内容正文:
专题26 酸和碱
1.(2025·安徽)由下列实验操作和现象,得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
将黄铜片和铜片互相刻画,铜片上出现划痕
铜的硬度大于黄铜
B
取一小片氢氧化钠固体放在表面皿上,放置一会儿,固体表面变潮湿
氢氧化钠易潮解
C
向硫酸铜溶液中滴加某溶液,产生蓝色沉淀
该溶液一定含氢氧化钾
D
向充满二氧化碳的质地较软塑料瓶中加入一定量的水,立即旋紧瓶塞、振荡,塑料瓶变瘪
二氧化碳与水发生了化学反应
【答案】B
【解析】本题考查实验操作、现象和结论的对应性,涉及合金和氢氧化钠的性质、二氧化碳和水的反应等。A项将黄铜片和铜片互相刻画,铜片上出现划痕,说明黄铜的硬度大于铜;C项Cu2+和OH-结合生成Cu(OH)2蓝色沉淀,根据现象可得出溶液中含有OH-,可能含KOH,也可能含NaOH等;D项二氧化碳溶于水、二氧化碳溶于水并与水反应均会使瓶内压强变小,塑料瓶变瘪。
2.(2023·安徽)硫酸是实验室常用的化学试剂。下列有关硫酸的说法,错误的是( )
A. 稀硫酸和锌反应制取氢气 B. 含硫酸的废液可用熟石灰中和处理
C. 稀硫酸的密度比水小 D. 蘸取浓硫酸的木棍会变黑
【答案】C
【解析】A、锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故实验室可利用稀硫酸与锌反应制取氢气,故A说法正确;B、熟石灰(氢氧化钙)显碱性,氢氧化钙可与硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,故含硫酸的废液可用熟石灰中和处理,故B说法正确;C、稀硫酸的密度比水大,故C说法错误;D、浓硫酸具有脱水性,能把小木棍中氢、氧元素以水分子的形式脱去,所以蘸取浓硫酸的木棍会变黑,故D说法正确;故选C。
3.(2021·安徽)依据下列实验现象得出的结论,正确的是( )
选项
实验现象
结论
A
某化肥加熟石灰固体后研磨,有氨味
该化肥是氯化铵
B
某金属与盐酸反应比铝与硫酸反应剧烈
该金属的活动性比铝的强
C
某无色溶液中滴加紫色石蕊试液,呈红色
该无色溶液显酸性
D
某水样中滴加肥皂水后振荡,产生大量泡沫
该水样属于硬水
【答案】C
【解析】化肥加熟石灰后研磨,有氨味,说明该化肥是铵态氮肥,不一定是氯化铵,A错;要比较两种金属的活泼性,需要把两种金属分别放在同一种酸溶液中,由于盐酸和硫酸不同,不能比较出两种金属的活泼性,B错;加肥皂水振荡后有大量泡沫的是软水,D错。
4.(2020·安徽)某实验小组用如图装置进行微型实验。按下列表中选项加入试剂,实验时滴入甲,浸有丙的棉花不变红的是( )
选项
甲
乙
丙
A
浓氨水
\
无色酚酞溶液
B
石灰水
碳酸钠
无色酚酞溶液
C
稀盐酸
石灰石
紫色石蕊溶液
D
浓盐酸
锌粒
紫色石蕊溶液
【答案】B
【解析】A、浓氨水具有挥发性,挥发出来的氨气遇无色酚酞溶液变红色,不符合题意,故选项错误。B、石灰水与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,浸有丙的棉花上的无色酚酞溶液不变色,符合题意,故选项正确。C、稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,不符合题意,故选项错误。D、锌粒能与稀盐酸反应生成氢气,浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体能使紫色石蕊溶液变红色,不符合题意,故选项错误。故选:B。
5.(2024 安徽)茶叶是我省重要的经济作物之一,茶园土壤的酸碱性会对茶叶品质产生重要影响。某兴趣小组测定了某地茶园土壤的酸碱性并提出改良方案。
查阅资料:茶树最适宜生长在pH为5.0~5.5的土壤中。
任务一测定土壤酸碱性
(1)将土壤样品与蒸馏水按1∶5的质量比在烧杯中混合,充分搅拌后静置,测得上层清液的pH为4。用pH试纸测定该溶液pH的操作是在玻璃片上放一小片pH试纸, 。
任务二调查土壤呈酸性的原因
(2)经调查发现,长期过量施用一些氮肥是土壤呈酸性的原因之一。请写出一种氮肥的化学式: 。
任务三改良土壤酸碱性
(3)牛牛同学认为将适量熟石灰加入土壤,可中和其酸性。写出熟石灰与酸(以硫酸为例)反应的化学方程式: 。
(4)农业上常用白云石粉改良土壤酸碱性。为研究白云石粉掩埋深度对土壤酸碱性的影响,该小组在同一块土地的三个不同区域开展实验。50天后,测得等量白云石粉掩埋深度与土壤pH的关系如图所示。根据图中信息,你认为茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是 (填字母序号)。
A.0~10 cm B.10~20 cm C.20~30cm
【答案】(1)用玻璃棒蘸取上层清液滴到pH试纸上,再与标准比色卡比较,读出该溶液的pH
(2)(NH4)2SO4(其他合理答案均可)
(3)H2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2O
(4)B
【解析】
【小问1详解】
用pH试纸测定未知溶液pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH。不能把pH试纸直接伸入待测溶液中,以免污染待测液。所以操作是在玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量上层清液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对。
【小问2详解】
只含氮磷钾三种元素中氮元素的肥料是氮肥,常见的氮肥有NH4Cl等。
【小问3详解】
熟石灰氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,化学方程式为。
【小问4详解】
根据资料可知,茶树最适宜生长在pH为5.0~5.5的土壤中,所以茶农将白云石粉掩埋的最适宜深度是10~20cm。此时土壤pH最接近5。故选B。
6.(2021·安徽)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
(1)“酸浸”中使用的酸是______(填字母序号)。
A.HCl B.H2SO4 C.Na2SO4
(2)流程中涉及的氧化物有______(写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为________________________,反应类型是______。
(4)该工艺的价值在于______。
【答案】(1)B
(2)Al2O3(或H2O)
(3)2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑ 分解反应
(4)废物再利用(合理即可)
【解析】(1)根据酸浸后产物Al2(SO4)3可知,酸浸中加入的是H2SO4。(2)由流程图中所给物质可知,H2O、Al2O3为氧化物。(3)煅烧的反应条件是高温,水在高温条件下是气体,要标气体符号,反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑;一种物质生成了两种物质,属于分解反应。(4)该工艺将废弃物中氧化铝提取出来,能变废为宝,资源再利用,有利于保护金属资源等。
7.(2018·安徽)某兴趣小组在相同条件下,将10.00g下列物质分别置于相同规格的烧杯,并敞口存放于空气中,烧杯中物质质量随时间变化如下表,回答下列问题。
时间
质量/g
水
饱和石灰水
稀盐酸
浓硫酸
氢氧化钠浓溶液
氯化钙溶液
1天
8.16
8.37
8.64
11.18
9.38
10.25
2天
5.76
5.94
6.69
12.55
8.47
10.33
(1)下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是_________(填字母序号)。图中表示氧原子,表示氢原子)
(2)石灰水在空气中久置后有浑浊现象,写出该反应的化学方程式___________________。
(3)为研制一种安全、环保的除湿剂,可选择上表中的__________________(填溶质的化学式)。
(4)将10.00g氯化钠浓溶液敞口久置后,最终得到2.26g晶体,则该溶液________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。(已知该温度下氯化钠溶解度为36.1g)
(5)为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化,该小组开展如下探究。
①甲同学猜想浓度可能会变大,理由是_______________________。
②为验证甲同学的猜想是否正确,设计实验方案:_________________________。
【附加题】
(3)乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00g,敞口放置一段时间后部分变质,得到18.80g溶液,由此能否计算所得溶液中溶质组成?若能,请计算其组成;若不能,请补充完成实验方案设计,同时说明需要测定的数据(用a表示),并计算a的取值范围:___________。(不要求写出计算过程)
【答案】 (1)D
(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(3)CaCl2
(4)不饱和
(5)①稀盐酸中水的蒸发量大于HCl的挥发量(或其他合理答案) ②取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,均滴加酚酞试液,分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,至溶液由无色变红色时,比较消耗氢氧化钠的量(或其他合理答案)
(6)不能。实验方案:将变质后溶液加热蒸干,称量所得固体质量为a g。a的取值范围:4.00<a<5.30。(或其他合理答案)
【解析】(1)一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,水在空气中放置,水分会蒸发,烧杯中的水分子会向空气中运动,且烧杯中水量多,故烧杯中水分子比运动到空气中的水分子多,D项符合题意。(2)石灰水在空气中久置会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,使石灰水中出现浑浊,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。(3)除湿剂要能吸收水分,根据题给表格可知浓硫酸和氯化钙浓溶液都能吸收水分,但是浓硫酸具有腐蚀性,不安全,因此研制安全、环保的除湿剂应用氯化钙(CaCl2)。(4)得到的2.26 g晶体,即是氯化钠晶体,则10.00 g氯化钠浓溶液中水的质量为7.74 g,由于该温度下氯化钠的溶解度为36.1 g,因此7.74 g水中最多可溶解约2.79 g氯化钠,而题中7.74 g水中只溶解了2.26 g氯化钠,所以该浓溶液是不饱和溶液。(5)①若稀盐酸中水分蒸发量大于溶质HCl的挥发量,则可能会导致稀盐酸久置后浓度变大。②若要验证稀盐酸久置后浓度是否变大,可以取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,均滴加酚酞溶液,然后分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液,至溶液由无色变红色时,比较消耗氢氧化钠的量或取等质量的原盐酸和久置后的盐酸,分别用pH试纸测溶液的pH,比较pH大小等。(6)氢氧化钠溶液敞口放置在空气中,其中水的质量会因挥发而减小,但NaOH吸收CO2变质的过程中溶液的质量又会增大,故仅通过变质前后溶液的质量不能计算出所得溶液中的溶质组成。若要测定溶质组成,可以将变质后的溶液加热蒸干,称量所得固体质量为a g,假设蒸干后的固体都是氢氧化钠,则其质量a=4 g;氢氧化钠变质后生成碳酸钠,假设溶液蒸干后的固体都是碳酸钠,则4 g氢氧化钠全部转化为碳酸钠,结合化学方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,可求出碳酸钠的质量a=5.30 g,由于氢氧化钠是部分变质,因此固体质量a的取值范围为4.00<a<5.30。
8.(2017·安徽)某兴趣小组用图1装置进行实验时发现:烧杯中饱和石灰水先变浑浊,后逐渐澄清。
(1)写出甲装置中发生反应的化学方程式:_________________________; 石灰水“变浑浊”是因为生成了 (填化学式)。
(2)为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”,该小组同学开展了如下活动:
【查阅文献】碳酸钙(碳酸钠等)与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙(碳酸氢钠等)。
【提出假设】假设1:挥发出的HCl使浑浊变澄清;
假设2: 。
【设计实验】为除去CO2中的HCl,小华在图1中甲、乙装置之间增加图2装置,装置的连接顺序是甲→ → →乙(填字母序号);其中盛放的试剂合理的是 (填选项序号)。
A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液
【实验现象】饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清。
【得出结论】由以上探究可得出的结论是______________________。
【附加题】
(3)该兴趣小组在老师指导下,用pH传感器测得图1烧杯中溶液的pH随通入气体时间的变化曲线如图3。
①AB段pH几乎不变的原因可能是 ; D点所得澄清溶液的成分除H2O外还有 。
②BC段发生反应的化学方程式主要有 。
【答案】(1)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3
(2)【提出假设】产生的CO2使浑浊变澄清(或HCl和CO2共同作用使浑浊变澄清)
【设计实验】b a D
【得出结论】挥发出的HCl使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清;CO2只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解,不能最终使其变澄清(合理即可 )
(3)①先排出的是装置内的空气,不会使溶液pH明显变化(合理即可) CaCl2和HCl(或Ca2+、H+和Cl-)
②CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
【解析】(1)甲装置中石灰石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故石灰水“变浑浊”是因为生成了碳酸钙(CaCO3)。(2)【提出假设】由题给信息可知,饱和石灰水浑浊后变澄清的原因也可能是产生的CO2使浑浊变澄清。【设计实验】题图2装置用于洗气时,应“长进短出”,故装置的连接顺序是甲→b→a→乙;浓硫酸与HCl不反应;NaOH和Na2CO3不仅与HCl反应,还会与CO2反应;饱和NaHCO3溶液与CO2不反应,与HCl反应生成NaCl、H2O和CO2。故盛放的试剂合理的是饱和NaHCO3溶液。【得出结论】由于饱和石灰水浑浊后,继续通入足量CO2,沉淀部分溶解但最终并未完全澄清,故CO2只能使饱和石灰水生成的沉淀部分溶解,不能最终使其变澄清,由此可知,挥发出的HCl能使饱和石灰水产生的浑浊最终变澄清。(3)①刚开始排出的气体是空气,故AB段pH几乎不变。D点溶液显酸性,所得澄清溶液的成分除H2O外,还有氯化氢气体溶于水生成的盐酸以及盐酸与Ca(OH)2、CaCO3反应生成的CaCl2。②BC段发生化学反应使溶液接近中性,反应的化学方程式主要有CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O、Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O。
9.(2016·安徽)氨水和盐酸是常见的化学试剂,可将氨气(NH3)、氯化氢气体分别溶于水制得。
(1)工业上利用氮气和氢气反应制氨气,反应的化学方程式为 (不要求注明条件)。
(2)小华为探究氨气溶于水是否发生化学反应,设计并完成如下实验(填写表中空白):
实验操作
实验现象及结论
将浸有酚酞溶液的滤纸干燥后,放入盛有干燥氨气的集气瓶中
无明显现象
(3)小明将滴有酚酞的稀氨水加热,观察到溶液颜色变浅,原因可能是 。
(4)小芳将滴有石蕊的稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取稀盐酸分成2份:①未经加热;②加热煮沸一段时间后冷却,分别中和等量的氢氧化钠,消耗二者的质量:①﹥②,则稀盐酸经加热煮沸后浓度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【附加题】
(5)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林设计了如下方案:
你认为上述方案 (填“合理”或“不合理”),请分析: (如合理,说明原因;如不合理,说明原因并设计改进方案)。
【答案】(1)N2 +3H22NH3
(2)①向上述集气瓶中滤纸上滴入少量水 ②滤纸变红,说明二者发生了反应
(3)氨水受热分解,随温度升高氨气溶解度减小,导致氨水浓度降低(合理即可)
(4)增大
(5)不合理 根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HCl。改进方案:向含碳酸钠的氯化钠溶液中边逐滴加盐酸,边测定溶液的pH,至溶液呈中性即可(合理即可)
【解析】本题考查中和反应、酸碱指示剂的变色以及考生的实验设计与评价能力等。(1)氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为N2+3H22NH3。(2)氨水呈碱性,能使酚酞溶液变红,而氨水由氨气溶于水制得,由此可说明氨气溶于水发生了化学反应。(3)溶液红色变浅的原因可能是氨水不稳定,受热易分解,随温度升高,氨气溶解度减小,部分氨气逸出,导致氨水浓度降低。(4)根据题意“中和等量的氢氧化钠,消耗盐酸的质量:①>②”可知,①的盐酸浓度小于②,由此可知稀盐酸经加热煮沸后浓度增大。
专题27 中和反应
1.(2021·安徽) 中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及中和反应的是( )
A. 生石灰用于加热即热食品 B. 氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C. 熟石灰用于改良酸性土壤 D. 硼酸用于处理皮肤上沾有的碱
【答案】A
【解析】本题考查中和反应的理解。生石灰加热食品是氧化钙和水发生反应,生成氢氧化钙,不涉及中和反应,A正确;氢氧化铝治疗胃酸过多是氢氧化铝和盐酸反应,属于中和反应,B错;熟石灰改良酸性土壤是氢氧化钙和酸性物质发生中和反应,C错;硼酸处理皮肤上的碱是酸碱中和反应,D错。
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