跨学科实践活动7 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响（同步讲义）化学新教材沪教版九年级下册

本讲义聚焦溶液酸碱性及强弱检验这一核心知识点，通过紫甘蓝指示剂变色实验，系统梳理酸碱溶液中H⁺与OH⁻浓度关系、pH值含义及检验方法，提供实验操作、现象记录、变量控制等学习支架。 资料以跨学科实践为特色，通过自制紫甘蓝提取液和试纸的探究活动，培养科学探究与实践能力。结合厨房物质鉴别等生活实例，渗透化学观念，分层练习助力课中教学与课后查漏补缺，提升学生解决实际问题的科学思维。

第8章 酸、碱、盐及其应用 跨学科实践活动7 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响 教学目标 1.通过跨学科实践活动，探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响。 2.综合运用化学、生物等多学科知识，培养学生解决实际问题的能力。 3.掌握不同酸碱性溶液的配制方法，运用化学实验技能。 重点和难点 重点：溶液的酸碱性及其强弱的检验方法，对溶液酸碱性的检验到判断溶液酸碱性的强弱。 难点：养成宏观与微观相联系的科学思维方式，紧密联系生产生活实际。 ◆活动一 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响 1.收集紫甘蓝提取液 2.进行实验，记录实验现象 使用小组内自制紫甘蓝提取液分别滴入蒸馏水、白醋、澄清石灰水、氢氧化钠溶液和稀盐酸中，观察颜色变化，记录实验现象。 溶液种类 蒸馏水 白醋 澄清石灰水 氢氧化钠溶液 稀盐酸 加入紫甘蓝提取液后颜色变化 浅紫色 浅红色 浅绿色 深绿色 深红色 3.思考与讨论 （1）制备的紫甘蓝浸出液的紫色颜色不一，甚至还有蓝色的，其原因可能是什么？ ① 紫甘蓝样品太少，紫甘蓝浸出液浓度不一，造成浸出液颜色不一； ② 实验仪器中残留碱性物质，提取液呈现蓝色； ③ 酒精溶剂的量不同； ④ 酒精浸泡时间不同； ⑤ 紫甘蓝的用量和研磨程度不同。 （2）测定不同溶液的实验过程中需要控制哪些变量呢？根据实验结果，简述溶液酸碱性对紫甘蓝变色的影响。 ①需控制变量：紫甘蓝溶液用量、待测溶液用量、温度 ②溶液酸碱性对紫甘蓝变色的影响：溶液显酸性时，紫甘蓝浸取液呈现红色，且颜色深度不同；溶液近似中性时，紫甘蓝浸取液呈现浅紫色；溶液显碱性时，紫甘蓝浸取液呈现绿色，且颜色深度不同。 ◆活动二 自制紫甘蓝试纸 1.制作试纸步骤 （1） 将滤纸剪成长条状； （2）将剪好的滤纸浸入紫甘蓝指示剂中； （3）用镊子取出试纸并吹干。 2.根据标准液使试纸变色的情况绘制色卡图 （1）实验用品：一系列pH不同的标准液，玻璃棒、紫甘蓝试纸 （2）实验步骤： ①用洁净的玻璃棒分次蘸取少许pH不同的标准液(标注编号)，滴在紫甘蓝试纸上。记录紫甘蓝试纸呈现的颜色 ②准备一张空白的卡片或纸张，按照 pH 从小到大的顺序，依次在上面标记对应的 pH 。然后根据记录的颜色，在每个 pH 旁边涂上相应的颜色 指标 pH 0~2 3~4 5 6 7 8 9~11 12 13~14 颜色 3.比较自制紫甘蓝试纸与市售pH试纸 （1）自制试纸的优点：便宜，简便； （2）市售pH试纸的优点：更加精确、美观。 4.思考与讨论 （1）紫甘蓝提取液在不同的酸碱性的溶液中呈现不同的颜色，能否通过改变紫甘蓝生长环境的酸碱性，使紫甘蓝呈现不同的颜色？ 紫甘蓝的颜色不仅受到生长环境的酸碱性影响，还与植物自身的基因调控、光合作用、营养物质的吸收与代谢等多种因素紧密相关。当改变生长环境的酸碱性时，紫甘蓝可能会通过自身的调节机制来维持生理平衡，因此不一定会直接表现出明显的颜色变化。然而，过度改变生长环境的酸碱性可能会对其正常生长产生不利影响，甚至可能导致植株死亡。 （2）你认为pH试纸应具备哪些特点？ 准确性、试纸性能稳定、灵敏性、可以清晰地显色、操作简便等 即学即练 1．紫甘蓝汁是一种天然的酸碱指示剂，其颜色随溶液pH值的变化情况如下表所示。某溶液加入紫甘蓝汁后呈绿色，则该溶液的pH值可能是 酸性 中性 碱性 红色 紫色 绿色或黄色 A．2 B．6 C．7 D．10 2．某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂的实验中发现，紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄绿色。下列厨房中的常见物质能使紫甘蓝汁变为红色的是 A．苏打 B．蔗糖 C．食盐 D．白醋 一、溶液的酸碱性及其强弱的检验方法 1.溶液的酸碱性 （1）酸性溶液：溶液中氢离子（H⁺）浓度大于氢氧根离子（OH⁻）浓度，pH < 7。例如：食醋、柠檬汁。 （2）碱性溶液：溶液中氢氧根离子（OH⁻）浓度大于氢离子（H⁺）浓度，pH > 7。例如：肥皂水、澄清石灰水。 （3）中性溶液：H⁺与OH⁻浓度相等，pH = 7。例如：纯水、生理盐水。 2.检验方法 （1）使用酸碱指示剂 紫色石蕊试液：酸性→变红；碱性→变蓝；中性→不变色（紫色）。 无色酚酞试液：酸性→无色；碱性→变红；中性→无色。 广泛pH试纸：蘸取溶液后，与标准比色卡对比，可直接读出pH值。 （2）使用pH试纸或pH计 pH试纸：操作简便，适合实验室或日常检测。颜色变化范围广，能较准确判断酸碱强弱。 pH计：仪器测量，结果更精确，适合科学实验。 3.酸碱性强弱与pH值的关系 pH 0–2：强酸性 pH 3–6：弱酸性 pH 7：中性 pH 8–11：弱碱性 pH 12–14：强碱性 二、紫甘蓝指示剂与紫色石蕊指示剂的对比 1.相同点：紫甘蓝汁和实验室常用的紫色石蕊试液变色原理本质相同，都是利用有机色素分子对H⁺的敏感度。 2.不同点： 石蕊：主要只有“酸红碱蓝”两种明显变化。 紫甘蓝汁（花青素）：含有多种花青素，对pH变化更敏感，能显示从红到紫、蓝、绿、黄的丰富色彩谱，因此它更像一张大致的pH比色卡，能粗略判断酸碱性的强弱。 实践应用1．下列趣味实验目的无法达成的是 A．用紫甘蓝自制酸碱指示剂 B．用酚酞溶液鉴别水和稀盐酸 C．用醋酸钠和水自制发热袋 D．用食品级柠檬酸、果汁、小苏打自制汽水 2．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是 A．只用酚酞溶液一次鉴别NaCl溶液、盐酸和澄清石灰水 B．用燃着的木条鉴别CO2、N2和O2 C．用石蕊溶液鉴别稀盐酸、稀硫酸和纯碱溶液 D．用水鉴别NaOH、CaCO3和NaCl固体 考点一 判断溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响 【例1】紫甘蓝溶液在不同环境的显色情况如下： 液体 中性溶液 碱性溶液 酸性溶液 颜色 紫色 绿色 红色 下列溶液能使紫色紫甘蓝溶液变为红色的是 A．白醋 B．食盐水 C．肥皂水 D．氨水 解题要点 本知识点主要考察如何根据题意判断溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响，解题时需注意仔细分析不同性质的溶液与紫甘蓝指示剂的变色情况，由此推出相同性质的其它溶液与紫甘蓝试剂的变色现象。 【变式1-1】某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂的实验中发现，紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄绿色。下列厨房中的常见物质能使紫甘蓝汁变为黄绿色的是 A．小苏打 B．蔗糖 C．食盐 D．白醋 考点二 自制紫甘蓝试纸 【例2】某校化学兴趣小组的同学想用紫甘蓝自制酸碱指示剂，并用于检验NaHCO3溶液的酸碱性，同学们的部分操作如图，其中操作错误的是 A．研磨紫甘蓝 B．浸取色素 C．取用NaHCO3溶液 D．滴入自制指示剂 A．A B．B C．C D．D 解题要点 本知识点主要考察自制紫甘蓝试纸的操作步骤，解题时注意根据制作步骤分析题意，找出错误点，同时还应注意分析不同操作的易错点。 【变式2-1】兴趣小组的同学们用紫甘蓝自制酸碱指示剂，过程如下、已知紫甘蓝浸出液的变色情况与紫色石蕊溶液相似，下列叙述正确的是    A．甲中烧杯中的物质属于溶液 B．乙中还需要的仪器是量筒 C．丙中碳酸饮料变为红色 D．丁中溶液变为蓝色，说明稀盐酸和NaOH溶液恰好完全反应 基础达标 1．下列课外实验没有发生化学变化的是 A．用紫甘蓝自制酸碱指示剂 B．用白糖、小苏打、柠檬酸、果汁、水等自制汽水 C．用铅笔芯做导电实验 D．用淬火后的缝衣针做鱼钩 2．土壤里含有水分，里面溶解了多种物质，形成土壤溶液，土壤溶液里就含有植物需要的养料。化学实验小组对校园花坛里土壤的酸碱性和部分化肥进行了探究。请完成下面小题。下列是兴趣小组在测定土壤酸碱度时的实验操作，其中正确的是 A．加土壤颗粒 B．加水溶解 C．蘸取清液 D．测定pH 3．某同学利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的步骤依次为：研碎，酒精浸泡，过滤，装瓶备用。上述步骤中没有用到的仪器是 A． B． C． D． 4．从玫瑰花瓣中提取的花青素(紫色)可制成酸碱指示剂，滴入到不同溶液中，颜色变化如下表。下列溶液能使花青素变为蓝色的是 溶液 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液 颜色 红 紫 蓝 A．白醋 B．稀盐酸 C．氯化钠溶液 D．氢氧化钙溶液 5．在下列6种试剂里，分别滴加2滴自制紫甘蓝汁，现象记录如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 试剂 稀盐酸 石灰水 蒸馏水 白醋 草木灰溶液 食盐水 滴加紫甘蓝汁后 红色 绿色 紫色 红色 绿色 紫色 （1）紫甘蓝汁 （填“能”或“不能”）作酸碱指示剂。 （2）草木灰溶液显 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。 （3）作为空白对照实验的是 （填序号）。 6．生活中一些花朵、蔬菜的汁液在不同溶液中呈现的颜色如下表所示： 植物汁液 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液 紫甘蓝 红色 紫色 黄色 胡萝卜 橙色 橙色 橙色 月季花瓣 浅红色 红色 黄色 (1)三种植物汁液中不适宜作酸碱指示剂的是 。 (2)将紫甘蓝的汁液滴加到pH约为2.5的柠檬汁中，溶液变成 色。 97．在做家庭小实验时，将自制酸碱指示剂紫甘蓝汁加入到不同的物质中，会呈现不同的颜色。 物质 ①水 ②水垢清除剂 ③肥皂水 ④白醋 ⑤雪碧 颜色 紫色 红色 蓝色 红色 红色 判断上述物质中，显酸性的有 （填序号，下同），显碱性的有 。 7．实验课上同学们分组在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的探究实验。完成以下实验报告： 【实验目的】探究酸碱盐的化学性质 【实验用品】点滴板、胶头滴管 【实验装置】如图所示 【实验过程】记录如下，请帮他们将内容补充完整 目的 步骤和方法 现象 分析或解释 探究酸的化学性质 向A中滴加盐酸 粉末逐渐溶解，形成黄色溶液 反应前后铁元素化合价 （填“升高”、“降低”或“不变”） 向B中滴加盐酸 产生气泡 B中的化学方程式为 向C中滴加稀硫酸 溶液红色褪去 酸碱发生中和反应 探究碱的化学性质 向D中滴加氢氧化钠溶液 D中的现象为 可溶性碱与指示剂作用 向E中滴加氢氧化钠溶液 产生蓝色沉淀 蓝色沉淀的化学式为 探究盐的化学性质 向F中滴加氯化钙溶液 溶液变浑浊 物质间发生反应的反应类型为 8．（1）紫甘蓝指示剂制作方法: 实验室所用到的药品和仪器往往在家里可以找到替代品，请按要求填空。①取200g紫甘蓝撕碎(去脉茎)，置于500mL水杯中加入200mL水，在家用榨汁机粉碎，在实验室中放在 (填仪器名称)中捣烂。②加入浓度为50%酒精浸泡，家庭可用 代替，③再用双层纱布过滤，静置，取上层清液即得紫色的紫甘蓝色素溶液。 (2)向包着Na2O2的脱脂棉中吹气，脱脂棉燃烧起来。已知: Na2O2是一种淡黄色固体，常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质反应并产生O2，不能与N2反应。 实验:鼓入纯净、干燥的N2一段时间后再通入干燥 CO2，观察到脱脂棉剧烈燃烧。验证Na2O2能与CO2反应，释放出热量 ①通入纯净、干燥 N2的目的是 。碱石灰的作用是 。 ②该反应还生成一种盐 A，反应的化学方程式是 ，则46g钠单质完全反应能产生 g盐A。 9．某生物-化学跨学科实践活动小组通过实验探索植物生长中的化学知识。 (1)活动小组采集了4种土壤样本，将样品与蒸馏水按的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层澄清液体检测。表格中为加入相应指示剂后的稳定颜色。 样品 指示剂 石蕊 酚酞 自制胡萝卜汁 自制紫甘蓝汁 土壤样品1 蓝 浅红 橙 绿 土壤样品2 红 无色 黄 红 土壤样品3 紫 无色 黄 紫 土壤样品4 （未测） （未测） 橙 浅绿 ①土壤样品4是 （填“酸性”“碱性”或者“中性”）土壤。 ②查阅资料，植物在土壤接近7的环境下生长较好，土壤样品 最适合种植。 ③若向溶液中滴加自制紫甘蓝汁，溶液变为 色。 (2)植物的生长需要肥料，活动小组在实验室里通过混合两种固体药品的办法可自制出“钾、氮复合肥料”，现可以选用的固体药品有。 ①甲同学提出混合药品的组合有4种可能： 组合1：和；         组合2：和； 组合3：和；             组合4： 。 ②乙同学提出组合2不合理，你是否同意并说出理由 。 ③丙同学打算选用剩下3种组合中的一种，请设计实验操作并填写预期现象来验证他最终选用哪种组合． 实验操作 预期现象 结论 取少量混合药品于研钵中，加入 （药品）并 （操作） 丙同学没有选用组合4 取少量混合药品于试管中， 丙同学最终选用组合3 10．化学是一门以实验为基础的学科，化学课外活动小组的同学围绕一瓶氢氧化钠固体开始了一系列的实验活动。 【溶液配制】 (1)实验室配制40g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠的质量为 g。 【实验活动】 (2)请填写实验报告： 实验 实验内容 实验现象及分析 验证碱的部分化学性质 同学们将自制的酸碱指示剂紫甘蓝汁滴入到白色点滴板中，和1产生相同现象的是 (填序号)。这是因为液体中都含有 (填离子符号)。 向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，滴入足量稀盐酸，观察到的现象是 ，烧杯中发生反应的方程式为 。反应结束后，为探究溶液的成分，可选用的试剂有 。 A 氢氧化铜B．锌粒C．碳酸钠D．硝酸银溶液 11．重庆一中化学兴趣小组在学习酸碱盐时进行了如下实验。 【实验一】利用紫甘蓝自制酸碱指示剂 (1)实验步骤有：①装瓶、②酒精浸泡、③过滤、④研碎，操作顺序为 (填序号)。 (2)实验中没有用到的仪器是________(填序号)。 A． B． C． D． 通过实验得出紫甘蓝指示剂在不同溶液中的显色情况如表： 溶液 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 颜色 紫色 红色 绿色 【实验二】探究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中溶液pH与温度的变化情况。 (3)向氢氧化钠和紫甘蓝指示剂的混合溶液中缓慢加入稀盐酸，实验操作如图3所示，写出反应过程中发生的化学反应方程式 。 (4)测得反应过程中溶液pH与温度的变化情况如图4所示。表示恰好反应的点是 (填“a”、“b”、“c”或“d”)，a点到c点溶液颜色的变化情况为 。 12．自然界中，有许多植物色素在不同的酸碱性溶液中呈现不同的颜色，这些植物色素也可以作为酸碱指示剂。某兴趣小组用以下仪器自制酸碱指示剂：    (1)仪器a、b的名称为 、 。 (2)从紫甘蓝叶中提取植物色素的操作步骤如下： ①取适量紫甘蓝叶放在研钵中研碎； ②用水和酒精（体积比1：1）浸泡， （填“过滤”或“蒸发”），取液备用； ③将紫甘蓝提取液分别滴入白醋、石灰水、蒸馏水中，颜色变化如下表： 物质 白醋 石灰水 蒸馏水 显色情况 红色 绿色 蓝色 (3)请用紫甘蓝提取液，选用题中给出的仪器，用最少量的试剂鉴别失去标签的稀盐酸和氢氧化钠溶液。写出实验操作及现象与结论。 实验操作 现象与结论 综合应用 13．南南同学跟妈妈学烧紫甘蓝（紫卷心菜），用油炒后加入食醋，发现紫色的叶片立即变红，激发了他的探究欲望。 【提出问题】紫甘蓝的汁液能作酸碱指示剂吗？ 【进行实验】取紫甘蓝叶片少许在研钵中捣烂，用少量水浸泡，滤出蓝紫色的汁液。将汁液分别滴入下列液体中，观察其显示的颜色并记录如下表。 液体名称 白醋 蒸馏水 食盐溶液 肥皂水 纯碱溶液 紫甘蓝汁液显示的颜色 红色 蓝紫色 蓝紫色 蓝色 绿色 【得出结论1】 (1)紫甘蓝的汁液 （选填“能”或“不能”）作酸碱指示剂。 【质疑并求证】 (2)紫甘蓝的汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中，为何显示不同颜色？用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11，则肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性（选填“强”或“弱”） 。 【查阅资料】 pH 7～9 10～11 12～14 紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝色 绿色 黄色 【得出结论2】 (3)紫甘蓝的汁液在不同pH范围内显示的颜色不同，利用紫甘蓝的汁液还可以区分液体碱性的 。 【拓展应用】柠檬酸是制汽水的原料之一，为探究其固体是否显酸性，南南同学联想到教材上二氧化碳相关实验的设计，准备了三朵用紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的干燥小花。 (4)取干燥的花①和喷上水的花②，分别放入盛满二氧化碳的两个集气瓶中，发现花①不变色，花②变成了 色。在干燥的花③上直接撒少量柠檬酸固体，花不变色，说明了 ；再向该花喷水，蓝紫色的花上出现了红色。 【反思】 (5)上述花的变色均与水有关，水的作用分别是：花②中 ；花③中 。 14．实验小组探究用乙醇溶液提取紫甘蓝色素的最佳条件。 【查阅资料】 紫甘蓝色素在pH为1~14的溶液中颜色变化如下、 pH 1-2 3~4 5 6 7 8 9~11 12 13~14 颜色 红色 粉红色 紫红色 紫色 蓝色 蓝绿色 绿色 黄绿色 黄色 【进行实验】 Ⅰ、紫甘蓝预处理新鲜紫甘蓝切碎，干燥至恒重，粉碎后得到紫甘蓝粉末，低温避光保存备用。 Ⅱ、配制提取液用乙醇和水配制体积分数分别为20%、30%、40%的乙醇溶液，并调节pH。 Ⅲ、探究紫甘蓝色素提取的最佳条件 实验一：称取5份0.5g紫甘蓝粉末放入小烧杯中，分别加入10mL乙醇溶液，浸泡1小时，过滤，取清液，测定不同条件下清液的吸光度（吸光度越高代表提取效果越好）。 实验记录如下： 序号 pH 乙醇的体积分数/% 提取温度/℃ 吸光度 ① 1 20 50 1.40 ② 3 20 50 0.95 ③ 5 20 50 0.80 ④ 1 30 50 1.75 ⑤ 1 40 50 1.17 实验二：称取10份0.5g紫甘蓝粉末放入小烧杯中，分别加入pH为1、体积分数为30%的乙醇溶液。其中5份在不同温度下提取2小时，另外5份在50°C提取不同时间，测定清液的吸光度，分别得到图1、图2。 【解释与结论】 (1)实验室配制体积分数为20%的乙醇溶液，需要用到的仪器有______（填序号）。 A． B． C． D． E． F． (2)实验一设计①②③的目的是 。 (3)依据①④⑤得出的结论是 。 (4)由图1可知，提取紫甘蓝色素的最佳温度是 °C。 【反思与评价】 (5)由图2可知，提取2小时之后，吸光度反而下降，其原因可能是 。 (6)利用紫甘蓝色素溶液区分NaCl溶液和NaOH溶液的方法是 （写出操作、现象和结论） 15．家庭小实验是化学学习的有益拓展。化学兴趣小组同学收集了家中的一些物品进行了实验探究。 【准备的物品】：食用醋精、食盐、纯碱、紫甘蓝汁、氯化钙除湿剂（某品牌）、生锈铁钉、pH试纸（带标准比色卡）、筷子。 【资料1】①食用醋精中含有10%~15%的醋酸，呈无色。 ②氯化钙除湿剂是易溶于水的白色固体，水溶液无色、显中性；氯化钙可与纯碱发生反应：。（除湿剂的其它成分不参与反应） ③紫甘蓝汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。 【实验探究Ⅰ】探究酸的性质。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将紫甘蓝汁液滴入醋精中 溶液变成 色 酸能与指示剂反应 ②将生锈铁钉放入醋精中 铁锈逐渐消失，溶液变为 色，一段时间后有气泡冒出 酸能与某些金属氧化物反应，酸能与某些 反应 ③将醋精加入纯碱中 有气泡冒出 酸能与碱反应 【表达交流Ⅰ】 （1）小明认为步骤③不能得到“酸能与碱反应”的结论，理由是 。 （2）小亮想利用pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，在实验中他用到了筷子，该实验中“筷子”能替代实验仪器中的 。 【实验探究Ⅱ】探究纯碱水溶液显碱性的原因。 【资料Ⅱ】①水、氯化钠溶液均为中性；C1-对溶液的酸碱性没有影响。 ②Na2CO3在水中全部电离生成Na+和。 参考分析资料Ⅰ和资料Ⅱ的信息后，小晶利用上面准备的药品，按如图流程进行实验。 【交流表达Ⅱ】 （1）X水溶液溶质的化学式为 ，加入X溶液的目的是 。 （2）不新增药品，检验加入的X溶液已足量（这里“足量”可以是恰好用量或过量）的方法是 。 （3）溶液M呈 色，说明纯碱水溶液显碱性与有关。 16．小洋同学看到妈妈在厨房拿食用碱水浸泡紫甘蓝时，紫甘蓝叶片边缘处变绿，感到很好奇。回到学校在老师的帮助下将紫甘蓝汁分别滴加到下列等体积、等浓度的五种溶液中，紫甘蓝汁显示的颜色如下表： 物质 ①稀HCl ②NaCl ③NaHCO3 ④Na2CO3 ⑤NaOH 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【查阅资料】 pH <7 7 7.5～9 10～11.9 12～14 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【提高认识】（l）紫甘蓝汁能作酸碱指示剂： （2）上述五种溶液的pH由大到小的顺序是 （填序号）。 【实验探究】为了便于观察实验现象，老师提议在用稀盐酸中和氢氧化钠溶液时应选用酚酞试液作指示剂，但小洋和兴趣小组的同学在做该实验时忘了加指示剂，因此未观察到明显现象。则该反应的化学方程式为 。 【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些? 【问题猜想】 猜想一：NaCl 猜想二：NaCl，NaOH 猜想三：NaCl，HCl      [设计实验] 步 骤 现 象 结 论 方案一 取反应后的溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 猜想三成立 方案二（写一种） 方案三 取反应后的溶液于试管中，向其中加入适量AgNO3溶液 产生白色沉淀 【讨论交流】上述方案三不可行，原因是 。 【拓展应用】人体胃酸过多时可用 （写化学式）治疗。（写一种） 17．化学兴趣小组在马老师的指导下，借助紫甘蓝汁液进行中和反应实验。 【演示实验】取少许久置的NaOH溶液，并滴入几滴紫甘蓝汁液(溶液由紫变黄)；然后向黄色NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸，发现溶液中冒气泡，且溶液从下至上依次呈现黄色、绿色、蓝色、紫色、粉红、深红色等，宛若彩虹、非常美丽。 探究Ⅰ.为什么反应过程中溶液里呈现多彩的颜色 【进行猜想】 小彤猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位紫甘蓝汁液的浓度不同。 小哲猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位的酸碱度(pH)不同。 【实验验证】 （1）在小烧杯中加入少许紫甘蓝汁液，然后逐渐加入适量的水，溶液始终是紫色。 （2）在另一个小烧杯中加入适量新配制的NaOH溶液，然后逐滴加入稀盐酸；及时观察溶液颜色的变化，同时用传感器测出反应过程中溶液pH的变化。 （3）绘制溶液pH及颜色的变化图(见下图)，读图可知， 的猜想是正确的。 【拓展延伸】结合下图思考： （1）当酸碱恰好完全中和时，溶液呈 色，该中和反应的化学方程式是： 。 （2）当溶液呈红色时，对应溶液中的溶质为 。 探究Ⅱ.久置的NaOH溶液的溶质成分 【查阅资料】BaCl2溶液显中性；BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。 【实验验证】 （1）小宇认为，因为向久置的NaOH溶液中滴加稀盐酸时产生了气泡，所以该溶液已变质。请用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因： 。 （2）小文取少量久置的NaOH溶液，滴入足量 ，产生白色沉淀；再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色。因此，这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是 。 （3）小天取少量久置的NaOH溶液，逐滴加入足量稀盐酸， (填“立即”或“稍后”)有大量的气泡产生，小天据此也得出与小文相同的结论。 【评价反思】 （1）提取紫甘蓝的汁液，常用酒精溶液浸泡，原因是 (填写序号)。 ①紫甘蓝色素易溶于酒精 ②制得的紫甘蓝汁液不易变质 （2）作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与石蕊试液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液 。 拓展培优18．兴趣小组学生用紫甘蓝自制酸碱指示剂并用自制酸碱指示剂完成兴趣实验。 【自制酸碱指示剂】 提取紫甘蓝汁液步骤如图 1。用pH 传感器标定可制作紫甘蓝指示剂比色卡如图2。 (1)对紫甘蓝进行研磨的目的是 。用纱布分离，其原理类似实验室中的 实验操作。 (2)乙醇在其中起到的作用是 。 A．催化剂 B．参加化学反应 C．溶质 D．溶剂 自制酸碱指示剂制作“彩虹试管” 取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴紫甘蓝汁液，振荡，溶液变成绿色，再逐滴加入稀盐酸，溶液从上至下依次呈现图2中5种不同的颜色，宛若彩虹，非常美丽。 (3)猜测试管最上层溶液可能呈现的颜色是 。 (4)制作“彩虹试管”的过程中，影响其效果的因素有 (写一点)。 (5)若想让试管内呈现一种颜色，你的操作是 。 (6)一支变了绿色的试管，学生忘了向其中加入稀盐酸，在下课时变成了浅蓝色，其原因是 (用化学方程式表示)。 【自制酸碱指示剂制作“气泡红酒”】 小明用实验室常见的试剂和自制的紫甘蓝汁液表演了一个小魔术；“矿泉水”变成“牛奶”、“雪碧”和“红酒”(如图3) 。 (7)“矿泉水”实际是石灰水，加入液体A后出现白色浑浊，形似牛奶，A物质可能是 。 (8)“牛奶”中加入B，有大量气泡产生，变成雪碧，则B物质是 。在“牛奶”变“雪碧”的过程中，最多发生 个化学反应。 (9)C是紫甘蓝汁液，滴入“雪碧”中变为“红酒”，则“雪碧”显 性(“酸”或“碱”)。 19．学习小组开展利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的探究活动，他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索。 【制取试剂】 取紫甘蓝叶切块捣烂，加入酒精溶液浸泡，用纱布将浸泡出的汁液挤出，得到指示剂。 (1)纱布分离汁液的原理类似于 （填实验操作名称）。 【检验试剂】 (2)小组同学将紫甘蓝汁液滴入4种物质中，现象如下表所示。下列选项能证明紫甘蓝汁液可以作为酸碱指示剂的组合是______（填标号）。 实验      物质 水 食盐水 石灰水 白醋 颜色 紫色 紫色 蓝色 红色 A．①②③ B．①③④ C．③④ 【应用试剂】 (3)小组同学制取二氧化碳并利用紫甘蓝汁液检验二氧化碳的性质。 ①从下图仪器中选择带导管的双孔橡胶塞、长颈漏斗、带玻璃片的集气瓶和 （填仪器名称）制取二氧化碳。 ②用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③将二氧化碳通入紫甘蓝汁液一段时间后，观察到 的现象，说明二氧化碳溶于水后所得的溶液显酸性。 (4)小组同学利用紫甘蓝汁液测定某农场土壤的酸碱性，请描述具体实验方法： 。 (5)小组同学利用紫甘蓝汁液对物质的性质继续进行相关探究。 提出问题：氯化氢（HCl）气体显酸性吗？ 查阅资料：氯化氢气体溶于水的微观示意图如图1所示。 进行实验：小组同学模仿二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵紫甘蓝汁液染成的蓝紫色干燥纸花进行如图2所示的三个实验： 实验现象：I和中小花不变色；Ⅲ中小花变红色。 实验分析：①实验I和II的作用是 。 ②根据图1从微观角度分析，Ⅱ中小花不变色，Ⅲ中小花变红色的原因 。 实验结论：氯化氢气体不显酸性。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8章 酸、碱、盐及其应用 跨学科实践活动7 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响 教学目标 1.通过跨学科实践活动，探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响。 2.综合运用化学、生物等多学科知识，培养学生解决实际问题的能力。 3.掌握不同酸碱性溶液的配制方法，运用化学实验技能。 重点和难点 重点：溶液的酸碱性及其强弱的检验方法，对溶液酸碱性的检验到判断溶液酸碱性的强弱。 难点：养成宏观与微观相联系的科学思维方式，紧密联系生产生活实际。 ◆活动一 探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响 1.收集紫甘蓝提取液 2.进行实验，记录实验现象 使用小组内自制紫甘蓝提取液分别滴入蒸馏水、白醋、澄清石灰水、氢氧化钠溶液和稀盐酸中，观察颜色变化，记录实验现象。 溶液种类 蒸馏水 白醋 澄清石灰水 氢氧化钠溶液 稀盐酸 加入紫甘蓝提取液后颜色变化 浅紫色 浅红色 浅绿色 深绿色 深红色 3.思考与讨论 （1）制备的紫甘蓝浸出液的紫色颜色不一，甚至还有蓝色的，其原因可能是什么？ ① 紫甘蓝样品太少，紫甘蓝浸出液浓度不一，造成浸出液颜色不一； ② 实验仪器中残留碱性物质，提取液呈现蓝色； ③ 酒精溶剂的量不同； ④ 酒精浸泡时间不同； ⑤ 紫甘蓝的用量和研磨程度不同。 （2）测定不同溶液的实验过程中需要控制哪些变量呢？根据实验结果，简述溶液酸碱性对紫甘蓝变色的影响。 ①需控制变量：紫甘蓝溶液用量、待测溶液用量、温度 ②溶液酸碱性对紫甘蓝变色的影响：溶液显酸性时，紫甘蓝浸取液呈现红色，且颜色深度不同；溶液近似中性时，紫甘蓝浸取液呈现浅紫色；溶液显碱性时，紫甘蓝浸取液呈现绿色，且颜色深度不同。 ◆活动二 自制紫甘蓝试纸 1.制作试纸步骤 （1） 将滤纸剪成长条状； （2）将剪好的滤纸浸入紫甘蓝指示剂中； （3）用镊子取出试纸并吹干。 2.根据标准液使试纸变色的情况绘制色卡图 （1）实验用品：一系列pH不同的标准液，玻璃棒、紫甘蓝试纸 （2）实验步骤： ①用洁净的玻璃棒分次蘸取少许pH不同的标准液(标注编号)，滴在紫甘蓝试纸上。记录紫甘蓝试纸呈现的颜色 ②准备一张空白的卡片或纸张，按照 pH 从小到大的顺序，依次在上面标记对应的 pH 。然后根据记录的颜色，在每个 pH 旁边涂上相应的颜色 指标 pH 0~2 3~4 5 6 7 8 9~11 12 13~14 颜色 3.比较自制紫甘蓝试纸与市售pH试纸 （1）自制试纸的优点：便宜，简便； （2）市售pH试纸的优点：更加精确、美观。 4.思考与讨论 （1）紫甘蓝提取液在不同的酸碱性的溶液中呈现不同的颜色，能否通过改变紫甘蓝生长环境的酸碱性，使紫甘蓝呈现不同的颜色？ 紫甘蓝的颜色不仅受到生长环境的酸碱性影响，还与植物自身的基因调控、光合作用、营养物质的吸收与代谢等多种因素紧密相关。当改变生长环境的酸碱性时，紫甘蓝可能会通过自身的调节机制来维持生理平衡，因此不一定会直接表现出明显的颜色变化。然而，过度改变生长环境的酸碱性可能会对其正常生长产生不利影响，甚至可能导致植株死亡。 （2）你认为pH试纸应具备哪些特点？ 准确性、试纸性能稳定、灵敏性、可以清晰地显色、操作简便等 即学即练 1．紫甘蓝汁是一种天然的酸碱指示剂，其颜色随溶液pH值的变化情况如下表所示。某溶液加入紫甘蓝汁后呈绿色，则该溶液的pH值可能是 酸性 中性 碱性 红色 紫色 绿色或黄色 A．2 B．6 C．7 D．10 【答案】D 【详解】结合表中数据，某溶液加入紫甘蓝汁后呈绿色，则该溶液呈碱性，碱性溶液的pH大于7，故选D。 2．某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂的实验中发现，紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄绿色。下列厨房中的常见物质能使紫甘蓝汁变为红色的是 A．苏打 B．蔗糖 C．食盐 D．白醋 【答案】D 【详解】A、苏打是碳酸钠的俗称，显碱性，能使紫甘蓝汁变为黄绿色，选项不符合题意； B、蔗糖显中性，不能使紫甘蓝汁变为红色，选项不符合题意； C、食盐的主要成分是氯化钠，显中性，不能使紫甘蓝汁变为红色，选项不符合题意； D、白醋的主要成分是醋酸，显酸性，能使紫甘蓝汁变为红色，选项符合题意； 故选D。 一、溶液的酸碱性及其强弱的检验方法 1.溶液的酸碱性 （1）酸性溶液：溶液中氢离子（H⁺）浓度大于氢氧根离子（OH⁻）浓度，pH < 7。例如：食醋、柠檬汁。 （2）碱性溶液：溶液中氢氧根离子（OH⁻）浓度大于氢离子（H⁺）浓度，pH > 7。例如：肥皂水、澄清石灰水。 （3）中性溶液：H⁺与OH⁻浓度相等，pH = 7。例如：纯水、生理盐水。 2.检验方法 （1）使用酸碱指示剂 紫色石蕊试液：酸性→变红；碱性→变蓝；中性→不变色（紫色）。 无色酚酞试液：酸性→无色；碱性→变红；中性→无色。 广泛pH试纸：蘸取溶液后，与标准比色卡对比，可直接读出pH值。 （2）使用pH试纸或pH计 pH试纸：操作简便，适合实验室或日常检测。颜色变化范围广，能较准确判断酸碱强弱。 pH计：仪器测量，结果更精确，适合科学实验。 3.酸碱性强弱与pH值的关系 pH 0–2：强酸性 pH 3–6：弱酸性 pH 7：中性 pH 8–11：弱碱性 pH 12–14：强碱性 二、紫甘蓝指示剂与紫色石蕊指示剂的对比 1.相同点：紫甘蓝汁和实验室常用的紫色石蕊试液变色原理本质相同，都是利用有机色素分子对H⁺的敏感度。 2.不同点： 石蕊：主要只有“酸红碱蓝”两种明显变化。 紫甘蓝汁（花青素）：含有多种花青素，对pH变化更敏感，能显示从红到紫、蓝、绿、黄的丰富色彩谱，因此它更像一张大致的pH比色卡，能粗略判断酸碱性的强弱。 实践应用 1．下列趣味实验目的无法达成的是 A．用紫甘蓝自制酸碱指示剂 B．用酚酞溶液鉴别水和稀盐酸 C．用醋酸钠和水自制发热袋 D．用食品级柠檬酸、果汁、小苏打自制汽水 【答案】B 【详解】A、紫甘蓝中含有的花青素是一种天然的酸碱指示剂，遇到酸性溶液变红，遇到碱性溶液变蓝，所以能用紫甘蓝自制酸碱指示剂，故选项能达到实验目的； B、酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇碱性溶液变红色，水和稀盐酸分别显中性、酸性，均不能使酚酞溶液变色，不能鉴别，故选项不能达到实验目的； C、醋酸钠溶于水放热，使溶液温度升高，所以能用醋酸钠和水自制发热袋，故选项能达到实验目的； D、柠檬酸能与小苏打反应生成二氧化碳气体，可用食品级柠檬酸、果汁、小苏打自制汽水，故选项能达到实验目的。 故选B。 2．下列鉴别物质的方法中，切实可行的是 A．只用酚酞溶液一次鉴别NaCl溶液、盐酸和澄清石灰水 B．用燃着的木条鉴别CO2、N2和O2 C．用石蕊溶液鉴别稀盐酸、稀硫酸和纯碱溶液 D．用水鉴别NaOH、CaCO3和NaCl固体 【答案】D 【解析】A、酚酞在中性和酸性溶液中均为无色，在碱性溶液中变红色，氯化钠溶液呈中性，盐酸呈酸性，无法鉴别氯化钠溶液和盐酸，选项A错误； B、二氧化碳和氮气都不支持燃烧，将燃着的木条伸入都会熄灭，无法鉴别开，选项B错误； C、石蕊在酸性溶液中变红色，在碱性溶液中变蓝色，而稀硫酸和稀盐酸都呈酸性，都能使石蕊变红，无法鉴别开，选项C错误； D、氢氧化钠易溶于水，且溶于水时放出热量，而碳酸钙不溶于水，氯化钠易溶于水，溶解过程溶液温度不变，可以鉴别，故D正确； 故选D。 考点一 判断溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响 【例1】紫甘蓝溶液在不同环境的显色情况如下： 液体 中性溶液 碱性溶液 酸性溶液 颜色 紫色 绿色 红色 下列溶液能使紫色紫甘蓝溶液变为红色的是 A．白醋 B．食盐水 C．肥皂水 D．氨水 【答案】A 【详解】由表格数据可知，紫甘蓝溶液在中性溶液中显紫色，紫甘蓝溶液在碱性溶液中显绿色，紫甘蓝溶液在酸性溶液中显红色； A、白醋显酸性，能使紫色紫甘蓝溶液变为红色，符合题意； B、食盐水显中性，不能使紫色紫甘蓝溶液变色，不符合题意； C、肥皂水显碱性，能使紫色紫甘蓝溶液变为绿色，不符合题意； D、氨水显碱性，能使紫色紫甘蓝溶液变为绿色，不符合题意。 故选：A。 解题要点 本知识点主要考察如何根据题意判断溶液酸碱性对紫甘蓝颜色影响，解题时需注意仔细分析不同性质的溶液与紫甘蓝指示剂的变色情况，由此推出相同性质的其它溶液与紫甘蓝试剂的变色现象。 【变式1-1】某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂的实验中发现，紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄绿色。下列厨房中的常见物质能使紫甘蓝汁变为黄绿色的是 A．小苏打 B．蔗糖 C．食盐 D．白醋 【答案】A 【详解】A、小苏打是碳酸氢钠的俗称，显碱性，能使紫甘蓝汁变为黄绿色，符合题意； B、蔗糖显中性，不能能使紫甘蓝汁变为黄绿色，不符合题意； C、食盐的主要成分是氯化钠，显中性，不能能使紫甘蓝汁变为黄绿色，不符合题意； D、白醋的主要成分是醋酸，显酸性，能使紫甘蓝汁变为红色，不符合题意； 故选：A。 考点二 自制紫甘蓝试纸 【例2】某校化学兴趣小组的同学想用紫甘蓝自制酸碱指示剂，并用于检验NaHCO3溶液的酸碱性，同学们的部分操作如图，其中操作错误的是 A．研磨紫甘蓝 B．浸取色素 C．取用NaHCO3溶液 D．滴入自制指示剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、在研钵中研磨紫甘蓝，图中操作正确，不符合题意； B、浸取色素在烧杯中进行，且应用玻璃棒不断搅拌，加快浸取速率，图中操作正确，不符合题意； C、倾倒液体时，瓶塞应倒放，瓶口应紧挨试管口，标签应朝向手心处，图中操作正确，不符合题意； D、胶头滴管加液时，既不能伸入容器，更不能接触容器，应垂直悬空于容器上方，图中操作错误，符合题意。 故选D。 解题要点 本知识点主要考察自制紫甘蓝试纸的操作步骤，解题时注意根据制作步骤分析题意，找出错误点，同时还应注意分析不同操作的易错点。 【变式2-1】兴趣小组的同学们用紫甘蓝自制酸碱指示剂，过程如下、已知紫甘蓝浸出液的变色情况与紫色石蕊溶液相似，下列叙述正确的是    A．甲中烧杯中的物质属于溶液 B．乙中还需要的仪器是量筒 C．丙中碳酸饮料变为红色 D．丁中溶液变为蓝色，说明稀盐酸和NaOH溶液恰好完全反应 【答案】C 【详解】A、由于甲中有紫甘蓝的存在，紫甘蓝不是溶质，所以甲中烧杯中的物质是紫甘蓝浸出液与紫甘蓝的混合物，不属于溶液。A不正确； B、乙是过滤，需要的仪器是铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒，所以乙中还需要的仪器是玻璃棒。B不正确； C、由于紫甘蓝浸出液的变色情况与紫色石蕊溶液相似，碳酸使紫色石蕊溶液变红，所以碳酸使紫甘蓝浸出液变为红色。C正确。 D、由于紫甘蓝浸出液的变色情况与紫色石蕊溶液相似，碱溶液使紫色石蕊溶液变蓝，NaOH溶液是碱溶液，丁中溶液变为蓝色，说明稀盐酸和NaOH溶液完全反应后NaOH溶液过量。D不正确。 综上所述：选择C。 基础达标 1．下列课外实验没有发生化学变化的是 A．用紫甘蓝自制酸碱指示剂 B．用白糖、小苏打、柠檬酸、果汁、水等自制汽水 C．用铅笔芯做导电实验 D．用淬火后的缝衣针做鱼钩 【答案】C 【详解】A、用紫甘蓝自制酸碱指示剂的过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项不符合题意； B、用白糖、小苏打、柠檬酸、果汁、水等自制汽水的过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项不符合题意； C、用铅笔芯做导电实验的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项符合题意； D、用淬火后的缝衣针做鱼钩的过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项不符合题意； 故选：C。 2．土壤里含有水分，里面溶解了多种物质，形成土壤溶液，土壤溶液里就含有植物需要的养料。化学实验小组对校园花坛里土壤的酸碱性和部分化肥进行了探究。请完成下面小题。下列是兴趣小组在测定土壤酸碱度时的实验操作，其中正确的是 A．加土壤颗粒 B．加水溶解 C．蘸取清液 D．测定pH 【答案】C 【解析】A、加土壤颗粒，先将试管横放，用纸槽将药品送到试管底部，再将试管竖起，图示操作错误； B、倾倒液体时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口，图示操作错误； C、测溶液的pH时，可用玻璃棒伸入试管中蘸取待测液，图示操作正确； D、用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，用玻璃棒蘸取待测液滴到干燥洁净的pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出pH，不能用湿润的pH试纸测定，用湿润的pH试纸可能会使测定结果不准确，图示操作错误。 故选：C。 3．某同学利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的步骤依次为：研碎，酒精浸泡，过滤，装瓶备用。上述步骤中没有用到的仪器是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的步骤依次为：研碎（需要用A研钵），酒精浸泡、过滤（需要用C纱布过滤装置），装瓶备用（需要用D试剂瓶），故上述步骤中没有用到的仪器是酒精灯。 故选B。 4．从玫瑰花瓣中提取的花青素(紫色)可制成酸碱指示剂，滴入到不同溶液中，颜色变化如下表。下列溶液能使花青素变为蓝色的是 溶液 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液 颜色 红 紫 蓝 A．白醋 B．稀盐酸 C．氯化钠溶液 D．氢氧化钙溶液 【答案】D 【分析】由表格信息可知，使花青素变为蓝色的是碱性溶液。 【解析】A、白醋显酸性，不符合题意； B、稀盐酸显酸性，不符合题意； C、氯化钠溶液显中性，不符合题意； D、氢氧化钙溶液显碱性，符合题意； 故选D。 5．在下列6种试剂里，分别滴加2滴自制紫甘蓝汁，现象记录如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 试剂 稀盐酸 石灰水 蒸馏水 白醋 草木灰溶液 食盐水 滴加紫甘蓝汁后 红色 绿色 紫色 红色 绿色 紫色 （1）紫甘蓝汁 （填“能”或“不能”）作酸碱指示剂。 （2）草木灰溶液显 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）。 （3）作为空白对照实验的是 （填序号）。 【答案】 能 碱性 3 【详解】（1）稀盐酸显酸性，能使紫甘蓝汁由紫色变成红色；石灰水呈碱性，能使紫甘蓝汁由紫色变成绿色，蒸馏水呈中性，紫甘蓝汁不变色，所以紫甘蓝汁可以做酸碱指示剂； （2）草木灰溶液能使紫甘蓝汁变成绿色，所以草木灰溶液显碱性； （3）向“蒸馏水中滴加紫甘蓝汁”的目的是检验不是水能使紫甘蓝汁变色，起到了空白对照实验的作用。 6．生活中一些花朵、蔬菜的汁液在不同溶液中呈现的颜色如下表所示： 植物汁液 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液 紫甘蓝 红色 紫色 黄色 胡萝卜 橙色 橙色 橙色 月季花瓣 浅红色 红色 黄色 (1)三种植物汁液中不适宜作酸碱指示剂的是 。 (2)将紫甘蓝的汁液滴加到pH约为2.5的柠檬汁中，溶液变成 色。 【答案】 胡萝卜 红 【详解】(1)根据表格可以看出，胡萝卜的汁液在酸碱溶液中颜色一样，不能作指示剂；(2)pH约为2.5的柠檬汁呈酸性，由表中信息可知，将该指示剂滴入，溶液呈红色。 97．在做家庭小实验时，将自制酸碱指示剂紫甘蓝汁加入到不同的物质中，会呈现不同的颜色。 物质 ①水 ②水垢清除剂 ③肥皂水 ④白醋 ⑤雪碧 颜色 紫色 红色 蓝色 红色 红色 判断上述物质中，显酸性的有 （填序号，下同），显碱性的有 。 【答案】 ②④⑤ ③ 【详解】由表格中的信息可知，水垢清除剂、白醋、雪碧能使紫甘蓝汁液变红色，所以能使紫甘蓝汁液变红色的物质均显酸性；肥皂水能使紫甘蓝汁液变蓝色，所以能使紫甘蓝汁液变蓝色的物质均显碱性。 7．实验课上同学们分组在白色点滴板上进行酸、碱、盐性质的探究实验。完成以下实验报告： 【实验目的】探究酸碱盐的化学性质 【实验用品】点滴板、胶头滴管 【实验装置】如图所示 【实验过程】记录如下，请帮他们将内容补充完整 目的 步骤和方法 现象 分析或解释 探究酸的化学性质 向A中滴加盐酸 粉末逐渐溶解，形成黄色溶液 反应前后铁元素化合价 （填“升高”、“降低”或“不变”） 向B中滴加盐酸 产生气泡 B中的化学方程式为 向C中滴加稀硫酸 溶液红色褪去 酸碱发生中和反应 探究碱的化学性质 向D中滴加氢氧化钠溶液 D中的现象为 可溶性碱与指示剂作用 向E中滴加氢氧化钠溶液 产生蓝色沉淀 蓝色沉淀的化学式为 探究盐的化学性质 向F中滴加氯化钙溶液 溶液变浑浊 物质间发生反应的反应类型为 【答案】 不变 溶液由紫色变为蓝色 复分解反应 【详解】向A中滴加盐酸，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应前后铁元素化合价不变，均为+3价； 向B中滴加盐酸，锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为； 向D中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液显碱性，能使紫色石蕊溶液变蓝，则D中的现象为溶液由紫色变为蓝色； 向E中滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，氢氧化铜的化学式为； 向F中滴加氯化钙溶液，碳酸钾与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钾，该反应符合两种化合物相互交换成分生成新的化合物的反应，属于复分解反应； 故填：不变；；溶液由紫色变为蓝色；；复分解反应。 8．（1）紫甘蓝指示剂制作方法: 实验室所用到的药品和仪器往往在家里可以找到替代品，请按要求填空。①取200g紫甘蓝撕碎(去脉茎)，置于500mL水杯中加入200mL水，在家用榨汁机粉碎，在实验室中放在 (填仪器名称)中捣烂。②加入浓度为50%酒精浸泡，家庭可用 代替，③再用双层纱布过滤，静置，取上层清液即得紫色的紫甘蓝色素溶液。 (2)向包着Na2O2的脱脂棉中吹气，脱脂棉燃烧起来。已知: Na2O2是一种淡黄色固体，常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质反应并产生O2，不能与N2反应。 实验:鼓入纯净、干燥的N2一段时间后再通入干燥 CO2，观察到脱脂棉剧烈燃烧。验证Na2O2能与CO2反应，释放出热量 ①通入纯净、干燥 N2的目的是 。碱石灰的作用是 。 ②该反应还生成一种盐 A，反应的化学方程式是 ，则46g钠单质完全反应能产生 g盐A。 【答案】 研钵 高浓度白酒 排出空气或能与过氧化钠反应的气体 防止空气或能与过氧化钠反应的气体进入 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 106 【详解】（1）①取200g紫甘蓝撕碎(去脉茎)，置于500mL水杯中加入200mL水，在家用榨汁机粉碎，在实验室中放在研钵中捣烂。②加入浓度为50%酒精浸泡，家庭可用高浓度白酒代替； （2）①根据“NaO2是一种淡黄色固体，常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质反应并产生O2，不能与N2反应”可知，通入纯净、干燥 N2的目的是排出空气或能与过氧化钠反应的气体；碱石灰的作用是防止空气或能与过氧化钠反应的气体进入； ②根据“Na2O2是一种淡黄色固体，常温下能与CO2、H2O、HCl气体等物质反应并产生O2，不能与N2反应”和质量守恒定律可知，该反应还生成一种盐 A是碳酸钠，反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2； 根据质量守恒定律可知，碳酸钠中的钠元素质量等于46g，由此产生碳酸钠的质量=。则46g钠单质完全反应能产生106g盐A。 9．某生物-化学跨学科实践活动小组通过实验探索植物生长中的化学知识。 (1)活动小组采集了4种土壤样本，将样品与蒸馏水按的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置，取上层澄清液体检测。表格中为加入相应指示剂后的稳定颜色。 样品 指示剂 石蕊 酚酞 自制胡萝卜汁 自制紫甘蓝汁 土壤样品1 蓝 浅红 橙 绿 土壤样品2 红 无色 黄 红 土壤样品3 紫 无色 黄 紫 土壤样品4 （未测） （未测） 橙 浅绿 ①土壤样品4是 （填“酸性”“碱性”或者“中性”）土壤。 ②查阅资料，植物在土壤接近7的环境下生长较好，土壤样品 最适合种植。 ③若向溶液中滴加自制紫甘蓝汁，溶液变为 色。 (2)植物的生长需要肥料，活动小组在实验室里通过混合两种固体药品的办法可自制出“钾、氮复合肥料”，现可以选用的固体药品有。 ①甲同学提出混合药品的组合有4种可能： 组合1：和；         组合2：和； 组合3：和；             组合4： 。 ②乙同学提出组合2不合理，你是否同意并说出理由 。 ③丙同学打算选用剩下3种组合中的一种，请设计实验操作并填写预期现象来验证他最终选用哪种组合． 实验操作 预期现象 结论 取少量混合药品于研钵中，加入 （药品）并 （操作） 丙同学没有选用组合4 取少量混合药品于试管中， 丙同学最终选用组合3 【答案】(1) 碱性 3 绿 (2) KCl和NH4Cl 同意，碳酸钾显碱性，氯化铵属于铵态氮肥，铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气，降低肥效 熟石灰 混合研磨 无刺激性气味的气体产生 加入适量稀盐酸 无气泡产生 【详解】（1）①土壤样品1能使石蕊试液变蓝，能使酚酞试液变浅红，说明土壤样品1显碱性，由此可知，自制胡萝卜汁在碱性溶液中显橙色，自制紫甘蓝汁在碱性溶液中显绿色；土壤样品2能使石蕊试液变红，不能使酚酞试液变色，说明土壤样品2显酸性，由此可知，自制胡萝卜汁在酸性溶液中显黄色，自制紫甘蓝汁在酸性溶液中显红色；土壤样品3不能使石蕊试液变色，也不能使酚酞试液变色，说明土壤样品3显中性，由此可知，自制胡萝卜汁在中性溶液中显黄色，自制紫甘蓝汁在中性溶液中显紫色，土壤样品4能使自制胡萝卜汁变为橙色，能使自制紫甘蓝汁变为浅绿色，说明土壤样品4是碱性土壤； ②查阅资料，植物在土壤 pH 接近7的环境下生长较好，由以上分析可知，土壤样品3显中性，则土壤样品3最适合种植； ③碳酸钾溶液显碱性，若向 K2CO3 溶液中滴加自制紫甘蓝汁，溶液变为绿色； （2）①通过混合两种固体药品的办法自制出“钾、氮复合肥料”，碳酸钾和氯化钾中均含钾元素，均属于钾肥，硝酸钠和氯化铵中均含氮元素，均属于氮肥，故混合药品的组合有4种可能：组合1：K2CO3 和 NaNO3；组合2：K2CO3和NH4Cl；组合3：KCl和NaNO3 ；组合4：KCl和NH4Cl； ②碳酸钾显碱性，氯化铵属于铵态氮肥，铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气，降低肥效，故组合2不合理； ③氯化铵能与熟石灰反应生成氨气，产生刺激性气味，故取少量混合药品于研钵中，加入熟石灰并混合研磨，无刺激性气味的气体产生，说明混合药品中不含氯化铵，说明丙同学没有选用组合4； 碳酸钾能与稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水，故取少量混合药品于试管中，加入适量稀盐酸，无气泡产生，说明不含碳酸钾，则丙同学最终选用组合3。 10．化学是一门以实验为基础的学科，化学课外活动小组的同学围绕一瓶氢氧化钠固体开始了一系列的实验活动。 【溶液配制】 (1)实验室配制40g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠的质量为 g。 【实验活动】 (2)请填写实验报告： 实验 实验内容 实验现象及分析 验证碱的部分化学性质 同学们将自制的酸碱指示剂紫甘蓝汁滴入到白色点滴板中，和1产生相同现象的是 (填序号)。这是因为液体中都含有 (填离子符号)。 向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，滴入足量稀盐酸，观察到的现象是 ，烧杯中发生反应的方程式为 。反应结束后，为探究溶液的成分，可选用的试剂有 。 A 氢氧化铜B．锌粒C．碳酸钠D．硝酸银溶液 【答案】(1)4 (2) 3 OH- 溶液由红色变无色 ABC 【详解】（1）实验室配制40g溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠的质量为40g×10%=4g； （2）同学们将自制的酸碱指示剂紫甘蓝汁滴入到白色点滴板中，和1产生相同现象的是3，这是因为氢氧化钠溶液和石灰水中都含有氢氧根离子（OH-）； 向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，滴入足量稀盐酸，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，可观察到的现象是溶液由红色变无色；烧杯中发生反应的方程式为：；反应结束后，则所得溶液中一定含有生成的氯化钠，可能含有盐酸； A、氢氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水，若观察到固体溶解，溶液变为蓝色，说明盐酸过量，可证明溶液的溶质成分为氯化钠和盐酸，若无明显现象，说明不存在盐酸，可证明溶液的溶质成分为氯化钠，符合题意； B、锌粒和盐酸反应生成氯化锌和氢气，若观察到产生气泡，说明盐酸过量，可证明溶液的溶质成分为氯化钠和盐酸，若无明显现象，说明不存在盐酸，可证明溶液的溶质成分为氯化钠，符合题意； C、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，若观察到产生气泡，说明盐酸过量，可证明溶液的溶质成分为氯化钠和盐酸，若无明显现象，说明不存在盐酸，可证明溶液的溶质成分为氯化钠，符合题意； D、硝酸银溶液和氯化钠、盐酸均能反应生成氯化银白色沉淀，无法证明盐酸是否存在，不符合题意； 故选：ABC。 11．重庆一中化学兴趣小组在学习酸碱盐时进行了如下实验。 【实验一】利用紫甘蓝自制酸碱指示剂 (1)实验步骤有：①装瓶、②酒精浸泡、③过滤、④研碎，操作顺序为 (填序号)。 (2)实验中没有用到的仪器是________(填序号)。 A． B． C． D． 通过实验得出紫甘蓝指示剂在不同溶液中的显色情况如表： 溶液 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 颜色 紫色 红色 绿色 【实验二】探究氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中溶液pH与温度的变化情况。 (3)向氢氧化钠和紫甘蓝指示剂的混合溶液中缓慢加入稀盐酸，实验操作如图3所示，写出反应过程中发生的化学反应方程式 。 (4)测得反应过程中溶液pH与温度的变化情况如图4所示。表示恰好反应的点是 (填“a”、“b”、“c”或“d”)，a点到c点溶液颜色的变化情况为 。 【答案】(1)④②③① (2)B (3) (4) b、d 由绿色变为紫色又变为红色 【详解】（1）利用紫甘蓝自制酸碱指示剂操作顺序为：研碎，酒精浸泡，过滤，装瓶备用，即为④②③①； （2）利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的步骤依次为：研碎（需要用C研钵），酒精浸泡（需要用A酒精试剂），过滤（需要用D纱布过滤装置），装瓶备用，故上述步骤中没有用到的仪器是酒精灯，故选：B； （3）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，化学方程式为：； （4）氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应放热，恰好完全反应时，溶液温度最高，此时溶液中只含有氯化钠，溶液显中性，pH=7，由图可知，b、d点表示恰好完全反应； a点溶液pH＞7，显碱性，使紫甘蓝指示剂显绿色；b点显中性，紫甘蓝指示剂还是紫色；c点溶液pH＜7，显酸性，能使紫甘蓝指示剂显红色；故a点到c点溶液颜色的变化情况为由绿色变为紫色又变为红色。 12．自然界中，有许多植物色素在不同的酸碱性溶液中呈现不同的颜色，这些植物色素也可以作为酸碱指示剂。某兴趣小组用以下仪器自制酸碱指示剂：    (1)仪器a、b的名称为 、 。 (2)从紫甘蓝叶中提取植物色素的操作步骤如下： ①取适量紫甘蓝叶放在研钵中研碎； ②用水和酒精（体积比1：1）浸泡， （填“过滤”或“蒸发”），取液备用； ③将紫甘蓝提取液分别滴入白醋、石灰水、蒸馏水中，颜色变化如下表： 物质 白醋 石灰水 蒸馏水 显色情况 红色 绿色 蓝色 (3)请用紫甘蓝提取液，选用题中给出的仪器，用最少量的试剂鉴别失去标签的稀盐酸和氢氧化钠溶液。写出实验操作及现象与结论。 实验操作 现象与结论 【答案】(1) 烧杯 点滴板 (2)过滤 (3) 各取几滴待测液于点滴板上，分别滴加几滴紫甘蓝提取液 显红色者为稀盐酸，显绿色者为氢氧化钠溶液 【详解】（1）仪器a的名称为烧杯，仪器b的名称为点滴板； （2）从紫甘蓝叶中提取植物色素的操作步骤如下：①取适量紫甘蓝叶放在研钵中研碎；②用水和酒精（体积比1：1）浸泡，过滤，取液备用； （3）由于稀盐酸显酸性，氢氧化钠溶液显碱性，进行鉴别的试验为各取几滴待测液于点滴板上，分别滴加几滴紫甘蓝提取液，显红色者为稀盐酸，显绿色者为氢氧化钠溶液。 综合应用 13．南南同学跟妈妈学烧紫甘蓝（紫卷心菜），用油炒后加入食醋，发现紫色的叶片立即变红，激发了他的探究欲望。 【提出问题】紫甘蓝的汁液能作酸碱指示剂吗？ 【进行实验】取紫甘蓝叶片少许在研钵中捣烂，用少量水浸泡，滤出蓝紫色的汁液。将汁液分别滴入下列液体中，观察其显示的颜色并记录如下表。 液体名称 白醋 蒸馏水 食盐溶液 肥皂水 纯碱溶液 紫甘蓝汁液显示的颜色 红色 蓝紫色 蓝紫色 蓝色 绿色 【得出结论1】 (1)紫甘蓝的汁液 （选填“能”或“不能”）作酸碱指示剂。 【质疑并求证】 (2)紫甘蓝的汁液在均为碱性的肥皂水和纯碱溶液中，为何显示不同颜色？用pH试纸测得上述肥皂水和纯碱溶液的pH分别为9和11，则肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性（选填“强”或“弱”） 。 【查阅资料】 pH 7～9 10～11 12～14 紫甘蓝汁液显示的颜色 蓝色 绿色 黄色 【得出结论2】 (3)紫甘蓝的汁液在不同pH范围内显示的颜色不同，利用紫甘蓝的汁液还可以区分液体碱性的 。 【拓展应用】柠檬酸是制汽水的原料之一，为探究其固体是否显酸性，南南同学联想到教材上二氧化碳相关实验的设计，准备了三朵用紫甘蓝的汁液染成蓝紫色的干燥小花。 (4)取干燥的花①和喷上水的花②，分别放入盛满二氧化碳的两个集气瓶中，发现花①不变色，花②变成了 色。在干燥的花③上直接撒少量柠檬酸固体，花不变色，说明了 ；再向该花喷水，蓝紫色的花上出现了红色。 【反思】 (5)上述花的变色均与水有关，水的作用分别是：花②中 ；花③中 。 【答案】(1)能 (2)弱 (3)强弱 (4) 红 柠檬酸固体不显酸性 (5) 作反应物 作溶剂 【详解】（1）紫甘蓝的汁液在酸性、碱性和中性溶液中的颜色不同，所以能作酸碱指示剂； （2）pH越大碱性越强，pH越小碱性越弱，所以肥皂水的碱性比纯碱溶液的碱性弱； （3）由资料可知：紫甘蓝的汁液在不同pH范围内显示的颜色不同，因此还可以用紫甘蓝的汁液区分液体碱性的强弱； （4）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊变红，故花②变成了红色； 在干燥的花③上直接撒少量柠檬酸固体，花不变色，说明了柠檬酸固体不显酸性，不能使紫色石蕊变色； （5）上述花的变色均与水有关，水的作用分别是：花②中水与二氧化碳反应生成碳酸，作反应物；花③中使柠檬酸溶解形成溶液，从而解离出自由移动的氢离子，作的是溶剂。 14．实验小组探究用乙醇溶液提取紫甘蓝色素的最佳条件。 【查阅资料】 紫甘蓝色素在pH为1~14的溶液中颜色变化如下、 pH 1-2 3~4 5 6 7 8 9~11 12 13~14 颜色 红色 粉红色 紫红色 紫色 蓝色 蓝绿色 绿色 黄绿色 黄色 【进行实验】 Ⅰ、紫甘蓝预处理新鲜紫甘蓝切碎，干燥至恒重，粉碎后得到紫甘蓝粉末，低温避光保存备用。 Ⅱ、配制提取液用乙醇和水配制体积分数分别为20%、30%、40%的乙醇溶液，并调节pH。 Ⅲ、探究紫甘蓝色素提取的最佳条件 实验一：称取5份0.5g紫甘蓝粉末放入小烧杯中，分别加入10mL乙醇溶液，浸泡1小时，过滤，取清液，测定不同条件下清液的吸光度（吸光度越高代表提取效果越好）。 实验记录如下： 序号 pH 乙醇的体积分数/% 提取温度/℃ 吸光度 ① 1 20 50 1.40 ② 3 20 50 0.95 ③ 5 20 50 0.80 ④ 1 30 50 1.75 ⑤ 1 40 50 1.17 实验二：称取10份0.5g紫甘蓝粉末放入小烧杯中，分别加入pH为1、体积分数为30%的乙醇溶液。其中5份在不同温度下提取2小时，另外5份在50°C提取不同时间，测定清液的吸光度，分别得到图1、图2。 【解释与结论】 (1)实验室配制体积分数为20%的乙醇溶液，需要用到的仪器有______（填序号）。 A． B． C． D． E． F． (2)实验一设计①②③的目的是 。 (3)依据①④⑤得出的结论是 。 (4)由图1可知，提取紫甘蓝色素的最佳温度是 °C。 【反思与评价】 (5)由图2可知，提取2小时之后，吸光度反而下降，其原因可能是 。 (6)利用紫甘蓝色素溶液区分NaCl溶液和NaOH溶液的方法是 （写出操作、现象和结论） 【答案】(1)ABCF (2)进行对比，探究紫甘蓝色素提取的最佳酸碱度条件 (3)在相同条件下溶液浓度越大，紫甘蓝色素提取越充分 (4)55 (5)溶液的温度下降 (6)取样，分别滴加紫甘蓝色素溶液，若溶液呈蓝色则是NaCl溶液，若溶液呈蓝绿色（或绿色或黄绿色或黄色），则是NaOH溶液 【详解】（1）配制20%的乙醇溶液包括计算、量取、溶解，所需的仪器为量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。故选ABCF； （2）实验一中，①②③是在相同的浓度和温度下，进行对比，其目的是探究紫甘蓝色素提取的最佳酸碱度条件 （3）实验①④⑤中，溶液的酸碱度、温度相同的条件，比较不同浓度时，紫甘蓝色素提取的条件，依据①④⑤得出的结论是在相同条件下溶液浓度越大，紫甘蓝色素提取越充分； （4）由图1可知，55°C，溶液的吸光度最大，提取紫甘蓝色素的最佳温度是55°C； （5）该实验是在50°C进行，高于室温，由图2可知，提取2小时之后，吸光度反而下降，其原因可能是溶液的温度下降； （6）NaCl溶液呈中性，NaOH溶液呈碱性，紫甘蓝色素溶液遇酸性溶液呈紫色（或紫红色或粉红色或红色）遇中性溶液呈蓝色，遇碱性溶液呈蓝绿色（或绿色或黄绿色或黄色）利用紫甘蓝色素溶液区分NaCl溶液和NaOH溶液的方法是取样，分别滴加紫甘蓝色素溶液，若溶液呈蓝色则是NaCl溶液，若溶液呈蓝绿色（或绿色或黄绿色或黄色），则是NaOH溶液。 15．家庭小实验是化学学习的有益拓展。化学兴趣小组同学收集了家中的一些物品进行了实验探究。 【准备的物品】：食用醋精、食盐、纯碱、紫甘蓝汁、氯化钙除湿剂（某品牌）、生锈铁钉、pH试纸（带标准比色卡）、筷子。 【资料1】①食用醋精中含有10%~15%的醋酸，呈无色。 ②氯化钙除湿剂是易溶于水的白色固体，水溶液无色、显中性；氯化钙可与纯碱发生反应：。（除湿剂的其它成分不参与反应） ③紫甘蓝汁液在酸性溶液中显红色，在中性溶液中显紫色，在碱性溶液中显蓝色。 【实验探究Ⅰ】探究酸的性质。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①将紫甘蓝汁液滴入醋精中 溶液变成 色 酸能与指示剂反应 ②将生锈铁钉放入醋精中 铁锈逐渐消失，溶液变为 色，一段时间后有气泡冒出 酸能与某些金属氧化物反应，酸能与某些 反应 ③将醋精加入纯碱中 有气泡冒出 酸能与碱反应 【表达交流Ⅰ】 （1）小明认为步骤③不能得到“酸能与碱反应”的结论，理由是 。 （2）小亮想利用pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，在实验中他用到了筷子，该实验中“筷子”能替代实验仪器中的 。 【实验探究Ⅱ】探究纯碱水溶液显碱性的原因。 【资料Ⅱ】①水、氯化钠溶液均为中性；C1-对溶液的酸碱性没有影响。 ②Na2CO3在水中全部电离生成Na+和。 参考分析资料Ⅰ和资料Ⅱ的信息后，小晶利用上面准备的药品，按如图流程进行实验。 【交流表达Ⅱ】 （1）X水溶液溶质的化学式为 ，加入X溶液的目的是 。 （2）不新增药品，检验加入的X溶液已足量（这里“足量”可以是恰好用量或过量）的方法是 。 （3）溶液M呈 色，说明纯碱水溶液显碱性与有关。 【答案】 红 黄 金属 纯碱不是碱，而是盐（纯碱是碳酸钠属于盐类或纯碱是碳酸钠属于碳酸盐） 玻璃棒 CaCl2（或BaCl2等） 除去碳酸根（或除去溶液中碳酸根离子或使溶液中的碳酸根离子变成沉淀除去） 取上层澄清液于试管中，继续加入X（或氯化钙）溶液后，没有沉淀产生，说明已将全部的碳酸根去除，加入的X（或氯化钙）是足量的 紫 【详解】[实验探究Ⅰ]由于紫甘蓝汁液在酸性溶液中显红色，醋酸显酸性，则①将紫甘蓝汁液滴入醋精中，溶液变成红色； 由于醋酸属于酸，酸能与某些金属氧化物反应，则②将生锈铁钉放入醋精中，铁锈中的氧化铁能与醋精中的醋酸反应生成醋酸铁和水，溶液中含有Fe3+时显黄色，一段时间后有气泡冒出，说明铁与醋酸发生了反应，则证明酸能与某些金属反应。 [表达交流Ⅰ]（1）将醋精加入纯碱中，纯碱是碳酸钠的俗名，不属于碱，则该步骤不能得到“酸能与碱反应”的结论； （2）小亮想利用pH试纸进一步测定醋精的酸碱度，在实验中他用到了筷子，该实验中“筷子”能替代实验仪器中的玻璃棒。 [交流表达Ⅱ]（1）根据资料可知，水、氯化钠溶液均为中性；C1-对溶液的酸碱性没有影响，则说明Na+对溶液的酸碱性也没有影响，而Na2CO3在水中全部电离生成Na+和 ，说明纯碱水溶液显碱性与 有关，则需加入能除去的物质，且该试剂溶液显中性，由于碳酸钠与氯化钙（或氯化钡）反应生成碳酸钙（或碳酸钡）沉淀和氯化钠，则加入的X水溶液溶质的化学式为CaCl2； (2)不新增药品，若想检验加入的X溶液已足量，则可取上层澄清液于试管中，继续加入X（或氯化钙）溶液后，没有沉淀产生，说明已将全部的碳酸根去除，加入的X（或氯化钙）是足量的。 (3)由于紫甘蓝汁液在中性溶液中显紫色，则溶液M呈紫色，说明纯碱水溶液显碱性与 有关。 16．小洋同学看到妈妈在厨房拿食用碱水浸泡紫甘蓝时，紫甘蓝叶片边缘处变绿，感到很好奇。回到学校在老师的帮助下将紫甘蓝汁分别滴加到下列等体积、等浓度的五种溶液中，紫甘蓝汁显示的颜色如下表： 物质 ①稀HCl ②NaCl ③NaHCO3 ④Na2CO3 ⑤NaOH 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【查阅资料】 pH <7 7 7.5～9 10～11.9 12～14 颜色 红色 蓝紫色 蓝色 绿色 黄色 【提高认识】（l）紫甘蓝汁能作酸碱指示剂： （2）上述五种溶液的pH由大到小的顺序是 （填序号）。 【实验探究】为了便于观察实验现象，老师提议在用稀盐酸中和氢氧化钠溶液时应选用酚酞试液作指示剂，但小洋和兴趣小组的同学在做该实验时忘了加指示剂，因此未观察到明显现象。则该反应的化学方程式为 。 【提出问题】反应后溶液中溶质的成分有哪些? 【问题猜想】 猜想一：NaCl 猜想二：NaCl，NaOH 猜想三：NaCl，HCl      [设计实验] 步 骤 现 象 结 论 方案一 取反应后的溶液于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红 猜想三成立 方案二（写一种） 方案三 取反应后的溶液于试管中，向其中加入适量AgNO3溶液 产生白色沉淀 【讨论交流】上述方案三不可行，原因是 。 【拓展应用】人体胃酸过多时可用 （写化学式）治疗。（写一种） 【答案】 ⑤④③②① NaOH+HCl=NaCl+H2O 取反应后的溶液于试管中，向其中加入活泼金属如：Fe（合理即可） 金属表面产生气泡，溶液由无色变为浅绿色 AgNO3与NaCl也能发生反应，生成白色沉淀。 NaHCO3或Al（OH）3或Mg（OH）2 【详解】提高认识：（2）由资料可知，pH＜7时，紫甘蓝汁显红色，pH=7，紫甘蓝汁显蓝紫色，pH在7.5～9时，紫甘蓝汁显蓝色，pH在10～11.9时，紫甘蓝汁显绿色，pH在12～14时，紫甘蓝汁显黄色，故上述五种溶液的pH由大到小的顺序是：⑤④③②①； 实验探究：氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：； 设计实验：实验结论为猜想三成立，即溶质为：NaCl、HCl，盐酸能与活泼金属反应，故可取反应后的溶液于试管中，向其中加入活泼金属如：Fe，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，实验现象为：溶液由无色变为浅绿色，有气泡产生； 讨论交流：硝酸银与氯化钠也能反应生成氯化银白色沉淀，故方案三不可行； 拓展应用：人体胃酸过多时，可用NaHCO3或Al（OH）3或Mg（OH）2等治疗，因为碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，盐酸能与氢氧化铝、氢氧化镁发生中和反应。 17．化学兴趣小组在马老师的指导下，借助紫甘蓝汁液进行中和反应实验。 【演示实验】取少许久置的NaOH溶液，并滴入几滴紫甘蓝汁液(溶液由紫变黄)；然后向黄色NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸，发现溶液中冒气泡，且溶液从下至上依次呈现黄色、绿色、蓝色、紫色、粉红、深红色等，宛若彩虹、非常美丽。 探究Ⅰ.为什么反应过程中溶液里呈现多彩的颜色 【进行猜想】 小彤猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位紫甘蓝汁液的浓度不同。 小哲猜想：可能是反应过程中，溶液中各部位的酸碱度(pH)不同。 【实验验证】 （1）在小烧杯中加入少许紫甘蓝汁液，然后逐渐加入适量的水，溶液始终是紫色。 （2）在另一个小烧杯中加入适量新配制的NaOH溶液，然后逐滴加入稀盐酸；及时观察溶液颜色的变化，同时用传感器测出反应过程中溶液pH的变化。 （3）绘制溶液pH及颜色的变化图(见下图)，读图可知， 的猜想是正确的。 【拓展延伸】结合下图思考： （1）当酸碱恰好完全中和时，溶液呈 色，该中和反应的化学方程式是： 。 （2）当溶液呈红色时，对应溶液中的溶质为 。 探究Ⅱ.久置的NaOH溶液的溶质成分 【查阅资料】BaCl2溶液显中性；BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。 【实验验证】 （1）小宇认为，因为向久置的NaOH溶液中滴加稀盐酸时产生了气泡，所以该溶液已变质。请用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因： 。 （2）小文取少量久置的NaOH溶液，滴入足量 ，产生白色沉淀；再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色。因此，这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是 。 （3）小天取少量久置的NaOH溶液，逐滴加入足量稀盐酸， (填“立即”或“稍后”)有大量的气泡产生，小天据此也得出与小文相同的结论。 【评价反思】 （1）提取紫甘蓝的汁液，常用酒精溶液浸泡，原因是 (填写序号)。 ①紫甘蓝色素易溶于酒精 ②制得的紫甘蓝汁液不易变质 （2）作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与石蕊试液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液 。 【答案】 小哲 蓝 HCl+NaOH=NaCl+H2O NaCl和HCl CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O BaCl2溶液或CaCl2溶液 NaOH 和Na2CO3 稍后 ①② 酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH 【详解】（3）如图所示，随着盐酸的加入与氢氧化钠发生中和反应，氢氧化钠pH逐渐减小而溶液的盐酸发生改变，实验验证可知小哲的猜想是正确的。 拓展延伸： （1）如图所示，当酸碱恰好完全中和时，溶液呈蓝色，该中和反应的化学方程式是：HCl + NaOH =NaCl + H2O。 （2）当溶液呈红色时，说明此时溶液显酸性，即氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和盐酸，对应溶液中的溶质为NaCl和HCl。 探究Ⅱ.久置的NaOH溶液的溶质成分 （1）小宇认为，因为向久置的NaOH溶液中滴加稀盐酸时产生了气泡，所以该溶液已变质。氢氧化钠变质即和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：； （2）小文取少量久置的NaOH溶液，现象是产生白色沉淀，根据钙离子或钡离子与碳酸根离子能结合为碳酸根沉淀、碳酸钡沉淀，故所加入的试剂是：BaCl2溶液或CaCl2溶液； 再向上层清液中滴入几滴紫甘蓝汁液，溶液显黄色。足量的钙盐或是钡盐除去碳酸钠，此时溶液仍显碱性说明溶液中还有氢氧化钠。因此，这瓶久置的NaOH溶液的溶质成分是NaOH 和Na2CO3。 （3）小天取少量久置的NaOH溶液，逐滴加入足量稀盐酸，盐酸先和氢氧化钠反应，氢氧化钠完全反应后再和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，因此稍后有大量的气泡产生，小天据此也得出与小文相同的结论。 评价反思： （1）提取紫甘蓝的汁液，常用酒精溶液浸泡，原因是①紫甘蓝色素易溶于酒精②制得的紫甘蓝汁液不易变质。故填：①②； （2）作为酸碱指示剂，紫甘蓝汁液与石蕊试液相比，优点明显，它既能测出溶液的酸碱性，还能显示溶液酸碱性强弱、酸碱度或一定范围内的pH。 拓展培优 18．兴趣小组学生用紫甘蓝自制酸碱指示剂并用自制酸碱指示剂完成兴趣实验。 【自制酸碱指示剂】 提取紫甘蓝汁液步骤如图 1。用pH 传感器标定可制作紫甘蓝指示剂比色卡如图2。 (1)对紫甘蓝进行研磨的目的是 。用纱布分离，其原理类似实验室中的 实验操作。 (2)乙醇在其中起到的作用是 。 A．催化剂 B．参加化学反应 C．溶质 D．溶剂 自制酸碱指示剂制作“彩虹试管” 取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入几滴紫甘蓝汁液，振荡，溶液变成绿色，再逐滴加入稀盐酸，溶液从上至下依次呈现图2中5种不同的颜色，宛若彩虹，非常美丽。 (3)猜测试管最上层溶液可能呈现的颜色是 。 (4)制作“彩虹试管”的过程中，影响其效果的因素有 (写一点)。 (5)若想让试管内呈现一种颜色，你的操作是 。 (6)一支变了绿色的试管，学生忘了向其中加入稀盐酸，在下课时变成了浅蓝色，其原因是 (用化学方程式表示)。 【自制酸碱指示剂制作“气泡红酒”】 小明用实验室常见的试剂和自制的紫甘蓝汁液表演了一个小魔术；“矿泉水”变成“牛奶”、“雪碧”和“红酒”(如图3) 。 (7)“矿泉水”实际是石灰水，加入液体A后出现白色浑浊，形似牛奶，A物质可能是 。 (8)“牛奶”中加入B，有大量气泡产生，变成雪碧，则B物质是 。在“牛奶”变“雪碧”的过程中，最多发生 个化学反应。 (9)C是紫甘蓝汁液，滴入“雪碧”中变为“红酒”，则“雪碧”显 性(“酸”或“碱”)。 【答案】(1) 增大紫甘蓝与溶剂的接触面积 过滤 (2)D (3)桃红色 (4)稀盐酸的滴加速度 (5)滴加盐酸后振荡 (6)2NaOH + CO2=Na2CO3+H2O (7)碳酸钠溶液 (8) 稀盐酸 3 (9)酸 【详解】（1）对紫甘蓝进行研磨的目的是增大紫甘蓝与溶剂的接触面积，使紫甘蓝中的有效成分充分溶解出来； 用纱布分离，其原理类似实验室中的过滤实验操作，都是将不溶性固体与液体分离； （2）乙醇在其中起到的作用是溶剂，用来溶解紫甘蓝中的色素等物质，故选: D； （3）取适量氢氧化钠溶液于试管中，滴入紫甘蓝汁液变成绿色，再逐滴加入稀盐酸，发生酸碱中和反应，溶液酸性逐渐增强。试管最上层溶液酸性最强，故可能呈桃花色； （4）制作“彩虹试管”的过程中，影响其效果的因素有稀盐酸的滴加速度(若滴加速度过快，酸碱中和反应迅速，溶液颜色变化快，难以形成明显的分层效果)； （5）若想让试管内呈现一种颜色，滴加稀盐酸后振荡，使盐酸与氢氧化钠充分反应，使溶液各部分的酸碱度最终趋于一致； （6）变绿的溶液是碱性的，变成浅蓝色说明碱性减弱，原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应，化学方程式为2NaOH + CO2=Na2CO3+H2O，生成的碳酸钠碱性比氢氧化钠弱，导致溶液颜色变浅。 （7） “矿泉水”实际是石灰水，加入液体A后出现白色浑浊，形似牛奶，A物质可能是碳酸钠溶液(或可溶性碳酸盐溶液)，因为碳酸钠能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀； （8）“牛奶”中加入B，有大量气泡产生，变成雪碧，则B物质是稀盐酸(或稀硫酸)，稀盐酸（稀硫酸）能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体； 当氢氧化钙过量时，烧杯中的物质有碳酸钙、氢氧化钙和氢氧化钠，稀盐酸( 或稀硫酸等酸溶液)能和这三种物质发生三个反应，当碳酸钠过量时，烧杯中有氢氧化钠、碳酸钙和碳酸钠，稀盐酸(或稀硫酸等酸溶液)能和这三种物质发生三个反应，所以在“牛奶”变‘雪碧”的过程中，最多发生3个化学反应； （9）C是紫甘蓝汁液，滴入“雪碧”中变为“红酒”，根据紫甘蓝指示剂的变色图表，“红酒”对应的是酸性，所以“雪碧”显酸性。 19．学习小组开展利用紫甘蓝自制酸碱指示剂的探究活动，他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索。 【制取试剂】 取紫甘蓝叶切块捣烂，加入酒精溶液浸泡，用纱布将浸泡出的汁液挤出，得到指示剂。 (1)纱布分离汁液的原理类似于 （填实验操作名称）。 【检验试剂】 (2)小组同学将紫甘蓝汁液滴入4种物质中，现象如下表所示。下列选项能证明紫甘蓝汁液可以作为酸碱指示剂的组合是______（填标号）。 实验      物质 水 食盐水 石灰水 白醋 颜色 紫色 紫色 蓝色 红色 A．①②③ B．①③④ C．③④ 【应用试剂】 (3)小组同学制取二氧化碳并利用紫甘蓝汁液检验二氧化碳的性质。 ①从下图仪器中选择带导管的双孔橡胶塞、长颈漏斗、带玻璃片的集气瓶和 （填仪器名称）制取二氧化碳。 ②用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 。 ③将二氧化碳通入紫甘蓝汁液一段时间后，观察到 的现象，说明二氧化碳溶于水后所得的溶液显酸性。 (4)小组同学利用紫甘蓝汁液测定某农场土壤的酸碱性，请描述具体实验方法： 。 (5)小组同学利用紫甘蓝汁液对物质的性质继续进行相关探究。 提出问题：氯化氢（HCl）气体显酸性吗？ 查阅资料：氯化氢气体溶于水的微观示意图如图1所示。 进行实验：小组同学模仿二氧化碳与水反应的实验探究方法，用三朵紫甘蓝汁液染成的蓝紫色干燥纸花进行如图2所示的三个实验： 实验现象：I和中小花不变色；Ⅲ中小花变红色。 实验分析：①实验I和II的作用是 。 ②根据图1从微观角度分析，Ⅱ中小花不变色，Ⅲ中小花变红色的原因 。 实验结论：氯化氢气体不显酸性。 【答案】(1)过滤 (2)B (3) 锥形瓶 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 溶液由紫色变为红色 (4)取少量土壤加入紫甘蓝汁液中，搅拌，若液体变为蓝色说明土壤呈碱性，若液体变为红色，说明土壤呈酸性 (5) 对照 氯化氢气体由分子构成，不含氢离子，氯化氢溶于水后形成的溶液中含有氢离子 【详解】（1）过滤的目的是将固液分离，纱布分离汁液的原理类似于过滤； （2）水呈中性，食盐水呈中性，石灰石呈碱性，白醋呈酸性，由表可知，紫甘蓝遇中性溶液不变色，遇碱性溶液变蓝，遇酸性溶液变红，故能证明紫甘蓝可以作为酸碱指示剂的组合是①③④； 故选B； （3）①实验室利用大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，使用固液常温型发生装置，缺少的仪器为锥形瓶； ②该反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； ③紫甘蓝汁液遇酸性物质变红，故观察到溶液由紫色变为红色，说明二氧化碳溶于水后所得的溶液显酸性； （4）取少量土壤加入紫甘蓝汁液中，搅拌，若液体变为蓝色说明土壤呈碱性，若液体变为红色，说明土壤呈酸性； （5）①实验I和II是为了证明水不能使小花变色，故填对照； ②根据图1从微观角度分析，Ⅱ中小花不变色，Ⅲ中小花变红色的原因氯化氢气体由分子构成，不含氢离子，氯化氢溶于水后形成的溶液中含有氢离子。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $