选项说法正确。
故答案为:
(1)HCl;
(2)氯化钠、氢氧化钠;
(3)BC。
31. 某同学探究稀盐酸和氢氧化钠溶液是否发生反应,实验过程烧杯中溶液的pH变化曲线如图1所示。
(1)该同学的操作是按照图2中的 (选填“①”或“②”),所示进行。
(2)稀盐酸和氢氧化钠溶液之间发生反应的证据,除了烧杯中溶液pH发生的变化之外,还可以观察烧杯中出现 现象时,即可证明二者发生反应。
(3)由图3可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,D点表示的含义是 。
【解答】解:(1)该图像中溶液的起始pH>7,所以是将盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,该实验操作是按照图2中的②图进行;故答案为:②;
(2)原溶液显碱性,所以酚酞的颜色开始是红色的,加酸后,红色会逐渐褪去,所以观察烧杯中出现溶液由红色变为无色的现象时,即可证明二者发生反应;故答案为:溶液由红色变为无色;
(3)由图3可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应,D点表示的含义是盐酸与氢氧化钠恰好完全中和;故答案为:放热;盐酸与氢氧化钠恰好完全中和。
32. 兴趣小组的同学在学习了酸与碱的性质后,从不同角度对“稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否反应”进行了如下实践探究:
Ⅰ.从反应物角度
实验操作:在盛有氢氧化钠溶液的试管中,滴加1滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸,发现红色褪去。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。
以上实验结论基于的证据是:滴加稀盐酸后发现红色褪去,说明氢氧化钠溶液中的 (填离子符号)数量明显减少。
Ⅱ.从生成物角度
查阅资料:常温下氢氧化钠与氯化氢气体在乙醇中均易溶,而氯化钠在乙醇中微溶。
实验操作:
①在盛有浓盐酸的锥形瓶中用注射器抽取氯化氢气体(如图甲)。
②将注射器中的氯化氢气体缓慢通入盛有氢氧化钠乙醇溶液的试管中(如图乙)。
③观察实验现象。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。
(1)操作①中用注射器可以在锥形瓶中抽取氯化氢气体,是因为浓盐酸具有 。
(2)以上实验结论基于的实验现象是: 。
(3)乙图实验中,无水硫酸铜的作用是: 。
【解答】解:Ⅰ.从反应物角度:
氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,但酚酞溶液遇中性或酸性溶液不变色,则滴加稀盐酸后后发现红色褪去,说明氢氧化钠溶液中的OH﹣数量明显减少。故答案为:OH﹣;
Ⅱ.从生成物角度:
(1)操作①中用注射器可以在锥形瓶中抽取氯化氢气体,是因为浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体。故答案为:挥发性;
(2)稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生化学反应,生成氯化钠和水,因为氯化钠在乙醇中微溶,如果溶液中有沉淀析出,则证明盐酸与氢氧化钠发生反应。故答案为:有沉淀析出;
(3)乙图实验中,无水硫酸铜的作用是吸收氯化氢气体中的水分。故答案为:吸收氯化氢气体中的水分。
33. 通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
为探究酸碱反应的实质,实验小组的同学向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。于是进行以下改进实验:
(1)甲同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中,逐滴滴加稀盐酸,溶液的离子种类如图1所示,其中能使酚酞试液变红的离子是 。(填图中序号)
(2)如图2所示,乙同学向Ba(OH)2溶液中通入HCl气体,测定该过程中溶液pH和温度变化,实验结果如图3(溶液体积的变化可忽略)。
①根据实验结果,下列说法正确的是 。
A.可以根据温度变化来判断酸碱是否完全反应
B.可以根据pH变化曲线获得酸碱反应的本质原因
C.将Ba(OH)2溶液换成相应浓度的NaOH溶液也可以获得类似图像
②丙同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中通入少量HCl气体,溶液依然是红色,此时溶液可能处于图3中的 点。(选填“a”、“b”、“e”、“d”)
(3)丁同学改用Ba(OH)2与稀H2SO4混合,溶液出现了白色沉淀,据此现象能否探究酸碱反应的实质,并说明理由 。
【解答】解:(1)甲同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中,逐滴滴加稀盐酸,溶液的离子种类如图1所示,其中能使酚酞试液变红的离子是氢氧根离子,反应后氢氧根离子消失,故答案为:②;
(2)①A.可以根据温度变化来判断酸碱是否完全反应,因为中和反应放热,故说法正确;
B.酸碱反应的本质原因是氢离子与氢氧根离子结合成水分子,不能根据pH变化曲线获得酸碱反应的本质原因,故说法不正确;
C.将Ba(OH)2溶液换成相应浓度的NaOH溶液也可以获得类似图像,因为NaOH也是碱,能与酸发生中和反应,故说法正确;
故选:AC;
②丙同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中通入少量HCl气体,溶液依然是红色,说明溶液呈碱性,即氢氧化钡过量,此时溶液可能处于图3中b点。故答案为:b;
(3)改用Ba(OH)2与稀H2SO4混合,溶液出现了白色沉淀,据此现象不能探究酸碱反应的实质,因为硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀并不能证明氢离子与氢氧根离子生成水分子。故答案为:不能;因为硫酸根离子与钡离
子生成硫酸钡沉淀并不能证明氢离子与氢氧根离子生成水分子。
34. 为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,a若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。b盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由: 。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>”“<”或“=”),则证明有NaCl生成。
【解答】解:(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,小乐向③中滴入无色酚酞试液后,①若观察到无色酚酞试液不变色,说明氢氧化钠已发生化学反应,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论;盐酸与NaOH溶液反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成水分子。
(2)小乐向④中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,此现象不能成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,因为盐酸也能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀。
(3)盐酸具有挥发性,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH =7,说明溶液显中性,则证明有NaCl生成。
故答案为:
(1)无色酚酞试液不变色;氢离子结合氢氧根离子生成水分子;
(2)盐酸也能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀;
(3)=。
35. 在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小塘发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小塘在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)2Cl]。
老师肯定了小塘的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一:取上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。(填写物质名称前的序号)
【解答】解:(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的不饱和溶液。
故答案为:不饱和。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有镁,是因为镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,过程中产生气泡。
故答案为:镁。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了除去滤渣中可能存在的氯化镁。
故答案为:除去滤渣中可能存在的氯化镁。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有碱式氯化镁,是因为碱式氯化镁能和稀硝酸反应生成硝酸镁、氯化镁和水,氯化镁和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸镁。
故答案为:④。
36. 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是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液呈现 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中Na+个数 Cl﹣个数。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是 。
【解答】解:(1)由图2可知,溶液A初始的pH大于7,显碱性,则溶液A是氢氧化钠溶液,所以图1中的溶液B是稀盐酸。
(2)图2中a点的pH大于7,则a点所示的溶液呈现碱性。
(3)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水,由图2可知,c点所示的溶液pH小于7,显酸性,则c点所示溶液中含有生成的氯化钠和过量的氯化氢,所以c点所示的溶液中Na+个数<Cl﹣个数。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,即:H++OH﹣=H2O。
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专题01酸与碱 酸碱之间的反应
【考点1 酸碱指示剂 酸碱度】
【考点剖析】
一、酸性物质和碱性物质
1、电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如:NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-。
<书写电离方程式时,应注意以下几点:(1)不必写条件;(2)配平,使正、负电荷数相等;(3)原子团不能拆开书写>。
2、酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-。
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
3、碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-。
(3)生活中常见的碱:氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。能电离出H+ 的不一定是酸,能电离出OH- 的不一定是碱。
二、酸碱指示剂
1、酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
2、常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
紫色石蕊遇酸变红色,遇碱变蓝色;无色酚酞遇酸不变色,遇碱变红色(指溶液,不特指酸碱)
不溶于水的酸和碱,不能使指示剂变色;指示剂变色的过程是化学变化。
3、自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂。
三、溶液酸碱性的强弱程度
1、溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度。
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度。
(2)取值范围通常:0~14。
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
2、测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用干燥洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
四、溶液酸碱性与生命活动的关系
1、人体胃液的正常pH为0.9~1.5;人体血液的pH为7.35~7.45。【与人体的关系】
2、人的汗液的pH为5.5~6.6;食醋里含有醋酸,它的pH为3左右;牛奶的pH通常小于7;酱油的pH为4.8左右;番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4。【与生活的关系】
3、土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。【与土壤的关系】
4、雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。【与环境的关系】
【题目示例】
二氧化硫气体是造成酸雨的主要气体,其水溶液叫亚硫酸(H2SO3 )。硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的剧毒气体,其水溶液叫氢硫酸。已知相同的条件下,氢硫酸的酸性弱于亚硫酸。现在室温下向饱和的亚硫酸溶液中通入过量的硫化氢气体,反应的化学方程式为:2H2S+H2SO3═3S↓+3H2O.则下图中溶液的pH随通入硫化氢体积的变化曲线示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式巩固】
为研究碱的化学性质,小科进行了如下实验,试管中溶液红色不能褪去的是( )
A. B.
C. D.
【考点2 酸】
【考点剖析】
一、盐酸(HCl)
1、浓盐酸的物理性质
纯净的浓盐酸是无色的液体,有刺激性气味,具有挥发性(故需要密封保存)。打开瓶塞后能在空气中形成白雾。工业盐酸因含有Fe3+而呈黄色。
(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气又形成盐酸的小液滴,故出现白雾现象。
(2)如果浓盐酸敞口放置,由于浓盐酸具有挥发性,挥发出溶质HCl,会导致溶液质量和溶质的质量分数都减小,故浓盐酸要密封保存。
2、稀盐酸的化学性质
化学性质
与其反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂
作用
石蕊试液
酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
铁钉
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3)
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
与某些盐
反应
鸡蛋壳
(主要成分是碳酸钙)
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
硝酸银溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
二、硫酸(H2SO4)
1、浓硫酸
(1)浓硫酸是无色、黏稠、油状的液体,难挥发,密度比水大(物理性质)。
(2)浓硫酸具有以下特性
①强腐蚀性(化学性质):浓硫酸对皮肤、衣服等有强烈的腐蚀作用。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上,要先用干布拭去,然后用大量清水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时应立即送医院。O2、H2、CO2、SO2等气体可用浓硫酸进行干燥,但是能与其反应的NH3等碱性气体不可用它干燥。
②吸水性(物理性质):能直接吸收空气中的水分(故需要密封保存),所以常作为某些气体的干燥剂。
③脱水性(化学性质):能把由C、H、O等元素组成的化合物里的H、O元素按原子个数比2:1的比例从化合物中“脱出”结合成水,因而具有脱水性。
2、浓硫酸的稀释
由于浓硫酸溶于水时放出大量的热,因而在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注人水里,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒人浓硫酸中。
不可把水倒入浓硫酸中稀释的原因:水的密度比浓硫酸小,若把水倒入浓硫酸中,水浮在浓硫酸表面,浓硫酸溶于水时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
3、稀硫酸的化学性质
化学性质
与其反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液
酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
锌粒
有气泡产生
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
与金属氧化物
反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
与某些盐反应
碳酸钠
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
氯化钡溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
三、盐酸与硫酸的用途比较
酸
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素氯化锌)等;
人体胃液中含有盐酸,可帮助消化。
硫酸(H2SO4)
重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂。
四、硝酸
1、物理性质:无色、有刺激性气味,液体,易挥发;能在空气中形成硝酸小液滴而成白雾。
2、化学性质:也有类似盐酸的化学性质。
3、浓硝酸的特性:强氧化性,与金属反应不产生H2,而是水,能强烈腐蚀衣服和皮肤,使用时小心。【了解】
五、酸的通性
1、酸的通性
酸的通性
反应情况
化学方程式
与指示剂作用
能使紫色的石蕊试液变红
不能使无色酚酞试液变色
/
与活泼金属反应
生成盐和氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生成盐和水
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
生成盐和水
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
与某些盐反应
生成新盐和新酸
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
2、酸具有相似化学性质的原因
①酸的电离实质:溶于水后电离出的阳离子全部是氢离子,阴离子是酸根离子。
②相同点:不同的酸都能电离出H+。
③不同点:不同的酸电离出的酸根阴离子不同。
④酸具有相似化学性质的原因:酸在水中都电离出相同的阳离子—— H+。
六、Cl- 和SO42、CO32-三种离子的检验
1、Cl- :先向待测液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。相关的化学方程式:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 (以HCl为例)。
2、SO42- :先向待测液中滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。相关的化学方程式:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3(以H2SO4为例)。
3、CO32- :加盐酸,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳)。
相关化学方程式:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
注:检验Cl-和SO42-时,要加几滴稀硝酸,目的是除去CO32—等杂质离子的干扰。
因为CO32—与AgNO3或BaCl2溶液接触时,也有白色沉淀Ag2CO3、BaCO3生成,但这些沉淀都溶于稀硝酸。溶液有可能同时存在Cl-和SO42-时,应该先检验SO42-,而且用Ba(NO3)2溶液和稀硝酸代替BaCl2溶液和盐酸作试剂。且需将BaSO4沉淀滤去,再往滤液中加AgNO3溶液和稀硝酸检验Cl-。 因为硫酸银微溶于水,如果溶液中SO42-浓度较大,先检验Cl-,加入AgNO3溶液时,会生成Ag2SO4(微溶)沉淀,而干扰Cl-的检验。
【题目示例】
如图表示化学反应中溶液的颜色变化。下列叙述不正确的是( )
A.若X是稀盐酸,a可能是紫色石蕊溶液
B.若X是稀盐酸,b可能是氧化铁
C.若X是稀硫酸,c不可能是单质
D.若X是稀硫酸,d不可能是单质
【变式巩固】
小金进行了如下实验:①将稀盐酸分别滴入试管甲和乙中,如图所示;②将反应后甲、乙试管中的废液倒入一洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成,过滤后得到白色沉淀和无色滤液;③取少量滤液于试管中,滴加少量碳酸钠溶液,无明显现象;④取少量滤液于试管中,滴加少量盐酸,有气泡产生。则②的无色滤液中( )
A.可能含有HCl
B.可能含有NaCl、CaCl2和Na2CO3
C.一定含有NaCl和Na2CO3
D.一定含有NaCl和CaCl2
【考点3 碱】
【考点剖析】
一、氢氧化钠( NaOH )
1、俗名:烧碱、火碱、苛性钠。
2、物理性质:常态下为白色固体,易潮解(暴露在空气中容易吸收空气中的水分,表面潮湿而逐步溶解),极易溶于水且放出大量的热,水溶液有滑腻感、有涩味。
3、化学性质:具有较强的腐蚀性,能腐蚀兔毛或全毛绒线;具有碱的通性。不能放在纸片上称量,应放在烧杯等玻璃器皿中称量。
4、变质:氢氧化钠易与空气中的二氧化碳发生反应而变质,变质生成碳酸钠,化学反应方程式:2NaOH+CO2 =Na2CO3 + H2O。
5、用途:重要的化工原料,应用于造纸制铝、制皂精炼石油等工业;生活中可用来除油污等。
二、氢氧化钙[Ca(OH)2 ]
1、俗名:熟石灰、消石灰。
2、物理性质:常态下为白色粉末状固体,微溶于水(溶解度随温度的升高而减小)。
3、化学性质:
(1)具有较强的腐蚀性。
(2)能与CO2、SO2等反应,如CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O,这一反应常用于检验CO2。
(3)能与酸反应,反应过程无明显现象,如Ca(OH)2与HCl和H2SO4的反应如下:
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O;Ca(OH)2+H2SO4 = CaSO4+2H2O。
(4)能与部分盐反应,生成沉淀:
2FeCl3+3Ca(OH)2 = 2Fe(OH)3↓+3CaCl2;Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH。
Fe(OH)3为红褐色沉淀,CaCO3为白色沉淀。
4、用途:重要的建筑材料,也是一种工业原料。如用来制取漂白粉,农业上用于改良酸性土壤等。
5、Ca(OH)2的制取:将生石灰(CaO)溶于水(剧烈反应、放出大量的热),发生反应的化学方程式为CaO+H2O = Ca(OH)2。
三、碱的通性
1、碱的通性
碱的通性
反应情况
示例
能使指示剂变色
能使紫色石蕊试液变蓝
能使无色酚酞试液变红
NaOH、Ca(OH)2等可溶性碱均能使紫色石蕊试液变蓝
使无色酚酞试液变红。
能与某些非金属氧化物反应
生成盐和水
2NaOH+SO2 = Na2SO3 (亚硫酸钠)+H2O
氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫;
Ca(OH)2 +CO2= CaCO3↓+H2 O
可用来检验二氧化碳的存在;
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
常用来吸收二氧化碳;
2NaOH+SiO2 = Na2SiO3+H2O
盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞或木塞。
能与酸反应
生成盐和水
NaOH+HCl = NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
能与某些盐反应
生成新盐和新碱
3NaOH+FeCl3 = Fe(OH)3↓+3NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
2、常见的不溶性碱有:Mg(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,它们不能使加入的指示剂变色。Mg(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2是白色沉淀,Fe(OH)3是红褐色沉淀,Cu(OH)2是蓝色絮状沉淀。
【题目示例】
如图是用U形管改进后的创新实验装置,同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是( )
A.反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B.将CO2换成CO,实验现象一样
C.反应一段时间后,烧杯中滴加酚酞都会变红
D.该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
【变式巩固】
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
【考点4 酸碱反应】
【考点剖析】
一、酸碱反应
1、酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴入几滴酚酞试液,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,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,碱和酸发生了反应。
2、实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
◆酸碱反应时pH的变化曲线
注:酸碱互滴图像,溶液的酸碱性也发生改变,最终都无限接近某一个值
类型
pH变化过程
溶质成分
图象
碱
入
酸
开始时,溶液的pH<7,溶液呈酸性;
随着碱的加入,pH逐渐增大;
当酸碱恰好完全反应时,
溶液的pH=7,溶液呈中性;
随着碱的继续加入,溶液的pH>7,
溶液呈碱性
A:HCl
B:NaCl
C:NaCl、NaOH
类型
pH变化过程
溶质成分
图象
酸
入
碱
开始时,溶液的pH>7,溶液呈碱性;随着碱的加入,pH逐渐减小;
当酸碱恰好完全反应时,
溶液的pH=7,溶液呈中性;
随着酸的继续加入,溶液的pH<7,
溶液呈酸性
A:NaOH
B:NaCl
C:NaCl、HCl
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
2、酸碱反应原理:酸和碱之间发生反应能生成盐和水。
如:HCl+NaOH = NaCl+H2O,H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
3、酸碱反应的实质
(1)酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
(2)特点:反应放热。
注意:
①有盐和水生成的反应不一定是酸碱反应,如金属氧化物与酸反应、非金属氧化物与碱反应均生成盐和水,但都不是酸碱反应。
②酸碱反应一定属于复分解反应,但复分解反应不一定是酸碱反应。
二、酸碱(中和)反应的应用
1、酸碱反应在农业生产中的应用
植物适宜在接近中性(pH在6.5~7.5)的土壤里生长,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[主要含Ca(OH)2]来降低土壤的酸性。
注意:改良酸性土壤常使用熟石灰,而不使用碱性、腐蚀性很强的氢氧化钠。
2、酸碱反应在工业生产中的应用
(1)处理工业废水,解决环保问题。
(2)精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
3、酸碱反应在医药方面的应用
人体胃液中含有盐酸,如果胃酸过多,会引起胃痛等病症,减少胃酸常用的药剂有Al(OH)3,其反应的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O。
【题目示例】
酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图甲装置研究等质量分数的稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,事先在氢氧化钠溶液中滴入了酚酞试剂,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图乙和图丙。
(1)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)结合图片小科同学推断出图丙中m1的值为 。
(3)下列说法正确的是 (可多选)。
A.取图乙中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
B.图乙中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
C.图乙中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.溶液恰好由红色变为无色且30s不变色说明该氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
E.据图乙可知,在c点时氢氧化钠溶液质量大于12g
【变式巩固】
胃酸过多会引起不适,患者常用碳酸氢钠片和铝碳酸镁片等抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,请回答相关问题:
(1)酸镁片的主要成分是铝碳酸镁,该物质中含有Al3+、Mg2+、OH﹣、,其中起抗酸作用的微粒是 (填符号)。
(2)为测定碳酸氢钠片中有效成分的占比,兴趣小组取10片碳酸氢钠片研磨成粉,用图乙装置将20g稀盐酸分两次加入装有粉末的大烧杯。请利用图中数据计算每片药片中碳酸氢钠的质量分数。
(3)为了进一步比较药效,兴趣小组取等量的两种药片与足量稀盐酸反应,利用CO2传感器和pH传感器分别测出容器内CO2浓度和溶液pH变化,得到图丙所示两幅曲线图。通过分析曲线图你认为 片(填“碳酸氢钠”或“铝碳酸镁”)治疗胃酸的效果更好,理由是 。
题型一.溶液的酸碱性与pH的关系
1. 一些食物的近似pH如表所示,下列说法正确的是( )
食物
苹果汁
西瓜汁
牛奶
鸡蛋清
pH
2.9
5.8
6.4
7.6
A.牛奶放置一段时间后变酸,pH变大
B.西瓜汁比苹果汁酸性强
C.鸡蛋清和牛奶都显碱性
D.胃酸过多的人应该少饮苹果汁
2. 兴趣小组做了以下实验(已知相同条件下,同浓度溶液中水的挥发能力近似相等),根据实验事实判断下列说法正确的是( )
序号
实验装置
容器内物质初始质量
操作1
两天后容器内物质质量
操作2
实验结果
①
10.00g
放置两天
10.00g
取2份少许等量的③溶液,向其中分别滴加①和②中溶液至中性
消耗溶液质量:①>②
②
10.00g
6.69g
③
10.00g
8.47g
A.两天后①中溶液的pH小于②中溶液的pH
B.两天内②中溶液挥发出的水一定大于3.21g
C.③中溶液减少量比②中少只因NaOH不挥发
D.可推理得出③中原溶液溶质质量分数为1%
3. 伟杰同学如图1通过针筒改变试管内压强,图2为少闯同学发现的pH随气压变化的关系,下列说法错误的是( )
A.pH随气压增大而减小
B.当活塞吸气时,pH变大,发生了反应②
C.当气压小到一定程度时,瓶内pH会大于7
D.将剩余的水换成NaOH时,CO2质量会减少
4. 如图所示的pH变化曲线是盐酸与氢氧化钠反应得到的结果,则下列说法正确的是( )
A.横坐标是滴加的盐酸体积
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色絮状沉淀
C.c点溶液中的Na+和Cl﹣个数比大于1
D.可根据溶液pH逐渐增大且大于7得出两种物质确实发生了化学反应
5. 不同品牌洗手液的pH一般不同,现有四种洗手液的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B.洗手液b的酸性比a强
C.洗手液c能使石蕊试液变红色
D.洗手液d和a混合液的pH可能等于7
题型二.酸碱指示剂及其性质
6. 下列物质加入到无色酚酞试液中,能使酚酞变红的是( )
A.Ca(OH)2 B.MgO C.Cu(OH)2 D.NaCl
7. 天宫课堂中,宇航员通过实验呈现了“奥运五环”,实验中使用了指示剂——溴百里酚蓝,溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表所示。下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为蓝色的是( )
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
A.氯化钡溶液 B.硫酸溶液
C.氢氧化钾溶液 D.硫酸钠溶液
8. 用隐形笔书写的字迹在正常情况下看不见,只有用特定的显影剂涂抹在字迹上才能显示,某隐形笔内装有的隐形液体为酚酞,则下列能做显影剂的是( )
A.食盐溶液 B.盐酸溶液
C.柠檬酸溶液 D.氢氧化钠溶液
9. 如图所示,U型管里盛有滴加紫色石蕊溶液的蒸馏水,向左、右两管中同时逐滴滴加一定量的氢氧化钡溶液和稀盐酸,充分反应后U型管中溶液全部呈蓝色。下列说法正确的是( )
A.开始时左管溶液呈红色,右管溶液呈蓝色
B.充分反应后的溶液中含有的阴离子是OH﹣和Cl﹣
C.充分反应后的溶液中滴加适量Na2CO3溶液,会产生气泡
D.充分反应后的溶液中滴加过量Na2SO4溶液,溶液变紫色并产生沉淀
10. “有一些花的颜色是红的、蓝的或紫的。这些花里含的色素叫做‘花青素’。花青素遇到酸就变红,遇到碱就变蓝……”小科同学在阅读了此段文字后,做了如下实验:将一朵紫色的喇叭花泡在肥皂水里,喇叭花很快就变成了蓝色;她又将另一朵紫色的喇叭花泡在家庭厨房里的某种调味品里,喇叭花变成了红色。请你根据以上实验现象回答:
(1)肥皂水显 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)小科同学选用的调味品可能是 。
(3)喇叭花汁液的性质与化学实验室中常用的 性质相似。
11. 小峰同学把自制的一种黄色花汁,分别滴加到下列不同的试剂中,并记录观察到的现象如表所示:
请分析表格,并回答下列问题:
试剂
稀盐酸
蔗糖水
蒸馏水
肥皂水
烧碱溶液
石灰水
颜色
红
黄
黄
绿
绿
绿
(1)若将该花汁滴入苏打溶液中,溶液呈什么颜色 。
(2)蚊子叮咬人时射入蚁酸(具有酸的性质),使皮肤红肿、痛痒。要缓解这种症状,简易可行的办法是在叮咬处涂抹上述试剂中的 。
(3)若在测量石灰水的pH时,先用蒸馏水润湿pH试纸,会使pH偏 (填“大”或“小”)。
题型三.酸的化学性质
12. 实验室中有一瓶未贴标签的无色溶液甲。小金用滴管取一部分溶液滴入到盛有稀硫酸的试管中,观察到有白色沉淀生成。下列有关说法判断正确的是( )
A.白色沉淀可能是硫酸钡
B.溶液甲中的溶质可能是硫酸铜
C.白色沉淀可能是碳酸钙
D.溶液甲中的溶质可能是氢氧化钠
13. 如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列有关说法正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊一定是金属单质
C.稀硫酸与丙生成的硫酸钡体现出酸的通性
D.稀硫酸与丁的反应类型可能是置换反应
14. 如图表示化学反应中的颜色变化,下列叙述错误的是( )
A.若d是CuO,蓝色溶液中可能有硫酸铜
B.若X是氨水,a可能是酚酞试液
C.若X是稀硫酸,c可能是Fe2O3
D.若b是Fe(OH)3,X可能是稀盐酸
15. 如图是稀硫酸与甲、乙、丙、丁、戊五种常见物质反应出现的不同现象。下列说法中正确的是( )
A.甲可能是无色酚酞试液
B.乙、戊可能是金属氧化物
C.丙一定是一种钡盐
D.与丁反应生成的无色气体一定是氢气
16. 为了探究稀硫酸的化学性质,某化学兴趣小组的同学做了如图甲所示实验,观察到试管①中的液体呈蓝色,试管②中有气泡冒出。实验结束后,将试管①、②内的物质全部倒入同一烧杯中,充分反应后静置,结果如图乙所示。有关图乙烧杯内混合物中的固体和溶液,下列说法正确的是( )
A.固体中最多有两种物质
B.若固体中有锌,则溶液中的溶质可能有两种
C.若溶液呈酸性,则溶液中一定含有硫酸铜
D.若溶液呈蓝色,则固体中可能有两种物质
题型四.碱的化学性质
17. 氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙这三种物质都属于碱。这是因为( )
A.它们电离产生的唯一阴离子都是氢氧根离子
B.它们的水溶液都呈碱性
C.它们都含有氢、氧两种元素
D.它们都能溶于水
18. 如图所示,分别向四支试管中加入足量的饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。其中有明显现象,但无法证明饱和石灰水呈碱性的是( )
A.① B.② C.③ D.④
19. 氢氧化钠能与多种物质发生反应。如图,其中能反应且观察到蓝色沉淀的是( )
A.B. C. D.
20. 某同学设计如图实验验证酸、碱、盐的化学性质。下列说法正确的是( )
A.②中溶液呈红色
B.③中上层溶液中含有氯化钠
C.③中加入过量稀盐酸后有气泡产生
D.④中溶液呈碱性
21. 向一定量硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.产生的沉淀为红褐色
B.A点时溶液中有两种溶质
C.B点时溶液pH=7
D.A点到B点硫酸钠质量不变
22. 根据碱的四条化学性质回答下列问题:
(1)碱溶液能使酚酞溶液变红的离子是 。
(2)图中的X代表一类物质,请写出符合性质③的一条化学反应方程式 。
23. 敞口放置的氢氧化钠溶液易吸收空气中的二氧化碳而变质,请写出此过程的化学方程式: .现向一定质量且部分变质的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,并振荡.如图表示反应过程中溶液质量随加入盐酸质量的变化而变化的情况.那么,图线BC段对应的实验现象是 ,在B点时溶液中的溶质是 .
题型五.酸碱反应及其应用
24. 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点时的溶液能使紫色石蕊溶液变红
B.图1:向N点时的溶液中加大量水可使溶液的pH=6
C.图2:向P点时的溶液中加入活泼金属锌粒能产生气泡
D.图2:Q→S过程中溶液中氯化钠的质量分数逐渐减小
25. 将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是( )
A. B. C. D.
26. 如图表示稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时,烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线及相关的实验操作。下列说法不正确的是( )
A.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
B.当滴入液体体积为5mL时,所得溶液呈碱性
C.当滴入液体体积为9mL时,所得溶液中的溶质只有NaCl
D.该实验是将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠溶液中的烧杯中
27. 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Na2SO4,乙表示的物质为H2O
B.加入b克NaOH溶液时,H2SO4还有剩余
C.加入a克NaOH溶液时,所得溶液中的阴离子为SO
D.加入c克NaOH溶液时,所得溶液呈中性
28. 电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量,在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。如图所示为盐酸和氢氧化钠溶液反应的装置以及电导率与时间变化的曲线,以下分析正确的是( )
A.P到M溶液中的离子浓度不断增加
B.M点时溶液呈酸性
C.N点能导电是因为溶液中存在Na+、H+和Cl﹣
D.本实验说明盐酸和氢氧化钠溶液均能导电
29. 按图甲所示将稀盐酸滴入盛有氢氧化钠溶液(滴有两滴酚酞试液)的烧杯中,所得溶液的pH和滴入盐酸的质量关系如图乙所示。
(1)如图甲当观察到 现象时,则溶液的pH=7。
(2)图乙中B点时,溶液中所含溶质的化学式为 。
(3)实验中,溶液的pH从A点下降到C点的主要原因是 离子不断进入溶液。
30. 中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图甲装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图乙和图丙。
(1)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(2)图乙中b点所示溶液中的溶质是 。
(3)下列说法正确的是 。
A.图乙中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
B.图丙中e→f变化可说明该反应是放热反应
C.取图乙中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
31. 某同学探究稀盐酸和氢氧化钠溶液是否发生反应,实验过程烧杯中溶液的pH变化曲线如图1所示。
(1)该同学的操作是按照图2中的 (选填“①”或“②”),所示进行。
(2)稀盐酸和氢氧化钠溶液之间发生反应的证据,除了烧杯中溶液pH发生的变化之外,还可以观察烧杯中出现 现象时,即可证明二者发生反应。
(3)由图3可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,D点表示的含义是 。
32. 兴趣小组的同学在学习了酸与碱的性质后,从不同角度对“稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否反应”进行了如下实践探究:
Ⅰ.从反应物角度
实验操作:在盛有氢氧化钠溶液的试管中,滴加1滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸,发现红色褪去。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。
以上实验结论基于的证据是:滴加稀盐酸后发现红色褪去,说明氢氧化钠溶液中的 (填离子符号)数量明显减少。
Ⅱ.从生成物角度
查阅资料:常温下氢氧化钠与氯化氢气体在乙醇中均易溶,而氯化钠在乙醇中微溶。
实验操作:
①在盛有浓盐酸的锥形瓶中用注射器抽取氯化氢气体(如图甲)。
②将注射器中的氯化氢气体缓慢通入盛有氢氧化钠乙醇溶液的试管中(如图乙)。
③观察实验现象。
实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。
(1)操作①中用注射器可以在锥形瓶中抽取氯化氢气体,是因为浓盐酸具有 。
(2)以上实验结论基于的实验现象是: 。
(3)乙图实验中,无水硫酸铜的作用是: 。
33. 通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
为探究酸碱反应的实质,实验小组的同学向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。于是进行以下改进实验:
(1)甲同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中,逐滴滴加稀盐酸,溶液的离子种类如图1所示,其中能使酚酞试液变红的离子是 。(填图中序号)
(2)如图2所示,乙同学向Ba(OH)2溶液中通入HCl气体,测定该过程中溶液pH和温度变化,实验结果如图3(溶液体积的变化可忽略)。
①根据实验结果,下列说法正确的是 。
A.可以根据温度变化来判断酸碱是否完全反应
B.可以根据pH变化曲线获得酸碱反应的本质原因
C.将Ba(OH)2溶液换成相应浓度的NaOH溶液也可以获得类似图像
②丙同学向滴有酚酞的Ba(OH)2溶液中通入少量HCl气体,溶液依然是红色,此时溶液可能处于图3中的 点。(选填“a”、“b”、“e”、“d”)
(3)丁同学改用Ba(OH)2与稀H2SO4混合,溶液出现了白色沉淀,据此现象能否探究酸碱反应的实质,并说明理由 。
34. 为了证明NaOH溶液与稀盐酸会发生化学反应,小乐设计并进行了如图所示的实验。
(1)小乐向③中滴入无色酚酞试液后,a若观察到 ,可得出NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应的结论。b盐酸与NaOH溶液反应的实质是: 。
(2)小乐向④中滴入AgNO3溶液后,观察到有白色沉淀生成,判断此现象能否成为“NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应”的证据,并说明理由: 。
(3)完成实验后,小乐进一步思考后认为,如果将②中的溶液蒸发结晶,再将得到的晶体溶于水,若在室温下测得该溶液的pH 7(选填“>”“<”或“=”),则证明有NaCl生成。
35. 在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小塘发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小塘在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)2Cl]。
老师肯定了小塘的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一:取上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。(填写物质名称前的序号)
36. 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是室温下稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验装置,图2是反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液B是 。
(2)图2中a点所示的溶液呈现 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(3)c点所示的溶液中Na+个数 Cl﹣个数。(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)从a点到b点pH变化的微观本质是 。
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