内容正文:
第2节 常见的酸和碱
题型01 浓盐酸与浓硫酸的物理性质
题型02 浓硫酸的稀释
题型03 浓盐酸和浓硫酸敞口放置的变化和现象
题型04酸与金属反应
题型05酸与金属氧化物反应
题型06 酸的通性的微观实质
题型07 常见酸及用途
题型08 常见的碱的俗称、物理性质及用途
题型09 氢氧化钠和氢氧化钙露置在空气中的变化
题型10 常见碱与某些非金属氧化物反应
题型11 常见碱与某些盐反应
题型12 碱的通性的微观实质
题型01 浓盐酸与浓硫酸的物理性质
物质
浓盐酸
浓硫酸
溶质的化学式
HCl
H2SO4
颜色
无色
无色
密度
比水略大
比水大
状态
液体
黏稠的油状液体
气味
有刺激性气味
无气味
特性
浓盐酸易挥发,打开瓶盖,瓶口有白雾(浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)
浓硫酸的特性:
吸水性(物理性质,可做干燥剂)
脱水性、腐蚀性、强氧化性(化学性质)
其他
氯化氢(HCl)气体极易溶于水(1:500)
溶于水放出热量,吸水性
【典例1】下列关于浓盐酸和浓硫酸的说法正确的是
A.浓盐酸和浓硫酸都具有挥发性
B.浓盐酸和浓硫酸都具有腐蚀性
C.浓盐酸和浓硫酸都可用来干燥气体
D.打开浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶瓶塞,瓶口都有白雾
【变式1-1】下列有关盐酸和硫酸的说法,错误的是
A.浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用作干燥剂
B.浓硫酸具有脱水作用,能使纸张、布料、木材脱水炭化变黑
C.人体胃液中含有盐酸
D.打开盛放浓盐酸的试剂瓶瓶塞,瓶口有白烟产生
【变式1-2】有关浓盐酸与浓硫酸的说法中,正确的是
A.打开浓盐酸的瓶塞,瓶口可观察到有白烟
B.浓盐酸敞口放置一段时间后,溶质质量分数会变大
C.实验室可以用石灰石和浓盐酸制取二氧化碳
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%碳酸氢钠溶液
【变式1-3】请填写以下有关浓盐酸与浓硫酸的相关知识。
(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾,这个现象说明浓盐酸具有 。
(2)浓硫酸因其具有吸水性,所以在化学实验中常用作 ;在如图所示干燥装置中,需要干燥的气体应从 口进。
(3)浓硫酸在稀释过程中,应将 沿器壁慢慢注入 中,并用玻璃棒不断搅拌,其中玻璃棒的作用是 。
题型02 浓硫酸的稀释
实验步骤
稀释浓硫酸时,要将浓硫酸用玻璃棒引流(或沿着烧杯内壁) 缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
实验装置
注意事项
若将水倒入浓硫酸中,由于水的密度小,浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶于水时放出的热量使水沸腾,会导致硫酸液滴向四周飞溅。
知识巧记
酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅
【典例2】规范的实验操作是化学实验成功的重要保证。下列实验操作正确的是
A.称量药品质量 B.测溶液的酸碱度 C.稀释浓硫酸 D.干燥氢气
【变式2-1】具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是
A.检查气密性 B.添加酒精
C.蒸发溶液 D.稀释浓硫酸
【变式2-2】在做稀释浓硫酸的实验中,不需要使用的实验图标是
A.护目镜
B.热烫
C.洗手
D.排风
A.A B.B C.C D.D
【变式2-3】用的浓硫酸配制的硫酸溶液用作铅蓄电池的电解液(已知浓硫酸的密度为)。下列说法正确的是
A.需要的浓硫酸的体积约为
B.实验中用到的玻璃仪器只有量筒、烧杯、胶头滴管
C.用量筒量取水时仰视读数,会导致配制的溶液质量分数偏大
D.将水注入浓硫酸中
题型03 浓盐酸和浓硫酸敞口放置的变化和现象
浓盐酸与浓硫酸敞口放置在空气中的变化
性质
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质量分数
浓盐酸
挥发性
减小
不变
减小
减小
浓硫酸
吸水性
不变
增大
增大
减小
【典例3】盛放下列物质的试剂瓶敞口放置,质量增加但没有变质的是
A.浓硫酸 B.食盐水 C.浓盐酸 D.酒精
【变式3-1】浓盐酸长时间的暴露在空气中,发生的变化是
A.溶剂的质量变小 B.溶质的质量变大
C.溶质质量分数变小 D.溶液的质量变大
【变式3-2】将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,关于两者的变化,描述正确的是
A.两者质量都变大
B.两者溶液浓度都变小
C.两者质量都变小
D.浓盐酸溶液浓度变小,浓硫酸溶液浓度变大
【变式3-3】下列图象能正确表示对应关系的是
A.浓硫酸敞口放置一段时间
B.红磷在密闭容器中燃烧
C.向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾
D.分别向等质量的镁粉和锌粉中不断加入溶质质量分数相同的稀硫酸
题型04 酸与金属反应
实验操作
实验现象与结论
反应的化学方程式
将镁条、铝片、铜片分别放入稀硫酸中
Mg:反应剧烈,产生大量气泡
Al:反应较平缓,产生大量气泡
Cu:无现象
Mg+H2SO4 MgSO4+ H2↑
2Al+ 3H2SO4 Al2(SO4)3+ 3H2↑
将镁条、铝片、铜片分别放入稀盐酸中
Mg:反应剧烈,产生大量气泡
Al:反应较平缓,产生大量气泡
Cu:无现象
Mg+2HCl MgCl2+H2 ↑
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 ↑
(1)常见金属的活动性顺序
(2)金属活动性顺序的应用
比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中,位置越靠前,金属的活动性越强,如金属活动性顺序中,活动性最强的金属是 K,最弱的是 Au。
判断金属能否与酸反应。在金属活动性顺序中,只有位于氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸发生置换反应放出氢气。
【典例4】下列物质中,不能与稀硫酸反应的是
A.Fe B.Zn C. D.
【变式4-1】某同学对硫酸的知识梳理中,正确的是
A.浓硫酸具有腐蚀性 B.稀释浓硫酸时,将水加入浓硫酸中
C.铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和氢气 D.稀硫酸能使紫色石蕊溶液变蓝
【变式4-2】下面是某同学记录的部分实验现象,其中不正确的是
A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口有白雾产生
B.小木条蘸少量浓硫酸,小木条变成黑色
C.向稀硫酸中滴加几滴酚酞试液,试液变红色
D.洁净的铁钉中加入稀盐酸中,铁钉表面产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
【变式4-3】现有质量相等的X、Y、Z三种金属,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z在生成物中均显价,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.Y与反应的化学方程式为
B.相对原子质量:
C.完全反应生成氢气的质量:
D.X、Y、Z的金属活动性顺序为:
题型05 酸与金属氧化物反应
实验操作
实验现象与结论
反应的化学方程式
向氧化铜中加入稀硫酸
氧化铜逐渐溶解
溶解由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
向氧化铁中加入稀盐酸
氧化铁逐渐溶解
溶解由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O
【典例5】为探究盐酸的化学性质,某化学小组做了如图实验:
(1)C试管中所发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:
猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl
【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液。
猜想二不成立
取少量滤液于试管中,滴加 (填名称)。
猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有氢离子。
【变式5-1】化学兴趣小组在验证硫酸的性质时,进行了以下实验。
实验1:浓硫酸稀释过程中的能量变化
(1)如图1所示,第一组同学将98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 (填“吸热”或“放热”)。
实验2:酸与活泼金属的反应
(2)如图2所示,第二组同学将四块打磨光亮的大小相同的镁片、锌片、铝片、铁片分别放入白色点滴板的四个孔穴中,并分别滴入相同滴数、相同浓度的稀硫酸,反应最剧烈的是 ,其发生反应的化学方程式为 。
实验3:酸与金属氧化物的反应
(3)如图3所示,第三组同学取少量红棕色粉末放入试管中,滴入稀硫酸并振荡,观察到粉末溶解,溶液变为黄色,则该红棕色粉末是 (填化学式)。结合实验2和3推断用稀酸除去铁钉上的铁锈时, (填“能”或“不能”)将生锈的铁钉长时间浸泡在酸中,原因是 。
【变式5-2】将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处。
(1)浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线(见图)正确的是 (填写“甲”或“乙“)。
(2)随着放置天数的增加,浓盐酸的质量发生变化的主要原因是 。
(3)把浓盐酸稀释后可用于去除铁制品表面的铁锈(主要成分为Fe2O3),反应的化学方程式是 。铁制品不能长时间浸泡在稀盐酸中,长时间浸泡会观察到铁制品表面有气泡产生,该反应的化学方程式是 ,这个反应属于 (填反应类型)。
【变式5-3】学习完酸的化学性质,小浩构建了知识网络图,如下图所示,请回答:
(1)溶液X是一种酸,则试剂A的名称是 。
(2)若溶液X是稀硫酸,B是氧化物,则B的化学式为 。
(3)若溶液X是稀盐酸,C是单质,则C的名称为 。
(4)若溶液X是稀盐酸,D是碳酸钙,则X与D反应的化学方程式为 。
(5)通过上图可以总结出酸的通性: (写出一条即可)。
题型06 酸的通性的微观实质
酸的概念:电离产生的阳离子全部是氢离子的化合物。
酸溶液具有某些相似的化学性质,原因是酸溶液中都含有大量的 H+
【典例6】从物质的组成角度解释酸具有酸的通性的原因是
A.酸中都含有氢元素 B.酸都含有酸根
C.酸都能电离出H⁺ D.酸中都含有氧元素
【变式6-1】食用白醋中通常含有的醋酸(),白醋与稀硫酸有相似的化学性质。下列说法错误的是
A.白醋的pH>7
B.白醋中滴入紫色石蕊试液,溶液显红色
C.白醋和稀硫酸中均含有
D.铁钉放入白醋中浸泡一段时间,质量会减少
【变式6-2】图是物质M溶于水发生解离的微观示意图。能说明M一定是酸的是
A. B. C. D.
【变式6-3】同学们设计了一个如下图的电路。将不同物质放入烧杯连接电源正负极,闭合开关,通过观察小灯泡是否发光,判断烧杯内物质是否具有导电性。下表是实验记录。
物质
稀硫酸
稀盐酸
氢氧化钙溶液
氢氧化钠溶液
蒸馏水
乙醇
灯泡发光记录
发光
发光
发光
发光
不发光
不发光
(1)铜以及金属单质具有导电性,是因为它们内部存在着大量的带电粒子,这种带电的粒子是 。
(2)稀硫酸、稀盐酸能导电,说明其中存在带电的粒子。硫酸在水中能够解离出 (写符号)和 (写符号)。硫酸、盐酸等酸的溶液中都含有 (写符号),所以酸有一些相似的化学性质。而碱有一些相似的化学性质,则是因为 。
(3)蒸馏水、乙醇不导电,这说明它们中 。
题型07 常见酸及用途
盐酸
硫酸
用途
①金属除锈
②制造药物
③人体胃液含有少量盐酸,助消化
① 用于生产化肥、农药、火药、染料
②冶炼金属、精炼石油、金属除锈
③在实验室中,浓硫酸常用作干燥剂
【典例7】下列有关硫酸和盐酸的用途说法错误的是
A.浓硫酸可用于生产化肥 B.硫酸和盐酸都用于金属除锈
C.浓盐酸在实验中作干燥剂 D.硫酸和盐酸都可用于医药
【变式7-1】下列关于盐酸的说法错误的是
A.盐酸是胃酸的主要成分,在人体内有重要作用
B.实验室一般不选用浓盐酸制取气体,以免制取的气体不纯
C.升高温度,可以得到浓度更大的盐酸溶液
D.用盐酸除铁锈时,不能将铁制品长期浸泡在盐酸中
【变式7-2】下列物质的用途错误的是
A.液氧冷冻麻醉
B.盐酸制造药物
C.活性炭净水器
D.稀有气体作强照明灯
A.A B.B C.C D.D
【变式7-3】下列物质的用途错误的是
A.锰钢制自行车架 B.氧气供给呼吸
C.盐酸用于铅酸蓄电池 D.石墨制铅笔芯
题型08 常见的碱的俗称、物理性质及用途
氢氧化钠
氢氧化钙
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
消石灰、熟石灰
化学式
NaOH
Ca(OH)2
状态
白色块状固体
白色粉末状固体
物理性质
易溶于水,溶于水时放出大量的热。
氢氧化钠固体易吸水而潮解。
微溶于水,溶于水时放热不明显。
腐蚀性
强腐蚀性
较强腐蚀性
用途
用于制取肥皂、石油、造纸、纺织和印染工业
氢氧化钠能与油脂反应,所以可以除油污,
实验室做某些气体的干燥剂。
做建筑材料、涂树木上防冻伤和防虫卵
改良酸性土壤
配制波尔多液,在实验室中检验二氧化碳。
【典例8】有关氢氧化钠固体的叙述,错误的是
A.俗称纯碱 B.氢氧化钠为白色固体易潮解,可做干燥剂
C.应放在烧杯中称量 D.氢氧化钠易溶于水,并放出大量热
【变式8-1】下列关于NaOH和Ca(OH)2的用途说法错误的是( )
A.用Ca(OH)2制波尔多液 B.用Ca(OH)2改良酸性土壤
C.用NaOH溶液检验CO2 D.用NaOH去除炉具上的油污
【变式8-2】下列物质的名称、俗称、化学式及分类对应关系正确的是
A.氢氧化钠、苛性钠、NaOH、碱
B.氧化钙、熟石灰、CaO、氧化物
C.氯化氢、盐酸、HCl、酸
D.氢氧化钙、石灰水、、碱
【变式8-3】盐酸、硫酸、烧碱、熟石灰等都是重要的化工原料,在生产和生活中有着重要的应用(填写相应的化学式)。
(1)人体胃液中含有的酸是 。
(2)常用来改良酸性土壤的碱是 。
(3)炉具清洁剂中含有 ,它可与油脂反应,从而除去油污。
题型9 氢氧化钠和氢氧化钙露置在空气中的变化
1.氢氧化钠暴露在空气中时,会出现逐渐吸收空气中的水分而潮解的现象,使其表面变得潮湿并逐渐溶解。这是因为氢氧化钠具有很强的吸湿性,能够与水分子结合形成氢氧化钠溶液。此外,氢氧化钠还会与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,这个过程中可能会观察到固体表面逐渐变得蓬松或产生白色粉末。
2.氢氧化钙是微溶于水的白色粉末,露置于空气中可吸收空气的水和二氧化碳,变成白色的坚硬的不溶于水的碳酸钙而变质。
【典例9】如图所示的是配制澄清石灰水的流程,若该过程中温度保持不变,有关说法正确的是
A.搅拌能增大氢氧化钙的溶解度
B.澄清石灰水的pH<7
C.该澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液
D.澄清石灰水可长期敞口保存
【变式9-1】下列物质存放在烧杯中一段时间后,质量变大且不变质的是( )
A.烧碱 B.浓盐酸 C.生石灰 D.浓硫酸
【变式9-2】小驰同学整理学习笔记时,发现如下实验现象的描述,正确的是
A.打开浓盐酸试剂瓶的瓶盖后,瓶口出现白烟
B.氢氧化钠固体暴露在空气中,表面潮湿并逐渐溶解
C.洁净铁钉投入稀硫酸中,冒出气泡,溶液由无色变为黄色
D.向柠檬汁中加入几滴酚酞试液,溶液呈红色
【变式9-3】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%
题型10 常见碱与某些非金属氧化物反应
试剂
实验内容
实验现象
化学方程式
NaOH溶液
与 CO2反应
NaOH溶液无明显现象
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
Ca(OH)2溶液
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2 CaCO3 ↓ +H2O
【典例10】某学习小组为研究无明显现象反应的可视化,进行了下列两组实验。
实验一:如图,将无色酚酞溶液滴入a中,再将浓盐酸滴入b中。
(1)一段时间后,观察到a中 ,说明与盐酸发生了反应。
(2)将浓盐酸更换为稀硫酸, (填“能”或“不能”)判断中和反应的发生。
实验二:如图,将盛满干燥的U型管开口端放入烧杯内,观察到溶液进入U型管并流入另一端。
(3)有同学指出,通过该现象不能得出二者发生反应的结论,于是又做了以下三组实验:
A.将溶液换成等量水重新实验,溶液进入U型管但不流入另一端
B.向反应后U型管中溶液滴加溶液,产生白色沉淀
C.向反应后U型管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝
上述实验事实中,能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的是 (填字母)。
(4)二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为 。
【变式10-1】用下列对比实验探究碱的性质,下列说法不正确的是
A.实验1的现象说明氢氧化钠需密封保存
B.通过对比A、C瓶的现象证明CO2与水发生化学反应
C.实验2中软塑料瓶变瘪的程度为A>B>C
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
【变式10-2】如图,甲、乙、丙是初中化学常见的不同类别的物质,甲、乙是两种气体。图中“—”表示两端相连的物质能反应,“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。
(1)丙转化为甲的反应属于基本反应类型中的 反应。
(2)乙与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
【变式10-3】校园科学节活动中化学兴趣小组的同学设计了如下节目:将去壳熟鸡蛋放在充满CO2的抽滤瓶瓶口,打开弹簧夹,迅速注入NaOH溶液,关闭弹簧夹,并振荡抽滤瓶。一段时间后,观察到鸡蛋被“吞入”瓶中。下列有关该实验的分析正确的是
A.鸡蛋被吞入瓶中是因为瓶内气压大于外界大气压
B.利用紫色石蕊能检验实验后锥形瓶内溶液中是否还有氢氧化钠
C.该实验不能直接证明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D.将药品换成烧碱固体和水也能观察到鸡蛋被吞入瓶中
题型11 常见碱与某些盐反应
试剂
实验内容
实验现象
化学方程式
NaOH溶液
与 CuSO4溶液反应
产生蓝色沉淀
2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2 ↓ +Na2SO4
Ca(OH)2溶液
Ca(OH)2+CuSO4 Cu(OH)2 ↓ + CaSO4
【典例11】如图是小明同学绘制的“碱的化学性质”的思维导图,祝愿同学们破“碱”成蝶。请回答下列问题。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 。(填化学符号)
(2)据性质①,若实验中观察到碱溶液变蓝,则向碱溶液中滴加的指示剂是 。
(3)写出一个符合反应③的化学方程式 。
(4)据性质②,硫酸厂常用石灰乳吸收生产过程中产生的二氧化硫气体(反应原理与二氧化碳相似),化学方程式为 。
(5)图中甲表示的物质类别是 ;若选用NaOH溶液实现性质④,并观察到红褐色沉淀现象,请写出产生该实验现象的一个化学方程式 。
【变式11-1】下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检测草木灰浸出液的酸碱性
取样,滴加紫色石蕊试液
B
除去CaO中的
向混合物中加入足量的稀盐酸
C
鉴别NaOH和固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
D
检验NaOH溶液是否变质
取样,加入溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【变式11-2】某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
(1)请写出实验1的实验现象。
实验1
实验2
实验操作
实验现象
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
【实验反思与拓展】
(2)实验1发生反应的化学方程式为 。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应。
(4)由实验2联想到:把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到 现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到 现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
【变式11-3】在化学实验室中,氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。甲同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B,并进行了如下图所示的二组实验。
(1)下列属于氢氧化钠俗称的是______。
A.烧碱 B.纯碱 C.食盐 D.小苏打
(2)①实验1中,两试管中滴加硫酸铜溶液静置后都得到蓝色不溶物,则蓝色不溶物的成分是 (用化学式表示)。
②实验2中,甲同学向两支试管中分别通入适量的二氧化碳,A中有白色沉淀生成,发生反应的化学方程式为 ,B中无明显现象。
③为了探究实验2中二氧化碳是否与氢氧化钠反应,甲同学又设计了如下对比实验:
乙同学认为该实验设计不符合对比实验的基本原则,理由是 。
④为了探究实验2中B中溶质的成分,丙同学进行了如下探究:
【提出猜想】猜想1:溶质只有氢氧化钠
猜想2:溶质只有碳酸钠
猜想3:溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
Ⅰ.取B中少量溶液于试管中,加入足量澄清石灰水。
Ⅱ.静置后,取上层清液,向其中加几滴酚酞试液。
猜想3成立
【反思与评价】
老师评价丙同学得出的结论不正确,原因是 。
为了使“猜想3成立”,丙同学查阅了资料发现可溶性的钡盐和钙盐均成中性,于是他对上述“实验探究”进行了改动,他的做法是 。
(3)根据上述实验可知氢氧化钠和氢氧化钙都可以与二氧化碳反应。请从构成物质的微观粒子的角度分析两种物质具有相似化学性质的原因 。
题型12 碱的通性的微观实质
碱的概念:物质溶于水时,形成的阴离子全部是OH-的化合物。
碱溶液具有某些相似的化学性质,原因是碱溶液中都含有大量的 OH-。
【典例12】碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质,下列关于Ba(OH)2性质的描述中,不属于碱的共同性质的是
A.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
B.能与稀盐酸反应
C.能使紫色石蕊溶液变蓝色
D.能与CO2反应生成水
【变式12-1】下列关于酸和碱的说法,正确的是
A.酸溶液中只含有H+
B.碱溶液中只含有OH-
C.酸溶液一定显酸性,碱溶液一定显碱性
D.显酸性的溶液一定是酸溶液,显碱性的溶液一定是碱溶液
【变式12-2】关于酸和碱下列推理正确的是
A.酸能使紫色石蕊试液变红,也能使紫色石蕊试液变红,所以是酸
B.锌和铜均是金属,锌与稀硫酸反应生成氢气,则铜也能与稀硫酸反应生成氢气
C.碱性溶液能使酚酞试液变红,滴入酚酞试液后变红的溶液一定呈碱性
D.碱中都含有氢氧根离子,所以碱中一定含有氢、氧元素
【变式12-3】有关氢氧化钠和氢氧化钙固体的叙述,错误的是
A.氢氧化钠俗称烧碱、氢氧化钙俗称熟石灰
B.氢氧化钠常用于改良酸性土壤、氢氧化钙用于治疗胃酸过多
C.可以用氯化铁溶液来鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液
D.两者的水溶液都能使无色酚酞变红,是因为它们在水中能离解出
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第2节 常见的酸和碱
题型01 浓盐酸与浓硫酸的物理性质
题型02 浓硫酸的稀释
题型03 浓盐酸和浓硫酸敞口放置的变化和现象
题型04酸与金属反应
题型05酸与金属氧化物反应
题型06 酸的通性的微观实质
题型07 常见酸及用途
题型08 常见的碱的俗称、物理性质及用途
题型09 氢氧化钠和氢氧化钙露置在空气中的变化
题型10 常见碱与某些非金属氧化物反应
题型11 常见碱与某些盐反应
题型12 碱的通性的微观实质
题型01 浓盐酸与浓硫酸的物理性质
物质
浓盐酸
浓硫酸
溶质的化学式
HCl
H2SO4
颜色
无色
无色
密度
比水略大
比水大
状态
液体
黏稠的油状液体
气味
有刺激性气味
无气味
特性
浓盐酸易挥发,打开瓶盖,瓶口有白雾(浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)
浓硫酸的特性:
吸水性(物理性质,可做干燥剂)
脱水性、腐蚀性、强氧化性(化学性质)
其他
氯化氢(HCl)气体极易溶于水(1:500)
溶于水放出热量,吸水性
【典例1】下列关于浓盐酸和浓硫酸的说法正确的是
A.浓盐酸和浓硫酸都具有挥发性
B.浓盐酸和浓硫酸都具有腐蚀性
C.浓盐酸和浓硫酸都可用来干燥气体
D.打开浓盐酸和浓硫酸的试剂瓶瓶塞,瓶口都有白雾
【答案】B
【解析】A、浓盐酸是氯化氢(HCl)的水溶液,易挥发,但浓硫酸不易挥发,说法错误;
B、浓盐酸和浓硫酸都是强酸,能与皮肤、金属等发生反应,造成腐蚀,故浓盐酸和浓硫酸都具有腐蚀性,说法正确;
C、浓硫酸有强吸水性,常用于干燥中性或酸性气体,但浓盐酸无吸水性,反而易挥发,会释放氯化氢气体,使待干燥气体中引入新杂质,说法错误;
D、白雾是挥发性酸与空气中水蒸气结合形成的小液滴,浓盐酸易挥发,打开瓶塞时,氯化氢气体遇水蒸气形成盐酸小液滴,产生白雾,但浓硫酸不易挥发,打开瓶塞后无明显现象,不会产生白雾,说法错误。
故选B。
【变式1-1】下列有关盐酸和硫酸的说法,错误的是
A.浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用作干燥剂
B.浓硫酸具有脱水作用,能使纸张、布料、木材脱水炭化变黑
C.人体胃液中含有盐酸
D.打开盛放浓盐酸的试剂瓶瓶塞,瓶口有白烟产生
【答案】D
【解析】A、浓硫酸有吸水性作干燥剂,正确;
B、浓硫酸有脱水性使有机物炭化,正确;
C、人体胃液含盐酸,正确;
D、浓盐酸具有挥发性,打开瓶塞时,挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合形成盐酸小液滴,产生白雾,而非白烟;白烟通常指固体小颗粒,错误。
故选D。
【变式1-2】有关浓盐酸与浓硫酸的说法中,正确的是
A.打开浓盐酸的瓶塞,瓶口可观察到有白烟
B.浓盐酸敞口放置一段时间后,溶质质量分数会变大
C.实验室可以用石灰石和浓盐酸制取二氧化碳
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%碳酸氢钠溶液
【答案】D
【解析】A、浓盐酸挥发产生氯化氢气体,与空气中水蒸气形成白雾(非白烟),A不正确;
B、浓盐酸敞口放置后HCl挥发,溶质减少,溶质质量分数减小,B不正确;
C、实验室制二氧化碳需用稀盐酸,浓盐酸挥发性强会导致气体不纯,C不正确;
D、浓硫酸沾皮肤时,立即用大量水冲洗稀释,再用碳酸氢钠溶液中和,符合安全处理原则,D正确。
故选D。
【变式1-3】请填写以下有关浓盐酸与浓硫酸的相关知识。
(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾,这个现象说明浓盐酸具有 。
(2)浓硫酸因其具有吸水性,所以在化学实验中常用作 ;在如图所示干燥装置中,需要干燥的气体应从 口进。
(3)浓硫酸在稀释过程中,应将 沿器壁慢慢注入 中,并用玻璃棒不断搅拌,其中玻璃棒的作用是 。
【答案】(1)挥发性
(2) 干燥剂 a
(3) 浓硫酸 水 搅拌,使热量迅速散失,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
【解析】(1)打开盛有浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾,是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,这个现象说明浓盐酸具有挥发性。
(2)浓硫酸因其具有吸水性,所以在化学实验中常用作干燥剂。 在如图所示干燥装置中,为了使气体与浓硫酸充分接触,达到更好的干燥效果,需要干燥的气体应从a口进。
(3) 浓硫酸在稀释过程中,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入到水中,并用玻璃棒不断搅拌。其中玻璃棒的作用是搅拌,使热量迅速散失,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
题型02 浓硫酸的稀释
实验步骤
稀释浓硫酸时,要将浓硫酸用玻璃棒引流(或沿着烧杯内壁) 缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
实验装置
注意事项
若将水倒入浓硫酸中,由于水的密度小,浮在浓硫酸上面,浓硫酸溶于水时放出的热量使水沸腾,会导致硫酸液滴向四周飞溅。
知识巧记
酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅
【典例2】规范的实验操作是化学实验成功的重要保证。下列实验操作正确的是
A.称量药品质量 B.测溶液的酸碱度 C.稀释浓硫酸 D.干燥氢气
【答案】D
【分析】本题主要考查称量、pH试纸检测酸碱度、浓硫酸的稀释、干燥气体等实验操作,根据各个实验操作要点进行判断。
【解析】A、氢氧化钠固体具有吸水性,易潮解,潮解形成的浓氢氧化钠溶液具有腐蚀性;称量时应该放在烧杯中称量,以防腐蚀托盘,该选项不符合题意。
B、使用pH试纸时不可以直接将pH试纸伸入到溶液中,以防污染试液,正确的做法是将pH试纸放在洁净的点滴板上,用洁净、干燥玻璃棒蘸取少量溶液于试纸上,显色后,将pH试纸与标准比色卡作对比读出pH值。该选项不符合题意。
C、稀释浓硫酸时应该将浓硫酸倒入水中,浓硫酸稀释过程会放出大量的热,将水倒入浓硫酸会导致浓硫酸沸腾溅出伤人,该选项不符合题意。
D、浓硫酸具有吸水性,故可以用来干燥气体,为了使气体与浓硫酸充分接触,可将氢气从长管通入,该选项符合题意。
故选D。
【变式2-1】具备基本的实验技能是进行科学探究的保证。下列实验操作正确的是
A.检查气密性 B.添加酒精
C.蒸发溶液 D.稀释浓硫酸
【答案】C
【解析】A、该装置通过长颈漏斗和外界相通,无论装置是否漏气,导管口均无气泡冒出,无法用图中方法检查装置的气密性,图中操作错误,不符合题意;
B、酒精具有可燃性,禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,防止发生火灾,图中操作错误,不符合题意;
C、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,图中操作正确,符合题意;
D、稀释浓硫酸,应在烧杯中进行,不能在量筒中稀释浓硫酸,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量尽快散发出去,如图所示,量筒不能用于稀释浓硫酸,操作错误,不符合题意。
故选C。
【变式2-2】在做稀释浓硫酸的实验中,不需要使用的实验图标是
A.护目镜
B.热烫
C.洗手
D.排风
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、佩戴护目镜的目的是保护眼睛,浓硫酸具有腐蚀性,若不慎溅入眼睛会造成严重伤害,需要佩戴护目镜,因此需要护目镜标志,该选项不符合题意;
B、浓硫酸稀释过程中会放出大量热,可能会导致热烫危险,因此需要热烫标志,该选项不符合题意;
C、实验结束后,手上可能沾有残留物质,做完实验后应用肥皂等清洗双手,因此需要洗手标志,该选项不符合题意;
D、稀释浓硫酸过程中,没有产生有害气体等需要专门排风处理的情况,因此不需要排风标志,该选项符合题意。
故选D。
【变式2-3】用的浓硫酸配制的硫酸溶液用作铅蓄电池的电解液(已知浓硫酸的密度为)。下列说法正确的是
A.需要的浓硫酸的体积约为
B.实验中用到的玻璃仪器只有量筒、烧杯、胶头滴管
C.用量筒量取水时仰视读数,会导致配制的溶液质量分数偏大
D.将水注入浓硫酸中
【答案】A
【解析】A、设需要98%的浓硫酸的体积为x,则,解得:x≈131.4g,则浓硫酸的质量为,选项正确;
B、实验中用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管,还需要玻璃棒(用于搅拌),选项错误;
C、用量筒量取水时仰视读数,仰视读数偏小,则量取出水的体积偏大,会导致配制的溶液质量分数偏小,选项错误;
D、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸慢慢地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时散失;一定不能把水注入浓硫酸中,以防止酸液飞溅,选项错误;
故选A。
题型03 浓盐酸和浓硫酸敞口放置的变化和现象
浓盐酸与浓硫酸敞口放置在空气中的变化
性质
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质量分数
浓盐酸
挥发性
减小
不变
减小
减小
浓硫酸
吸水性
不变
增大
增大
减小
【典例3】盛放下列物质的试剂瓶敞口放置,质量增加但没有变质的是
A.浓硫酸 B.食盐水 C.浓盐酸 D.酒精
【答案】A
【解析】A. 浓硫酸具有强吸水性,敞口放置会吸收空气中的水分,导致质量增加。此过程为物理变化,未生成新物质,故未变质,此选项符合题意;
B. 食盐水敞口放置时水分蒸发,溶质(NaCl)可能析出,质量减少。未变质,质量未增加,此选项不符合题意;
C. 浓盐酸具有挥发性,易挥发出HCl气体,导致溶液质量减少。挥发为物理变化,未变质,质量未增加,此选项不符合题意;
D. 酒精易挥发,敞口放置后质量减少。挥发为物理变化,未变质,质量未增加,此选项不符合题意。
故选A。
【变式3-1】浓盐酸长时间的暴露在空气中,发生的变化是
A.溶剂的质量变小 B.溶质的质量变大
C.溶质质量分数变小 D.溶液的质量变大
【答案】C
【解析】浓盐酸是氯化氢(HCl)气体的水溶液,具有挥发性。长时间暴露在空气中,氯化氢气体会从溶液中挥发逸出,导致溶质质量减少。同时,溶剂(水)的质量可能因蒸发而略有减少,但主要变化是溶质减少。
A、浓盐酸挥发氯化氢气体,溶剂水的质量基本不变,因为没有水的散失等情况,错误;
B、由于氯化氢气体挥发出去,溶质氯化氢的质量是变小的,而不是变大,错误;
C、溶质质量分数=,溶质氯化氢质量因挥发而减小,溶液质量也因溶质挥发而减小,但溶质质量减小的幅度更大,所以溶质质量分数变小,正确;
D、因为氯化氢气体挥发出去,溶液质量会减小,而不是变大,错误。
故选C。
【变式3-2】将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,关于两者的变化,描述正确的是
A.两者质量都变大
B.两者溶液浓度都变小
C.两者质量都变小
D.浓盐酸溶液浓度变小,浓硫酸溶液浓度变大
【答案】B
【解析】A、将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,浓盐酸具有挥发性,氯化氢会挥发出去,导致质量减小,浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水分,导致质量增加,不符合题意;
B、将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,浓盐酸具有挥发性,氯化氢会挥发出去,导致溶质质量减小,溶质质量分数减小,浓硫酸具有吸水性,会吸收空气中的水分,导致溶液质量增加,溶质质量不变,溶质质量分数减小,符合题意;
C、由A的分析可知,将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,浓盐酸质量减小,浓硫酸质量增大,不符合题意;
D、由B的分析可知,将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,浓盐酸和浓硫酸浓度均变小,不符合题意。
故选B。
【变式3-3】下列图象能正确表示对应关系的是
A.浓硫酸敞口放置一段时间
B.红磷在密闭容器中燃烧
C.向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾
D.分别向等质量的镁粉和锌粉中不断加入溶质质量分数相同的稀硫酸
【答案】C
【解析】A、浓硫酸具有吸水性,浓硫酸敞口放置一段时间,浓硫酸会吸收空气中的水蒸气,溶液质量增加,溶质质量不变,溶质质量分数会减小,而不是增大,故错误。
B、红磷在密闭容器中燃烧,放出热量,使容器内气体受热膨胀,压强增大;随着反应的进行,氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强逐渐减小,最终压强一定比反应前小,故错误。
C、一定温度下,向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾,硝酸钾不能继续溶解,溶液的质量不变,故正确。
D、分别向等质量的镁粉和锌粉中不断加入溶质质量分数相同的稀硫酸,当硫酸等质量,锌生成的硫酸盐更多,根据化学方程式可知等质量的镁粉和锌粉反应结束,镁生成硫酸盐的质量更多,拐点高些,故错误。
故选C。
题型04 酸与金属反应
实验操作
实验现象与结论
反应的化学方程式
将镁条、铝片、铜片分别放入稀硫酸中
Mg:反应剧烈,产生大量气泡
Al:反应较平缓,产生大量气泡
Cu:无现象
Mg+H2SO4 MgSO4+ H2↑
2Al+ 3H2SO4 Al2(SO4)3+ 3H2↑
将镁条、铝片、铜片分别放入稀盐酸中
Mg:反应剧烈,产生大量气泡
Al:反应较平缓,产生大量气泡
Cu:无现象
Mg+2HCl MgCl2+H2 ↑
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 ↑
(1)常见金属的活动性顺序
(2)金属活动性顺序的应用
比较不同金属的活动性强弱。在金属活动性顺序中,位置越靠前,金属的活动性越强,如金属活动性顺序中,活动性最强的金属是 K,最弱的是 Au。
判断金属能否与酸反应。在金属活动性顺序中,只有位于氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸发生置换反应放出氢气。
【典例4】下列物质中,不能与稀硫酸反应的是
A.Fe B.Zn C. D.
【答案】D
【解析】A、稀硫酸具有酸的通性,能与活泼金属(如)反应生成氢气,
B、稀硫酸具有酸的通性,能与活泼金属(如)反应生成氢气,
C、能与金属氧化物(如)反应生成盐和水,
D、是非金属氧化物,不与稀硫酸反应。
故选D。
【变式4-1】某同学对硫酸的知识梳理中,正确的是
A.浓硫酸具有腐蚀性 B.稀释浓硫酸时,将水加入浓硫酸中
C.铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和氢气 D.稀硫酸能使紫色石蕊溶液变蓝
【答案】A
【解析】A、浓硫酸具有强腐蚀性,正确。
B、稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓慢加入水中,B选项错误。
C、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,C选项错误。
D、稀硫酸是酸性溶液,能使紫色石蕊溶液变红,D选项错误。
故选A。
【变式4-2】下面是某同学记录的部分实验现象,其中不正确的是
A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口有白雾产生
B.小木条蘸少量浓硫酸,小木条变成黑色
C.向稀硫酸中滴加几滴酚酞试液,试液变红色
D.洁净的铁钉中加入稀盐酸中,铁钉表面产生气泡,溶液由无色变成浅绿色
【答案】C
【解析】A、浓盐酸具有挥发性,打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,氯化氢气体挥发出来,与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,所以瓶口会有白雾产生,该选项实验现象记录正确,不符合题意;
B、浓硫酸具有脱水性,能将小木条中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使小木条碳化变黑,所以小木条蘸少量浓硫酸,小木条会变成黑色,该选项实验现象记录正确,不符合题意;
C、酚酞试液遇碱性溶液变红,遇酸性溶液不变色。稀硫酸显酸性,向稀硫酸中滴加几滴酚酞试液,试液不变色,而不是变红色,该选项实验现象记录错误,符合题意;
D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶液呈浅绿色,所以洁净的铁钉加入稀盐酸中,铁钉表面会产生气泡,溶液由无色变成浅绿色,该选项实验现象记录正确,不符合题意。
故选C。
【变式4-3】现有质量相等的X、Y、Z三种金属,分别放入三份溶质质量分数相等的足量稀硫酸中,X不发生反应,Y、Z在生成物中均显价,Y、Z反应生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.Y与反应的化学方程式为
B.相对原子质量:
C.完全反应生成氢气的质量:
D.X、Y、Z的金属活动性顺序为:
【答案】A
【解析】A、Y在生成物中均显价,则Y和硫酸反应的化学方程式为:,A选项正确;
B、一定量金属与足量酸完全反应时,产生氢气质量=,等质量的Y、Z和硫酸反应时,Y、Z在生成物中均显价,且Y产生氢气更多,则说明相对原子质量:Y<Z,B选项错误;
C、由图可知,完全反应生成氢气的质量:Y>Z,C选项错误;
D、X不能和硫酸反应,则说明X最不活泼,Z反应所需时间比Y短,说明Z的反应速率比Y快,因此金属活动性Z > Y,所以三种金属的活动性顺序为Z > Y > X,D选项错误。
故选:A。
题型05 酸与金属氧化物反应
实验操作
实验现象与结论
反应的化学方程式
向氧化铜中加入稀硫酸
氧化铜逐渐溶解
溶解由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 CuSO4+H2O
向氧化铁中加入稀盐酸
氧化铁逐渐溶解
溶解由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O
【典例5】为探究盐酸的化学性质,某化学小组做了如图实验:
(1)C试管中所发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中,观察到烧杯中先有气泡产生,后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤,得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【作出猜想】猜想:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:
猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl
【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,滴加适量的碳酸钠溶液。
猜想二不成立
取少量滤液于试管中,滴加 (填名称)。
猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质,是因为在不同的酸溶液中都含有氢离子。
【答案】(1)
(2) NaCl和Na2CO3 无沉淀产生 稀盐酸 有气泡产生
【解析】(1)C试管中发生的反应为氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为,故填:;
(2)[作出猜想] 猜想三:观察到烧杯中先有气泡产生,说明是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;后有白色沉淀出现,说明碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若碳酸钠过量,则滤液中溶质的成分是NaCl和Na2CO3,故填:NaCl和Na2CO3;
[设计实验] 碳酸钠与氯化钙溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,故无沉淀产生(或无明显变化),说明猜想二不成立;取少量滤液于试管中, 滴加稀盐酸(碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳),产生气泡,说明猜想三成立,故填:NaCl和Na2CO3;无沉淀产生;稀盐酸;有气泡产生。
【变式5-1】化学兴趣小组在验证硫酸的性质时,进行了以下实验。
实验1:浓硫酸稀释过程中的能量变化
(1)如图1所示,第一组同学将98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时,观察到用石蜡固定在铜片下的乒乓球脱落,此现象说明浓硫酸溶于水 (填“吸热”或“放热”)。
实验2:酸与活泼金属的反应
(2)如图2所示,第二组同学将四块打磨光亮的大小相同的镁片、锌片、铝片、铁片分别放入白色点滴板的四个孔穴中,并分别滴入相同滴数、相同浓度的稀硫酸,反应最剧烈的是 ,其发生反应的化学方程式为 。
实验3:酸与金属氧化物的反应
(3)如图3所示,第三组同学取少量红棕色粉末放入试管中,滴入稀硫酸并振荡,观察到粉末溶解,溶液变为黄色,则该红棕色粉末是 (填化学式)。结合实验2和3推断用稀酸除去铁钉上的铁锈时, (填“能”或“不能”)将生锈的铁钉长时间浸泡在酸中,原因是 。
【答案】(1)放热
(2) 镁片
(3) 不能 稀酸和铁锈反应完后,过量的稀酸会继续与铁反应
【解析】(1)浓硫酸溶于水放热。
(2)金属活动性镁()最强,所以反应最剧烈的是镁片(),化学方程式为:。
(3)红棕色粉末是。不能将生锈的铁钉长时间浸泡在酸中,原因是:铁锈()与酸反应后,酸会继续与铁反应,导致铁被腐蚀。
【变式5-2】将一定质量的浓盐酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处。
(1)浓盐酸的质量和放置天数关系的曲线(见图)正确的是 (填写“甲”或“乙“)。
(2)随着放置天数的增加,浓盐酸的质量发生变化的主要原因是 。
(3)把浓盐酸稀释后可用于去除铁制品表面的铁锈(主要成分为Fe2O3),反应的化学方程式是 。铁制品不能长时间浸泡在稀盐酸中,长时间浸泡会观察到铁制品表面有气泡产生,该反应的化学方程式是 ,这个反应属于 (填反应类型)。
【答案】(1)乙
(2)浓盐酸具有挥发性,氯化氢气体挥发,质量减少
(3) 置换反应
【解析】(1)浓盐酸具有挥发性,敞口放置时氯化氢气体不断挥发,溶液质量会逐渐减少。曲线乙呈现质量随放置天数增加而减少的趋势,所以正确的是乙。
(2)浓盐酸具有挥发性,其中的氯化氢()气体不断挥发到空气中,导致溶液质量减少。
(3) 铁锈的主要成分是氧化铁(),与稀盐酸反应生成氯化铁和水,化学方程式为:。
铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:。
该反应是一种单质()和一种化合物()反应生成另一种单质()和另一种化合物(),属于置换反应。
【变式5-3】学习完酸的化学性质,小浩构建了知识网络图,如下图所示,请回答:
(1)溶液X是一种酸,则试剂A的名称是 。
(2)若溶液X是稀硫酸,B是氧化物,则B的化学式为 。
(3)若溶液X是稀盐酸,C是单质,则C的名称为 。
(4)若溶液X是稀盐酸,D是碳酸钙,则X与D反应的化学方程式为 。
(5)通过上图可以总结出酸的通性: (写出一条即可)。
【答案】(1)紫色石蕊溶液
(2)
(3)铁
(4)
(5)酸能与金属氧化物反应(合理即可)
【解析】(1)“红色溶液”可能是酸遇石蕊变红,或者酸与某些物质(如酚酞在碱性条件下变红,但酸不会)——可能是酸使紫色石蕊变红。所以A是石蕊试液或紫色石蕊溶液。
(2)酸+金属氧化物→盐+水,溶液可能有颜色。黄色溶液可能是的颜色[溶液为黄色],所以B是铁的氧化物且铁为+3价,常见(氧化铁)。稀硫酸+ → (黄色)+ 。故B的化学式。
(3)酸+活泼金属 → 盐+,溶液为浅绿色说明生成(浅绿色)。所以C是铁单质。
(4)酸+盐→新盐+新酸(碳酸分解为+),。
(5)从A到 C、D等,酸的通性包括:与指示剂反应,与金属氧化物反应,与某些盐反应,与活泼金属反应等,任选一条,如酸能与金属氧化物反应(合理即可)。
题型06 酸的通性的微观实质
酸的概念:电离产生的阳离子全部是氢离子的化合物。
酸溶液具有某些相似的化学性质,原因是酸溶液中都含有大量的 H+
【典例6】从物质的组成角度解释酸具有酸的通性的原因是
A.酸中都含有氢元素 B.酸都含有酸根
C.酸都能电离出H⁺ D.酸中都含有氧元素
【答案】C
【分析】本题考查酸具有通性的原因,酸的通性是指酸类物质共有的性质,如能使紫色石蕊试液变红、能与活泼金属反应生成氢气、能与碱发生中和反应等。这些通性的本质原因是酸在水溶液中都能产生氢离子()。
【解析】A、虽然酸都含有氢元素,但含氢元素的物质不一定是酸(如是水,不是酸)。该选项不符合题意。
B、酸根是酸中除去后剩余的部分。所有酸都有酸根,但酸根决定了酸的个性,而非通性。酸的通性是由决定的,与酸根无关。该选项不符合题意。
C、酸的定义是在水溶液中电离出的阳离子全部是的化合物。酸电离出H⁺是其通性的本质。该选项符合题意。
D、并非所有酸都含氧元素,如盐酸()不含氧元素,但同样具有酸的通性。该选项不符合题意。
故选C。
【变式6-1】食用白醋中通常含有的醋酸(),白醋与稀硫酸有相似的化学性质。下列说法错误的是
A.白醋的pH>7
B.白醋中滴入紫色石蕊试液,溶液显红色
C.白醋和稀硫酸中均含有
D.铁钉放入白醋中浸泡一段时间,质量会减少
【答案】A
【解析】A、白醋含醋酸,显酸性,pH应小于7,错误;
B、酸性溶液使石蕊变红,正确;
C、酸均能电离出H+,故白醋和稀硫酸中均含有H+,正确;
D、铁与醋酸反应生成氢气和可溶性盐,铁钉质量减少,正确。
故选:A。
【变式6-2】图是物质M溶于水发生解离的微观示意图。能说明M一定是酸的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】酸的定义:在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子的化合物。
A、解离出氢氧根和钡离子,属于碱,不是酸。
B、解离出和,无法确定阳离子是否全为氢离子,可能是盐,不是酸。
C、解离出的阳离子只有氢离子,一定是酸。
D、解离出的阳离子有氢离子和钾离子,阳离子不全是氢离子,不是酸。
故填:C。
【变式6-3】同学们设计了一个如下图的电路。将不同物质放入烧杯连接电源正负极,闭合开关,通过观察小灯泡是否发光,判断烧杯内物质是否具有导电性。下表是实验记录。
物质
稀硫酸
稀盐酸
氢氧化钙溶液
氢氧化钠溶液
蒸馏水
乙醇
灯泡发光记录
发光
发光
发光
发光
不发光
不发光
(1)铜以及金属单质具有导电性,是因为它们内部存在着大量的带电粒子,这种带电的粒子是 。
(2)稀硫酸、稀盐酸能导电,说明其中存在带电的粒子。硫酸在水中能够解离出 (写符号)和 (写符号)。硫酸、盐酸等酸的溶液中都含有 (写符号),所以酸有一些相似的化学性质。而碱有一些相似的化学性质,则是因为 。
(3)蒸馏水、乙醇不导电,这说明它们中 。
【答案】(1)自由电子
(2) 碱溶液中都含有
(3)不存在大量能自由移动的带电粒子
【解析】(1)铜以及金属单质具有导电性,是因为它们内部存在着大量的带电粒子,这种带电的粒子是自由电子;
(2)硫酸在水中能够解离出和;
硫酸、盐酸等酸的溶液中都含有,所以酸有一些相似的化学性质;而碱有一些相似的化学性质,则是因为碱溶液中都含有;
(3)蒸馏水、乙醇不导电,这说明它们中不存在大量能自由移动的带电粒子。
题型07 常见酸及用途
盐酸
硫酸
用途
①金属除锈
②制造药物
③人体胃液含有少量盐酸,助消化
① 用于生产化肥、农药、火药、染料
②冶炼金属、精炼石油、金属除锈
③在实验室中,浓硫酸常用作干燥剂
【典例7】下列有关硫酸和盐酸的用途说法错误的是
A.浓硫酸可用于生产化肥 B.硫酸和盐酸都用于金属除锈
C.浓盐酸在实验中作干燥剂 D.硫酸和盐酸都可用于医药
【答案】C
【解析】A、浓硫酸在生产化肥、农药、炸药、医药等领域广泛应用,故A说法正确;
B、硫酸和盐酸都能与金属氧化物反应,都能用于金属除锈,故B说法正确;
C、浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,而浓盐酸不能吸收水蒸气,不能作干燥剂,故C说法错误;
D、硫酸和盐酸都可用于医药,故D说法正确;
故选:C。
【变式7-1】下列关于盐酸的说法错误的是
A.盐酸是胃酸的主要成分,在人体内有重要作用
B.实验室一般不选用浓盐酸制取气体,以免制取的气体不纯
C.升高温度,可以得到浓度更大的盐酸溶液
D.用盐酸除铁锈时,不能将铁制品长期浸泡在盐酸中
【答案】C
【解析】A、胃酸的主要成分是盐酸,它能帮助消化食物、激活胃蛋白酶原,并具有杀菌作用。因此,在人体内盐酸有重要生理功能。选项正确;
B、浓盐酸易挥发,会挥发出HCl气体,若用于制取气体(如二氧化碳),可能混入HCl杂质,导致气体不纯。选项正确;
C、盐酸是氯化氢气体溶于水形成的溶液,气体的溶解度随温度的降低而增大,若要得到浓度更大的盐酸溶液,应降低温度,选项错误;
D. 盐酸与铁锈(主要成分氧化铁)反应生成氯化铁和水,从而除锈。但长期浸泡时,盐酸会与铁反应,生成氢气和氯化亚铁,导致铁制品腐蚀。选项正确;
故选C。
【变式7-2】下列物质的用途错误的是
A.液氧冷冻麻醉
B.盐酸制造药物
C.活性炭净水器
D.稀有气体作强照明灯
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、液氮汽化时会吸收大量的热,能提供低温环境用于冷冻麻醉,而液氧不能用于冷冻麻醉, 用途错误。
B 、盐酸是一种重要的化工原料,可以用于制造药物等多种化工产品, 用途正确。
C 、活性炭具有吸附性,能够吸附水中的色素和异味等杂质,可用于净水器中净化水,用途正确。
D、 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于制作强照明灯等霓虹灯,D用途正确。
故选A。
【变式7-3】下列物质的用途错误的是
A.锰钢制自行车架 B.氧气供给呼吸
C.盐酸用于铅酸蓄电池 D.石墨制铅笔芯
【答案】C
【解析】A、锰钢硬度大,可以用于做自行车的车架,用途正确,不符合题意;
B、氧气具有氧化性,能供给呼吸,用途正确,不符合题意;
C、硫酸是铅蓄电池中的主要的酸,用途错误,符合题意;
D、石墨质软,可制作铅笔芯,用途正确,不符合题意;
故选C。
题型08 常见的碱的俗称、物理性质及用途
氢氧化钠
氢氧化钙
俗名
烧碱、火碱、苛性钠
消石灰、熟石灰
化学式
NaOH
Ca(OH)2
状态
白色块状固体
白色粉末状固体
物理性质
易溶于水,溶于水时放出大量的热。
氢氧化钠固体易吸水而潮解。
微溶于水,溶于水时放热不明显。
腐蚀性
强腐蚀性
较强腐蚀性
用途
用于制取肥皂、石油、造纸、纺织和印染工业
氢氧化钠能与油脂反应,所以可以除油污,
实验室做某些气体的干燥剂。
做建筑材料、涂树木上防冻伤和防虫卵
改良酸性土壤
配制波尔多液,在实验室中检验二氧化碳。
【典例8】有关氢氧化钠固体的叙述,错误的是
A.俗称纯碱 B.氢氧化钠为白色固体易潮解,可做干燥剂
C.应放在烧杯中称量 D.氢氧化钠易溶于水,并放出大量热
【答案】A
【解析】A、氢氧化钠的俗称是烧碱、火碱、苛性钠,纯碱是碳酸钠的俗称,符合题意;
B、氢氧化钠易潮解,可作干燥剂,不符合题意;
C、氢氧化钠有腐蚀性和潮解性,需在烧杯中称量,不符合题意;
D、氢氧化钠易溶于水且溶解放热,不符合题意。
故选:A。
【变式8-1】下列关于NaOH和Ca(OH)2的用途说法错误的是( )
A.用Ca(OH)2制波尔多液 B.用Ca(OH)2改良酸性土壤
C.用NaOH溶液检验CO2 D.用NaOH去除炉具上的油污
【答案】C
【解析】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,这一反应无明显现象,所以不能用NaOH溶液检验CO2,故选C。
【变式8-2】下列物质的名称、俗称、化学式及分类对应关系正确的是
A.氢氧化钠、苛性钠、NaOH、碱
B.氧化钙、熟石灰、CaO、氧化物
C.氯化氢、盐酸、HCl、酸
D.氢氧化钙、石灰水、、碱
【答案】A
【解析】A、氢氧化钠俗称苛性钠,化学式NaOH,属于碱,符合题意;
B、氧化钙俗称生石灰,熟石灰为氢氧化钙,不符合题意;
C、氯化氢气体俗称非盐酸,盐酸为其水溶液,不符合题意;
D、氢氧化钙俗称熟石灰,石灰水为其溶液,不符合题意;
故选A。
【变式8-3】盐酸、硫酸、烧碱、熟石灰等都是重要的化工原料,在生产和生活中有着重要的应用(填写相应的化学式)。
(1)人体胃液中含有的酸是 。
(2)常用来改良酸性土壤的碱是 。
(3)炉具清洁剂中含有 ,它可与油脂反应,从而除去油污。
【答案】(1)HCl
(2)Ca(OH)2
(3)NaOH
【解析】(1)胃酸的主要成分为盐酸,化学式为HCl。
(2)熟石灰(氢氧化钙的俗称)常用来改良酸性土壤,化学式为Ca(OH)2。
(3)氢氧化钠的俗称为烧碱,它为炉具清洁剂的主要成分,且可与油脂反应,从而除去油污,化学式为NaOH。
题型9 氢氧化钠和氢氧化钙露置在空气中的变化
1.氢氧化钠暴露在空气中时,会出现逐渐吸收空气中的水分而潮解的现象,使其表面变得潮湿并逐渐溶解。这是因为氢氧化钠具有很强的吸湿性,能够与水分子结合形成氢氧化钠溶液。此外,氢氧化钠还会与空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,这个过程中可能会观察到固体表面逐渐变得蓬松或产生白色粉末。
2.氢氧化钙是微溶于水的白色粉末,露置于空气中可吸收空气的水和二氧化碳,变成白色的坚硬的不溶于水的碳酸钙而变质。
【典例9】如图所示的是配制澄清石灰水的流程,若该过程中温度保持不变,有关说法正确的是
A.搅拌能增大氢氧化钙的溶解度
B.澄清石灰水的pH<7
C.该澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液
D.澄清石灰水可长期敞口保存
【答案】C
【解析】A、氢氧化钙的溶解度受到温度的影响,搅拌不能改变氢氧化钙的溶解度,故说法错误;
B、澄清石灰水是氢氧化钙溶液,显碱性,pH>7,故说法错误;
C、石灰乳是氢氧化钙没有全部溶于水后得到的混合物,所以上层的澄清石灰水是氢氧化钙的饱和溶液,故说法正确;
D、澄清石灰水长期敞口保存,空气中的二氧化碳能与澄清的石灰水反应,生成碳酸钙沉淀和水,会发生变质,故说法错误。
故选C。
【变式9-1】下列物质存放在烧杯中一段时间后,质量变大且不变质的是( )
A.烧碱 B.浓盐酸 C.生石灰 D.浓硫酸
【答案】D
【解析】烧碱能与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质,质量变大;浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小,不变质;生石灰与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙而变质,质量变大;浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水而使质量变大,发生的是物理变化,不变质,故选D。
【变式9-2】小驰同学整理学习笔记时,发现如下实验现象的描述,正确的是
A.打开浓盐酸试剂瓶的瓶盖后,瓶口出现白烟
B.氢氧化钠固体暴露在空气中,表面潮湿并逐渐溶解
C.洁净铁钉投入稀硫酸中,冒出气泡,溶液由无色变为黄色
D.向柠檬汁中加入几滴酚酞试液,溶液呈红色
【答案】B
【解析】A、浓盐酸具有挥发性,打开瓶盖后瓶口出现的是白雾(氯化氢气体与水蒸气结合形成的小液滴),不是白烟(固体小颗粒),该选项错误。
B、氢氧化钠固体易潮解,暴露在空气中会吸收水蒸气,表面潮湿并逐渐溶解,该选项正确。
C、洁净铁钉投入稀硫酸中,生成硫酸亚铁和氢气,溶液由无色变为浅绿色,不是黄色,该选项错误。
D、柠檬汁呈酸性,酚酞试液在酸性溶液中不变色,溶液不会呈红色,该选项错误。
故选B。
【变式9-3】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%
【答案】B
【解析】A、放置两天后,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,说明两天后②中盐酸溶液的浓度大于①,即两天后②中酸性更强,pH越小,酸性越强,则两天后①中溶液的pH大于②中溶液的pH,不符合题意;
B、②初始溶液中氯化氢质量为:,放置两天后,挥发的氯化氢和水的总质量为:10.00g-6.69g=3.31g,由A的分析可知,放置两天后,②中溶液浓度比①大,则②中一定有氯化氢剩余,即挥发的氯化氢的质量小于0.1g,则两天内②中溶液挥发出的水一定大于3.21g,符合题意;
C、③中溶液减少量比②中少,一方面是因为氢氧化钠不挥发,另一方面是因为氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使溶液质量增加,不符合题意;
D、该实验中所取③溶液的质量未知,消耗①和②中溶液的质量也未知,无法推出③中原溶液的溶质质量分数,不符合题意。
故选B。
题型10 常见碱与某些非金属氧化物反应
试剂
实验内容
实验现象
化学方程式
NaOH溶液
与 CO2反应
NaOH溶液无明显现象
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
Ca(OH)2溶液
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2 CaCO3 ↓ +H2O
【典例10】某学习小组为研究无明显现象反应的可视化,进行了下列两组实验。
实验一:如图,将无色酚酞溶液滴入a中,再将浓盐酸滴入b中。
(1)一段时间后,观察到a中 ,说明与盐酸发生了反应。
(2)将浓盐酸更换为稀硫酸, (填“能”或“不能”)判断中和反应的发生。
实验二:如图,将盛满干燥的U型管开口端放入烧杯内,观察到溶液进入U型管并流入另一端。
(3)有同学指出,通过该现象不能得出二者发生反应的结论,于是又做了以下三组实验:
A.将溶液换成等量水重新实验,溶液进入U型管但不流入另一端
B.向反应后U型管中溶液滴加溶液,产生白色沉淀
C.向反应后U型管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝
上述实验事实中,能说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应的是 (填字母)。
(4)二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为 。
【答案】(1)溶液褪色或溶液由红色变为无色
(2)不能
(3)AB
(4)
【解析】(1)石灰水显碱性,将无色酚酞溶液滴入a中,溶液呈红色,将浓盐酸滴入b中,浓盐酸具有挥发性,与a中的石灰水接触发生反应,生成的氯化钙和水呈中性,故观察到a中溶液由红色变为无色,说明Ca(OH)2与盐酸发生了反应;
(2)稀硫酸不具有挥发性,滴入b中的稀硫酸不能与a中的石灰水接触,不能使红色消失,故不能将浓盐酸更换为稀硫酸;
(3)A、将NaOH溶液换成等量水重新实验,溶液进入U型管但不流入另一端,通过现象对比,能说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,选项正确;
B、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,所以向反应后U型管中溶液滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,能说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,选项正确;
C、碳酸钠和氢氧化钠都呈碱性,都能使紫色石蕊溶液变蓝,故向反应后U型管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝,不能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,选项错误;
故选AB;
(4)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,方程式为:。
【变式10-1】用下列对比实验探究碱的性质,下列说法不正确的是
A.实验1的现象说明氢氧化钠需密封保存
B.通过对比A、C瓶的现象证明CO2与水发生化学反应
C.实验2中软塑料瓶变瘪的程度为A>B>C
D.饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好
【答案】B
【解析】A、实验1中,暴露5分钟的NaOH表面潮湿,说明NaOH易潮解,需密封保存,该说法正确。
B、A瓶中是饱和NaOH溶液,C瓶中是水,A瓶变瘪程度比C瓶大,只能说明NaOH溶液吸收CO2的能力比水强,但不能直接证明CO2与水发生化学反应,该说法不正确。
C、A瓶中NaOH溶液吸收CO2最多,B瓶中石灰水吸收CO2次之,C瓶中水吸收CO2最少,因此软塑料瓶变瘪程度为A>B>C,该说法正确。
D、A瓶变瘪程度比B瓶大,说明饱和氢氧化钠溶液比饱和石灰水吸收二氧化碳的效果好,该说法正确。
故选B。
【变式10-2】如图,甲、乙、丙是初中化学常见的不同类别的物质,甲、乙是两种气体。图中“—”表示两端相连的物质能反应,“→”表示两端的物质通过一步反应能转化。
(1)丙转化为甲的反应属于基本反应类型中的 反应。
(2)乙与NaOH溶液反应的化学方程式为 。
【答案】(1)置换
(2)
【分析】甲、乙、丙是初中化学常见的不同类别的物质,甲、乙是两种气体。甲能与氧化铜反应,可推出甲可能是氢气或一氧化碳;氧化铜能转化为乙,乙能与氢氧化钠反应,可推出乙为二氧化碳。氧化铜能与丙反应,丙能转化为乙,丙能与氢氧化钠反应,可推出丙为酸,如稀盐酸,丙能转化为甲,可推出甲为氢气,代入验证,符合题意。
【解析】(1)由分析可知,丙为稀盐酸,甲为氢气,铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应符合“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”的反应,属于置换反应;
(2)乙与氢氧化钠反应为二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应的化学方程式为:。
【变式10-3】校园科学节活动中化学兴趣小组的同学设计了如下节目:将去壳熟鸡蛋放在充满CO2的抽滤瓶瓶口,打开弹簧夹,迅速注入NaOH溶液,关闭弹簧夹,并振荡抽滤瓶。一段时间后,观察到鸡蛋被“吞入”瓶中。下列有关该实验的分析正确的是
A.鸡蛋被吞入瓶中是因为瓶内气压大于外界大气压
B.利用紫色石蕊能检验实验后锥形瓶内溶液中是否还有氢氧化钠
C.该实验不能直接证明二氧化碳能与氢氧化钠反应
D.将药品换成烧碱固体和水也能观察到鸡蛋被吞入瓶中
【答案】C
【解析】A.鸡蛋被吞入瓶中是因为瓶内二氧化碳被消耗,瓶内气压减小,小于外界大气压,故选项分析错误,不符合题意;
B.氢氧化钠与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液都显碱性,都能使紫色石蕊溶液变蓝,因此,利用紫色石蕊不能检验实验后抽滤瓶内溶液中是否还有氢氧化钠,故选项分析错误,不符合题意;
C.二氧化碳不仅能和氢氧化钠反应,还能和水反应,因此,该实验不能直接证明二氧化碳能与氢氧化钠反应,因为氢氧化钠溶液中既有氢氧化钠,又有水,无法证明实验现象是水导致的,还是氢氧化钠导致的,故选项分析正确,符合题意;
D.烧碱固体易溶于水,并且溶解过程中产生大量热,打开弹簧夹,热量扩散到抽滤瓶中,会使瓶中二氧化碳气体受热膨胀,鸡蛋被吐出,气体扩散到空气中,观察不到吞蛋现象,故选项分析错误,不符合题意,故选C。
题型11 常见碱与某些盐反应
试剂
实验内容
实验现象
化学方程式
NaOH溶液
与 CuSO4溶液反应
产生蓝色沉淀
2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2 ↓ +Na2SO4
Ca(OH)2溶液
Ca(OH)2+CuSO4 Cu(OH)2 ↓ + CaSO4
【典例11】如图是小明同学绘制的“碱的化学性质”的思维导图,祝愿同学们破“碱”成蝶。请回答下列问题。
(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有 。(填化学符号)
(2)据性质①,若实验中观察到碱溶液变蓝,则向碱溶液中滴加的指示剂是 。
(3)写出一个符合反应③的化学方程式 。
(4)据性质②,硫酸厂常用石灰乳吸收生产过程中产生的二氧化硫气体(反应原理与二氧化碳相似),化学方程式为 。
(5)图中甲表示的物质类别是 ;若选用NaOH溶液实现性质④,并观察到红褐色沉淀现象,请写出产生该实验现象的一个化学方程式 。
【答案】(1)OH-
(2)紫色石蕊溶液
(3)
(4)Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O
(5) 盐
【解析】(1)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有氢氧根离子,符号为:OH-;
(2)碱溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝;
(3)反应③是酸和碱的反应,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:;
(4)石灰乳中氢氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O;
(5)碱能与指示剂作用,能与酸、部分非金属氧化物、部分盐反应,所以甲属于盐;氢氧化钠溶液和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:。
【变式11-1】下列实验方案中,不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
检测草木灰浸出液的酸碱性
取样,滴加紫色石蕊试液
B
除去CaO中的
向混合物中加入足量的稀盐酸
C
鉴别NaOH和固体
取样,加水溶解,比较温度的变化
D
检验NaOH溶液是否变质
取样,加入溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、草木灰浸出液含碳酸钾,碳酸钾溶液呈碱性,滴加石蕊试液变蓝,可检测酸碱性,该选项不符合题意。
B、和均与稀盐酸反应,除去碳酸钙同时消耗,不符合除杂的原则,该选项符合题意。
C、溶解放热,溶解吸热,通过温度变化可鉴别,该选项不符合题意。
D、吸收空气中的二氧化碳变质生成,加入溶液,碳酸钠会与氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀,可检验变质,该选项不符合题意。
故选B。
【变式11-2】某化学兴趣小组设计实验探究氢氧化钠的性质,请你参与他们的探究。
【实验过程与分析】
(1)请写出实验1的实验现象。
实验1
实验2
实验操作
实验现象
无明显现象
实验结论
氢氧化钠能与硫酸铜反应
氢氧化钠不与硫酸反应
【实验反思与拓展】
(2)实验1发生反应的化学方程式为 。
(3)某同学认为实验2的结论不正确,他改进了该实验方案:先向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液并振荡,再滴入稀硫酸,观察到溶液由 色变为无色,由此表明氢氧化钠与硫酸确实发生了反应。
(4)由实验2联想到:把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中也没有明显现象,它们是否发生了化学反应呢?(本实验中忽略CO2溶于水)
①甲同学设计了如图所示的实验方案,当通过胶头滴管滴加NaOH溶液时,观察到 现象,说明两者发生了化学反应。
②乙同学重新设计实验方案:取NaOH溶液于试管中,通入少量CO2然后向所得溶液中加入足量稀盐酸,当观察到 现象时,也能证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。
【答案】(1)产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
(2)
(3)红
(4) 气球膨胀 有气泡产生
【解析】(1)实验1将氢氧化钠和硫酸铜混合,二者能反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠。所以能观察到的现象是:溶液中有蓝色沉淀产生,溶液由蓝色变为无色;
(2)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,;
(3)向氢氧化钠溶液中滴加酚酞,由于氢氧化钠溶液显碱性,能够使无色酚酞变红。当向其中加入硫酸后,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,此时溶液中的碱被消耗,则溶液的碱性变弱至恰好完全反应,溶液呈中性,则此时中性的溶液不能使无色酚酞变色,则能观察到溶液逐渐由红色变为无色;
(4)①滴入氢氧化钠后,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,锥形瓶中的二氧化碳被消耗,则气体减少,锥形瓶内的压强也减小,而外界大气压大于内部大气压,则此时气球会在大气压的作用下不断膨胀,所以当观察到气球膨胀,可以证明氢氧化钠和二氧化碳反应;
②氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,再滴入足量稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸能反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该过程中能观察到有气泡产生,当观察到滴入稀盐酸后,溶液中有气泡产生,可以证明有碳酸钠,即可以证明氢氧化钠和二氧化碳反应。
【变式11-3】在化学实验室中,氢氧化钠和氢氧化钙是两种常见的碱。甲同学将两种碱的溶液分别装入试管A、B,并进行了如下图所示的二组实验。
(1)下列属于氢氧化钠俗称的是______。
A.烧碱 B.纯碱 C.食盐 D.小苏打
(2)①实验1中,两试管中滴加硫酸铜溶液静置后都得到蓝色不溶物,则蓝色不溶物的成分是 (用化学式表示)。
②实验2中,甲同学向两支试管中分别通入适量的二氧化碳,A中有白色沉淀生成,发生反应的化学方程式为 ,B中无明显现象。
③为了探究实验2中二氧化碳是否与氢氧化钠反应,甲同学又设计了如下对比实验:
乙同学认为该实验设计不符合对比实验的基本原则,理由是 。
④为了探究实验2中B中溶质的成分,丙同学进行了如下探究:
【提出猜想】猜想1:溶质只有氢氧化钠
猜想2:溶质只有碳酸钠
猜想3:溶质有氢氧化钠和碳酸钠
……
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
Ⅰ.取B中少量溶液于试管中,加入足量澄清石灰水。
Ⅱ.静置后,取上层清液,向其中加几滴酚酞试液。
猜想3成立
【反思与评价】
老师评价丙同学得出的结论不正确,原因是 。
为了使“猜想3成立”,丙同学查阅了资料发现可溶性的钡盐和钙盐均成中性,于是他对上述“实验探究”进行了改动,他的做法是 。
(3)根据上述实验可知氢氧化钠和氢氧化钙都可以与二氧化碳反应。请从构成物质的微观粒子的角度分析两种物质具有相似化学性质的原因 。
【答案】(1)A
(2) Cu(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 用20 ml蒸馏水和60 ml氢氧化钠溶液,有俩个可变因素,变量不唯一 产生白色沉淀,溶液呈红色 操作I中碳酸钠与氢氧化钙反应也会生成NaOH,会对判断该溶质中是否含有NaOH造成干扰,或猜想2也会产生相同现象,合理即可 取B中少量溶液于试管中,加入氯化钡(或氯化钙,硝酸钙,硝酸钡);静置后,取上层清液,向其中加几滴酚酞试液,观察现象
(3)它们的水溶液中都存在自由移动的氢氧根离子
【解析】(1)氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠;故选A。
(2)①氢氧化钠和硫酸铜反应生成了蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠,氢氧化钙和硫酸铜反应生成了蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钙,蓝色不溶物为Cu(OH)2;
②A中氢氧化钙溶液与二氧化碳反应生成白色碳酸钙沉淀和水,化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
③验证二氧化碳是否与氢氧化钠反应,要使用控制变量法,图中采用20 ml蒸馏水和60 ml氢氧化钠溶液,有俩个可变因素,变量不唯一,所以实验设计不符合对比实验原则。
④若猜想3成立,即溶质中既有氢氧化钠又有碳酸钠,碳酸钠会和澄清石灰水产生白色沉淀,氢氧化钠会使酚酞试液变红,所以实验现象为,产生白色沉淀,溶液呈红色。
老师评价丙同学结论不正确,原因是操作I中碳酸钠与氢氧化钙反应也会生成NaOH,会对判断该溶质中是否含有NaOH造成干扰,或猜想2也会产生相同现象,合理即可;
若要使猜想3成立,应将操作I中的澄清石灰水改为氯化钡或氯化钙,硝酸钙,硝酸钡即可。
(3)氢氧化钠和氢氧化钙都可以与二氧化碳反应。两种物质具有相似化学性质的原因是它们的水溶液中都存在自由移动的氢氧根离子。
题型12 碱的通性的微观实质
碱的概念:物质溶于水时,形成的阴离子全部是OH-的化合物。
碱溶液具有某些相似的化学性质,原因是碱溶液中都含有大量的 OH-。
【典例12】碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质,下列关于Ba(OH)2性质的描述中,不属于碱的共同性质的是
A.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
B.能与稀盐酸反应
C.能使紫色石蕊溶液变蓝色
D.能与CO2反应生成水
【答案】A
【解析】A、该反应的实质是Ba2+与结合生成BaSO4沉淀,与OH-无关,不属于碱的通性。
B、碱(OH-)与稀盐酸反应的实质是OH-与H+结合生成H2O,属于碱的通性。
C、碱溶液中OH-能使紫色石蕊溶液变蓝,属于碱的通性。
D、碱溶液能与CO2反应,属于碱的通性。
故选A。
【变式12-1】下列关于酸和碱的说法,正确的是
A.酸溶液中只含有H+
B.碱溶液中只含有OH-
C.酸溶液一定显酸性,碱溶液一定显碱性
D.显酸性的溶液一定是酸溶液,显碱性的溶液一定是碱溶液
【答案】C
【解析】A、酸溶液中除含有H+外,还含有酸根离子,故选项说法不正确;
B、碱溶液中除含有OH-外,还含有金属离子(或铵根离子),故选项说法不正确;
C、酸溶液能电离产生H⁺,pH < 7,一定显酸性;碱溶液能电离产生OH⁻,pH > 7,一定显碱性,故选项说法正确;
D、显酸性的溶液不一定是酸溶液,如硫酸氢钠属于盐,其溶液显酸性;显碱性的溶液不一定是碱溶液,如碳酸钠属于盐,其溶液显碱性,故选项说法不正确。
故选C。
【变式12-2】关于酸和碱下列推理正确的是
A.酸能使紫色石蕊试液变红,也能使紫色石蕊试液变红,所以是酸
B.锌和铜均是金属,锌与稀硫酸反应生成氢气,则铜也能与稀硫酸反应生成氢气
C.碱性溶液能使酚酞试液变红,滴入酚酞试液后变红的溶液一定呈碱性
D.碱中都含有氢氧根离子,所以碱中一定含有氢、氧元素
【答案】CD
【解析】A、酸能使石蕊试液变红,CO2也能使紫色的石蕊试液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红,而不是CO2是酸,故A错误;
B、锌和铜均是金属,锌与稀硫酸反应生成氢气,但铜的活动性排在氢的后面,不能与稀硫酸反应,故B错误;
C、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,碱性溶液能使酚酞试液变红,滴入酚酞试液后变红的溶液一定呈碱性,故C正确;
D、阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱,所以碱中都含有氢氧根离子,碱中一定含有氢、氧元素,故D正确。
故选CD。
【变式12-3】有关氢氧化钠和氢氧化钙固体的叙述,错误的是
A.氢氧化钠俗称烧碱、氢氧化钙俗称熟石灰
B.氢氧化钠常用于改良酸性土壤、氢氧化钙用于治疗胃酸过多
C.可以用氯化铁溶液来鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液
D.两者的水溶液都能使无色酚酞变红,是因为它们在水中能离解出
【答案】BC
【解析】A、氢氧化钠俗称烧碱,氢氧化钙俗称熟石灰,说法正确,不符合题意;
B、氢氧化钙常用于改良酸性土壤;氢氧化钙具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,说法错误,符合题意;
C、氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,氯化铁与氢氧化钙反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,均产生红褐色沉淀,不能鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液,说法错误,符合题意;
D、氢氧化钠、氢氧化钙的水溶液都能使无色酚酞变红,是因为它们在水中能离解出,说法正确,不符合题意。
故选:BC。
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