专题05 酸碱盐(期末压轴题训练)九年级科学上学期浙教版
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内容正文:
专题05 酸碱盐
1. 老师在课堂中利用HCl与NaOH反应演示了喷泉实验,小莉突发奇想,能否利用自制的酸碱指示剂制作彩色喷泉?查阅资料,紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化如表中所示。实验装置如图所示:圆底烧瓶a中充满HCl气体,胶头滴管中有少量的水,烧杯中是滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液(pH=12),将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,然后慢慢打开f,就能出现了美丽的彩色喷泉。则以下说法错误的是( )
紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化
pH
<7
7﹣8
9﹣11
12
>13
颜色
红色
蓝色
紫色
绿色
黄色
A.烧杯中滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.形成喷泉的原因是瓶内气体减少,瓶内气压减小,在大气压的作用下,烧杯中的溶液进入烧瓶
C.液体颜色变为红色时,烧瓶内溶液中的溶质为NaCl
D.通过控制止水夹的开闭调节进入烧瓶的氢氧化钠溶液的量,可以使喷泉颜色为:红色、蓝色、紫色
2. 向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂质量随NaOH溶液质量变化关系如图。下列说法错误的是( )
A.乙代表溶质质量
B.Q点溶液中溶质为Na2SO4
C.O→P过程反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
D.原溶液中CuSO4和H2SO4质量相等
3. 小江同学向滴有无色酚酞的稀盐酸和CaCl2的混合溶液中,逐滴加入Na2CO3溶液,反应所得沉淀或气体的质量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线n表示生成沉淀的质量变化情况
B.加入Na2CO3溶液的质量为cg时,溶液中有三种溶质
C.0~a段实验过程中,溶液中的溶质总质量在增加
D.a~b段实验过程中,若观察到溶液颜色始终为无色,则可证明CaCl2溶液呈中性
4. 向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入一定浓度的氢氧化钠溶液,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.a点溶液中含有两种溶质
B.bc段发生反应的类型为化合反应
C.根据图中数据可以计算出氢氧化钠溶液的浓度
D.d点溶液中主要存在的离子为Na+、Cu2+、OH﹣、S
5. 铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是 ;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是 。
A.Mg2+
B.Fe2+
C.Al3+
D.Cu2+
6. 一定温度下,向盛有agFeCl3溶液的烧杯中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。
(1)小雪同学通过测量发现烧杯中温度升高,由此她判断出烧杯中发生了化学反应,小雪的判断是否正确 。
(2)图中P点对应的溶液中的溶质是 。
(3)若小启向M点对应的烧杯中加入一定量的稀硫酸,则小启将会观察到的现象是 。请写出涉及的化学方程式 。
故答案为:固体溶解,溶液由无色变黄色;2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。
7. 化学与我们的生产、生活息息相关。请回答下列问题。
(1)①食盐、②熟石灰、③小苏打、④烧碱四种物质在生产、生活中用途广泛。其中可用作面点发酵剂的是 (填数字序号,下同);常用于做干燥剂的是 。
(2)农业上,碳酸钾可用作 (填“磷”或“钾”)肥。已知草木灰中含碳酸钾,则草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
8. 向氯化钡和稀盐酸的混合溶液中,逐滴滴入X溶液,产生沉淀或气体的质量与加入X溶液质量的关系图像有如下3种可能,请回答:
(1)若X为Na2CO3,则对应的图像为图像①,A点时溶液的pH D点时溶液的pH(选填“>”“<”或“=”)。
(2)若X为Na2SO4,则对应的图像为图像 (选填“①”“②”或“③”)。
9. 中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置B中的试剂用于吸收装置A制取的二氧化碳中混有的氯化氢气体,在图中将该装置补充完整。
(2)用D装置将产生的氨气通入C中时,用一个倒扣的漏斗相比直接用导管通入的优点是 。
(3)二氧化碳易在碱性溶液中被吸收,为了利于二氧化碳在装置C中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验操作上可采取的措施是 。
(4)充分反应之后,装置C中有晶体析出。析出晶体的主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
10. 同学们尝试获取含有色素的“紫甘蓝提取液”,并探究该提取液能否作为酸碱指示剂。将撕碎的紫甘蓝叶片用纯净水浸泡,过滤后即可得到蓝色的提取液。
实验1:探究紫甘蓝提取液颜色随溶液pH的变化。用盐酸、NaOH、水配制一定pH的溶液,分别向其中加入10滴紫甘蓝提取液,溶液的颜色如下。
溶液pH
2
4
7
10
12
溶液颜色
红
红
蓝
绿
绿
实验2:用紫甘蓝提取液检测常见溶液的酸碱性。
【解释与结论】
(1)若白醋的pH为3,则白醋中滴加紫甘蓝提取液后,混合溶液的颜色为 。
(2)根据目前的实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性,理由是 。
【反思与评价】
(3)同学们查阅资料知AlCl3溶液的pH通常在3﹣4之间,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的,理由是 。
11. 【情境素材】侯德榜——中国著名的制碱专家。在抗日战争期间,研究条件十分艰苦,侯德榜在索尔维法的基础上创造出了制碱新法——“联合制碱法”,大大提高了原料的利用率,降低了成本,被人们称为“侯氏联合制碱法”,又称为“侯氏制碱法”。
【叙述】“侯氏制碱法”的生产流程如图1所示,原料是食盐、氨气和二氧化碳.其核心化学方程式可以归纳为以下两步反应:
(1)NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(首先往饱和食盐水中通入氨气,然后再通入二氧化碳,NaHCO3溶解度最小先析出。)
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3稳定性差,受热容易分解。)
某科学小组按照侯氏制碱流程进行模拟实验操作,并研究母液成分。(过滤制得的NaHCO3后所得的液体为母液)
【实验设计】取母液进行以下实验:a:滴加过量浓NaOH溶液并加热,产生刺激性气体,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝;b:往a反应后溶液中滴加足量AgNO3溶液,生成白色沉淀,再加稀硝酸沉淀不溶解。
【问题探究】(1)实验a中产生刺激性气体为 ,该气体溶于水形成的溶液为 性。(填酸或碱)
(2)实验b中的现象能否证明原始母液中一定存在NaCl?判断并说明理由 。
12. 科学小组用等质量分数的盐酸和NaOH溶液进行了实验探究。请回答:
(1)在图1实验中,可用 (填指示剂名称)指示NaOH被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是 。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量。保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度数据直到t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用。用适量的石灰[Ca(OH)2]可以改良酸性土壤(酸性物质以H2SO4为例),写出相应的化学方程式: 。
13. 小江同学为验证酸的化学通性,做了五组实验(已知酸与金属的反应为放热反应)。分析并回答下列问题。
(1)如图所示实验中,能体现酸的通性的是 ;
(2)A组试管中都产生H2,若要制得较纯净的H2,选稀硫酸而不选盐酸的原因是 ;
(3)B组试管中实验现象相同,该现象是 ;
(4)C中反应是否放热?小南同学认为NaOH溶液中水会吸热,会影响对反应是否放热的判断,她想改用NaOH固体代替NaOH溶液,你认为可行吗?给出你的判断,并说明理由。 ;
(5)写出D组中可以用来检验氯离子的化学方程式: ;
(6)写出用来检验E组反应产生的气体的化学方程式: 。
14. 科学兴趣小组的同学为了测定某碱厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),设计了如下实验方案:
【实验原理】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
【方案设计】用如图1所示的装置,通过准确测量排出水的体积,来计算样品的纯度。
(1)该装置中仪器A的名称是 。
【交流讨论】方案设计好之后,甲、乙两小组同学对该实验的误差有着不同的观点,甲小组认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏低,而乙小组同学认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏高。(装置的气密性良好)
(2)甲小组结果偏低的理由是 。
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸占用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,你有何措施? 。
【实验改进】(4)甲小组同学听从建议,用食用油将集气瓶中水进行液封或者将集气瓶中的水换成饱和碳酸氢钠溶液。但乙小组认为这样改进之后测量值依旧偏低,于是对图1装置进行了改进,改进后的装置如图2(量筒中装满水),对于图2装置,下列说法正确的有 。
A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从上到下的原则
D.完全冷却后,量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度为生成的气体体积
15. 家庭配制波尔多液的过程:①在塑料容器里加入1克胆矾(CuSO4•5H2O)再加水约90毫升,制成硫酸铜溶液; ②在相同的另一容器里加入1克生石灰和少量的水,恰好完全反应生成熟石灰,再加水10毫升,配成石灰乳;③将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,用玻璃棒不断搅拌,制成波尔多液。实验中的现象或变化不合理的是( )
A.①中出现的现象是白色固体溶解,溶液变成蓝色
B.②中加入少量水发生了化学变化,之后加入的10毫升水发生了物理变化
C.③中出现蓝色絮状沉淀
D.配制的波尔多液是悬浊液
16. 向一定质量的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,下列图像能正确反映相关量之间关系的是( )
A. B.′
C. D.
17. 如图所示,小科在实验室分别完成①②两个实验后,依次将①②反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸,当②的废液倒入时观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀。则下列分析错误的是( )
A.若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红
B.若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红
C.废液缸中最终的废液里一定含氯离子,一定不含氢离子
D.废液缸中最终的废液里一定含钠离子,一定不含钙离子
18. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某科学兴趣小组设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量稀盐酸的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入氢氧化钠溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
(1)关于图乙、图丙的说法正确的是 (填字母)。
A.图乙a点的溶液滴加无色酚酞试液变红色
B.图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl﹣微粒数目相同
C.图丙中d点的溶液,滴加碳酸钠溶液会产生气泡
(2)由图丙可知,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)图丁是图甲中氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的微观示意图,则反应前的“”表示的微粒是 (填微粒符号)。
19. 请回答下列问题。
(1)石蕊和酚酞是实验室常见的酸碱指示剂,石蕊中滴入食醋会显 色,酚酞中滴入碳酸钠溶液会显 色。
(2)铅酸蓄电池的反应原理为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,放电过程中酸液的pH (填“增大”或“减小”)。
(3)厕所中的污垢主要有碳酸钙、铁锈及油污等,洁厕净的主要成分是盐酸和表面活性剂。洁厕净除去污垢中的碳酸钙的化学方程式为 。
(4)石灰水敞口久置于空气中,溶液的pH会 (填“增大”或“减小”,下同),溶液质量会 。
20. 如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 (写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由 种物质组成。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法 。
21. 一次用餐中,小余同学对“固体酒精”产生好奇,于是她买了一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:
(1)该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质;
(2)酒精的化学式为C2H5OH;
(3)氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
(1)酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
实验一:
她取少量酒精溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,未观察到溶液变色,说明酒精溶液 (选填“显”或“不显”)碱性。
实验二:
(1)她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(2)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是 (用化学方程式表示)
22. 在学习完中和反应相关知识后,某化学学习小组同学对实验室的两份溶液展开了相关探究,记录如下:在甲图中,A、B、C、D四点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物,图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。试回答下列问题:
(1)该探究过程中发生的反应的实质是 。
(2)D点对应的混合物反应完全后,所得溶液中的离子有 。
(3)下列反应中微观本质与该小组探究反应本质相同的是 (填序号)。
①小苏打治疗胃酸过多
②熟石灰改良酸性土壤
③稀硫酸除铁锈
23. 小宁同学曾用如图所示装置进行实验(图中铁架台等仪器均已略去)。在Ⅰ中加入试剂后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,Ⅱ中有气泡冒出;一段时间后关闭止水夹,Ⅱ中液面上升,溶液由无色变为浑浊。符合以上实验现象的Ⅰ和Ⅱ中( )
①
②
③
④
Ⅰ
CaCO3
稀HCl
Na2CO3
稀H2SO4
Zn
稀H2SO4
Cu
稀H2SO4
Ⅱ
Ca(OH)2
NaNO3
BaCl2
Ba(OH)2
A.① B.② C.③ D.④
24. 向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中0a段表示生成气体的过程
B.b点溶液中溶质有2种
C.c点溶液的pH>7
D.x值为106.0
25. 同学们尝试获取含有色素的“紫甘蓝提取液”,并探究该提取液能否作为酸碱指示剂。将撕碎的紫甘蓝叶片用纯净水浸泡,过滤后即可得到蓝色的提取液。
实验1:探究紫甘蓝提取液颜色随溶液pH的变化。用盐酸、NaOH、水配制一定pH的溶液,分别向其中加入10滴紫甘蓝提取液,溶液的颜色如下。
溶液pH
2
4
7
10
12
溶液颜色
红
红
蓝
绿
绿
实验2:用紫甘蓝提取液检测常见溶液的酸碱性。
【解释与结论】
(1)依据实验现象判断,Na2CO3溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)根据以上实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性,理由是 。
【反思与评价】
(3)同学们查阅资料知AlCl3溶液的pH通常为3~4,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的,理由是 。
(4)同学们认为紫甘蓝提取液不是良好的酸碱指示剂,原因是 。
26. 某校科学兴趣小组的同学对某溶液成分进行了多次检验,其中3次检验的结果如表。回答:
序号
溶液中检验出的物质
1
KCl、K2SO4、Na2CO3
2
Na2SO4、BaCl2、K2CO3
3
Na2SO4、KCl、K2CO3
(1)表中第 次结果肯定不准确。
(2)为验证其他2次检验结果中是否存在和Cl﹣,又进行以下操作:
①加入过量的 填化学式),目的是检验 并将其除去。
②加 (填试剂用量及化学式)溶液,过滤。
③向滤液中加 (填试剂化学式)溶液,观察是否有白色沉淀产生。
(3)通过上述实验,该小组还是觉得无法确定其他2次检验结果中哪一次是正确的,你认为可能的原因是 。
27. 皮蛋制作需要用到以生石灰、纯碱、食盐和水为原料的卤料包。卤料包加一定量的水后形成“泥状物”,将“泥状物”涂裹在鸭蛋外面,一定时间后皮蛋制作完成。为了探究“泥状物”中可溶性物质的成分,小科取少量刚配制的“泥状物”加一定量的水,充分溶解后过滤,对滤液的成分进行了以下探究。(“泥状物”加水反应如下:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。)
(1)[作出猜想]
猜想1: 。
猜想2:NaCl、NaOH和Na2CO3
猜想3:NaCl、NaOH和Ca(OH)2
请写出猜想1 。
(2)[实验设计及结果]
实验组别
1
2
3
实验方案
滴加少量的稀盐酸
滴加少量的氯化钡溶液
滴加少量的碳酸钠溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
出现_____
实验结论
溶液中一定没有Na2CO3
溶液中一定没有Na2CO3
溶液中一定有Ca(OH)2
请写出第3组实验的实验现象 。
(3)[得出结论]以上猜想正确的是 。
(4)[评价反思]小科同学认为上述实验方案1错误,请说明理由 。
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专题05 酸碱盐
1. 老师在课堂中利用HCl与NaOH反应演示了喷泉实验,小莉突发奇想,能否利用自制的酸碱指示剂制作彩色喷泉?查阅资料,紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化如表中所示。实验装置如图所示:圆底烧瓶a中充满HCl气体,胶头滴管中有少量的水,烧杯中是滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液(pH=12),将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,然后慢慢打开f,就能出现了美丽的彩色喷泉。则以下说法错误的是( )
紫甘蓝指示剂在不同pH时的颜色变化
pH
<7
7﹣8
9﹣11
12
>13
颜色
红色
蓝色
紫色
绿色
黄色
A.烧杯中滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.形成喷泉的原因是瓶内气体减少,瓶内气压减小,在大气压的作用下,烧杯中的溶液进入烧瓶
C.液体颜色变为红色时,烧瓶内溶液中的溶质为NaCl
D.通过控制止水夹的开闭调节进入烧瓶的氢氧化钠溶液的量,可以使喷泉颜色为:红色、蓝色、紫色
【解答】解:A.根据紫甘蓝指示剂的颜色变化表,当pH在12时,颜色为绿色,故正确。
B.当HCl气体溶于水生成盐酸溶液,气体体积减少,导致瓶内气压下降,外部大气压推动烧杯中的液体进入烧瓶,形成喷泉,故正确。
C.当液体颜色变为红色时,根据紫甘蓝指示剂的颜色变化表,这意味着pH小于7,即溶液呈酸性。然而,HCl与NaOH反应生成的NaCl溶液是中性的,不会使紫甘蓝指示剂变红,故错误。
D.通过控制氢氧化钠溶液的量,可以调节烧瓶内溶液的pH,从而改变紫甘蓝指示剂的颜色。根据颜色变化表,确实可以通过调节pH来达到红色、蓝色、紫色的变化,故正确。
故选:C。
2. 向盛有CuSO4和H2SO4混合溶液的烧杯中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀质量、溶质质量和溶剂质量随NaOH溶液质量变化关系如图。下列说法错误的是( )
A.乙代表溶质质量
B.Q点溶液中溶质为Na2SO4
C.O→P过程反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
D.原溶液中CuSO4和H2SO4质量相等
【解答】解:A、氢氧化钠先和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式及其质量关系:
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O,
80 98 142
随着反应进行,溶质质量增大,完全反应后氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式及其质量关系:
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4,
160 80 98
随着反应进行,溶质质量减小,完全反应后继续加入氢氧化钠溶液,溶质质量增大,乙代表溶质质量,故A正确;
B、Q点时,硫酸和硫酸铜恰好完全反应,溶液中溶质为Na2SO4,故B正确;
C、O→P过程反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O,故C正确;
D、由图中信息可知,硫酸和硫酸铜消耗氢氧化钠质量相等,则原溶液中CuSO4质量大于H2SO4质量,故D错误。
故选:D。
3. 小江同学向滴有无色酚酞的稀盐酸和CaCl2的混合溶液中,逐滴加入Na2CO3溶液,反应所得沉淀或气体的质量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线n表示生成沉淀的质量变化情况
B.加入Na2CO3溶液的质量为cg时,溶液中有三种溶质
C.0~a段实验过程中,溶液中的溶质总质量在增加
D.a~b段实验过程中,若观察到溶液颜色始终为无色,则可证明CaCl2溶液呈中性
【解答】解:A、由分析可知,向混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液时,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此曲线n表示生成气体的质量变化情况,故A说法错误;
B、加入Na2CO3溶液的质量为cg时,两个反应均已完成,且碳酸钠溶液已过量,此时溶液中的溶质有氯化钠、碳酸钠两种,故B说法错误;
C、由分析可知,0~a段实验过程中发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,由化学方程式可知,每加入106份质量的碳酸钠,则生成117份质量的氯化钠,因此0~a段实验过程中,溶液中的溶质总质量在增加,故C说法正确;
D、a~b段实验过程中,溶液中含有氯化钙和生成的氯化钠,若观察到溶液颜色始终为无色,只能说明溶液显酸性或中性,不能证明氯化钙溶液呈中性,故D说法错误。
故选:C。
4. 向某硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入一定浓度的氢氧化钠溶液,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.a点溶液中含有两种溶质
B.bc段发生反应的类型为化合反应
C.根据图中数据可以计算出氢氧化钠溶液的浓度
D.d点溶液中主要存在的离子为Na+、Cu2+、OH﹣、S
【解答】解:A、a点溶液中含有的溶质有没有反应的硫酸、反应生成的硫酸钠和没有反应的硫酸铜等三种,故A错误;
B、bc段发生的反应是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,属于复分解反应,故B错误;
C、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠,根据沉淀氢氧化铜的质量和反应的化学方程式可以计算氢氧化钠的质量,再根据反应的氢氧化钠溶液质量可以计算氢氧化钠溶液中溶质质量分数,故C正确;
D、d点溶液中主要存在的离子为Na+、,没有铜离子和氢氧根离子,这是因为铜离子和氢氧根离子不能共存,故D错误。
故选:C。
5. 铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是 ;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为 。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是 。
A.Mg2+
B.Fe2+
C.Al3+
D.Cu2+
【解答】解:(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C),X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,所以Y是四氧化三铁,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,所以将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为Fe(NO3)3;
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,镁离子和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁灼烧生成氧化镁,氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁灼烧生成氧化铁,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,铝离子和过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸根离子,铜离子和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜灼烧生成氧化铜,氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是亚铁离子、铝离子,故选:BC。
故答案为:(1)Fe2+、Fe3+、H+;Fe(NO3)3;
(2)BC。
6. 一定温度下,向盛有agFeCl3溶液的烧杯中加入NaOH固体,溶液的质量与加入NaOH固体的质量变化关系如图所示。
(1)小雪同学通过测量发现烧杯中温度升高,由此她判断出烧杯中发生了化学反应,小雪的判断是否正确 。
(2)图中P点对应的溶液中的溶质是 。
(3)若小启向M点对应的烧杯中加入一定量的稀硫酸,则小启将会观察到的现象是 。请写出涉及的化学方程式 。
【解答】解:(1)小雪的判断不正确,是因为氢氧化钠溶于水放热,也能使温度升高。
故答案为:不正确,是因为氢氧化钠溶于水放热,也能使温度升高。
(2)图中P点对应的溶液中的溶质是反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠。
故答案为:氯化钠、氢氧化钠。
(3)若小启向M点对应的烧杯中加入一定量的稀硫酸,则小启将会观察到的现象是固体溶解,溶液由无色变黄色,是因为氢氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式是2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。
故答案为:固体溶解,溶液由无色变黄色;2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O。
7. 化学与我们的生产、生活息息相关。请回答下列问题。
(1)①食盐、②熟石灰、③小苏打、④烧碱四种物质在生产、生活中用途广泛。其中可用作面点发酵剂的是 (填数字序号,下同);常用于做干燥剂的是 。
(2)农业上,碳酸钾可用作 (填“磷”或“钾”)肥。已知草木灰中含碳酸钾,则草木灰 (填“能”或“不能”)与铵态氮肥混合施用。
【解答】解:(1)①其中可用作面点发酵剂的碳酸氢钠,即小苏打,故选③。常用于做干燥剂的是烧碱,故选④。
(2)农业上,碳酸钾只含有钾元素,可用作钾肥。已知草木灰中含碳酸钾,则草木灰呈碱性,不能与铵态氮肥混合施用。
故答案为:(1)③;④;
(2)钾;不能。
8. 向氯化钡和稀盐酸的混合溶液中,逐滴滴入X溶液,产生沉淀或气体的质量与加入X溶液质量的关系图像有如下3种可能,请回答:
(1)若X为Na2CO3,则对应的图像为图像①,A点时溶液的pH D点时溶液的pH(选填“>”“<”或“=”)。
(2)若X为Na2SO4,则对应的图像为图像 (选填“①”“②”或“③”)。
【解答】解:(1)若X为Na2CO3,碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,稀盐酸反应完,再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,OA段发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;A点时溶液的pH=7;D点是碳酸钠和氯化钙反应后继续滴加碳酸钠溶液,碳酸钠溶液显碱性,D点时溶液的pH大于7,则A点时溶液的pH<D点时溶液的pH。
(2)若X为Na2SO4,硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,一开始就产生沉淀,图像起点应从0开始,随着反应的进行,沉淀的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,则对应的图像为图像③。
故答案为:
(1)<;
(2)③。
9. 中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法,被誉为“侯氏制碱法”其工艺的关键反应为:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。小乐在20℃的实验室里,利用如图所示装置(待完善)和试剂模拟该反应。
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
溶解度/克
36.0
9.6
37.2
已知:①20℃时,几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气,氨气极易溶于饱和食盐水,形成的溶液呈碱性。
(1)装置B中的试剂用于吸收装置A制取的二氧化碳中混有的氯化氢气体,在图中将该装置补充完整。
(2)用D装置将产生的氨气通入C中时,用一个倒扣的漏斗相比直接用导管通入的优点是 。
(3)二氧化碳易在碱性溶液中被吸收,为了利于二氧化碳在装置C中的吸收,从而提高NaHCO3的产量。实验操作上可采取的措施是 。
(4)充分反应之后,装置C中有晶体析出。析出晶体的主要成分是NaHCO3而不是NH4Cl的原因是 。
【解答】解:(1)装置B需用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢(不吸收二氧化碳),装置补充为:;
(2)氨气极易溶于饱和食盐水,倒扣漏斗的优点是 防止倒吸(漏斗容积大,即使发生倒吸,液体也会因重力回落,避免进入前序装置);
(3)为利于二氧化碳吸收,实验操作可采取:先通入氨气使饱和食盐水呈碱性,再通入二氧化碳(碱性溶液能提高二氧化碳的吸收效率);或“控制二氧化碳通入速率,避免过快逸出”;
(4)20℃时,NaHCO3的溶解度(9.6g)远小于NH4Cl的溶解度(37.2g),反应后生成的NaHCO3因溶解度小,达到饱和后率先析出,而NH4Cl未达到饱和状态,故析出晶体主要成分是NaHCO3。
故答案为:
(1);
(2)防止倒吸;
(3)先通入氨气,再通入二氧化碳(或控制气体通入速率);
(4)20℃时,NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度,反应后NaHCO3达到饱和析出,NH4Cl未饱和。
10. 同学们尝试获取含有色素的“紫甘蓝提取液”,并探究该提取液能否作为酸碱指示剂。将撕碎的紫甘蓝叶片用纯净水浸泡,过滤后即可得到蓝色的提取液。
实验1:探究紫甘蓝提取液颜色随溶液pH的变化。用盐酸、NaOH、水配制一定pH的溶液,分别向其中加入10滴紫甘蓝提取液,溶液的颜色如下。
溶液pH
2
4
7
10
12
溶液颜色
红
红
蓝
绿
绿
实验2:用紫甘蓝提取液检测常见溶液的酸碱性。
【解释与结论】
(1)若白醋的pH为3,则白醋中滴加紫甘蓝提取液后,混合溶液的颜色为 。
(2)根据目前的实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性,理由是 。
【反思与评价】
(3)同学们查阅资料知AlCl3溶液的pH通常在3﹣4之间,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的,理由是 。
【解答】解:(1)若白醋的pH为3,则白醋中滴加紫甘蓝提取液后,混合溶液的颜色是红色。
故答案为:红色。
(2)根据目前的实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性,理由是氯化铝溶液显酸性,不能使紫甘蓝提取液变色,因此碳酸氢钠溶液也可能显酸性。
故答案为:氯化铝溶液显酸性,不能使紫甘蓝提取液变色,因此碳酸氢钠溶液也可能显酸性。
(3)同学们查阅资料知AlCl3溶液的pH通常在3﹣4之间,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的,理由是如果氯化铝溶液颜色是溶液酸碱性导致的,则氯化铝溶液显红色。
故答案为:如果氯化铝溶液颜色是溶液酸碱性导致的,则氯化铝溶液显红色。
11. 【情境素材】侯德榜——中国著名的制碱专家。在抗日战争期间,研究条件十分艰苦,侯德榜在索尔维法的基础上创造出了制碱新法——“联合制碱法”,大大提高了原料的利用率,降低了成本,被人们称为“侯氏联合制碱法”,又称为“侯氏制碱法”。
【叙述】“侯氏制碱法”的生产流程如图1所示,原料是食盐、氨气和二氧化碳.其核心化学方程式可以归纳为以下两步反应:
(1)NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(首先往饱和食盐水中通入氨气,然后再通入二氧化碳,NaHCO3溶解度最小先析出。)
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3稳定性差,受热容易分解。)
某科学小组按照侯氏制碱流程进行模拟实验操作,并研究母液成分。(过滤制得的NaHCO3后所得的液体为母液)
【实验设计】取母液进行以下实验:a:滴加过量浓NaOH溶液并加热,产生刺激性气体,该气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝;b:往a反应后溶液中滴加足量AgNO3溶液,生成白色沉淀,再加稀硝酸沉淀不溶解。
【问题探究】(1)实验a中产生刺激性气体为 ,该气体溶于水形成的溶液为 性。(填酸或碱)
(2)实验b中的现象能否证明原始母液中一定存在NaCl?判断并说明理由 。
【解答】解:(1)NaOH会与母液中的NH4Cl反应生成NaCl、氨气和水,故能使湿润红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体是氨气(NH3)。氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性。
(2)不能。因为在实验a中,加入了过量的浓NaOH溶液,NaOH会与母液中的NH4Cl反应生成NaCl、氨气和水,所以实验b中滴加AgNO3溶液产生的白色沉淀,可能是反应生成的NaCl与AgNO3反应生成的AgCl沉淀,无法确定原始母液中一定存在NaCl。
12. 科学小组用等质量分数的盐酸和NaOH溶液进行了实验探究。请回答:
(1)在图1实验中,可用 (填指示剂名称)指示NaOH被盐酸反应完全。
(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是 。
(3)盐酸和NaOH反应会放出热量。保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度数据直到t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。
(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用。用适量的石灰[Ca(OH)2]可以改良酸性土壤(酸性物质以H2SO4为例),写出相应的化学方程式: 。
【解答】解:(1)在氢氧化钠溶液中滴加盐酸,氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红。氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,当氢氧化钠被盐酸完全反应时,氯化钠溶液呈中性,此时酚酞试液由红色变为无色,所以可用酚酞试液指示被盐酸反应完全。故答案为:酚酞试液;
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,当pH=7时,溶液呈中性,说明氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,此时烧杯中溶液的溶质是氯化钠(NaCl)。故答案为:氯化钠(NaCl);
(3)盐酸和的反应是放热反应,在t1时将等质量、等温度的盐酸倒入氢氧化钠溶液中,反应开始,温度会升高,当反应结束后,热量逐渐散失,温度又会慢慢降低,直到与环境温度相同。温度随时间变化示意曲线。故答案为:;
(4)Ca(OH)2与H2SO4生成氯化钙和水,化学方程式为H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O;故答案为:H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O。
13. 小江同学为验证酸的化学通性,做了五组实验(已知酸与金属的反应为放热反应)。分析并回答下列问题。
(1)如图所示实验中,能体现酸的通性的是 ;
(2)A组试管中都产生H2,若要制得较纯净的H2,选稀硫酸而不选盐酸的原因是 ;
(3)B组试管中实验现象相同,该现象是 ;
(4)C中反应是否放热?小南同学认为NaOH溶液中水会吸热,会影响对反应是否放热的判断,她想改用NaOH固体代替NaOH溶液,你认为可行吗?给出你的判断,并说明理由。 ;
(5)写出D组中可以用来检验氯离子的化学方程式: ;
(6)写出用来检验E组反应产生的气体的化学方程式: 。
【解答】解:(1)若要制得较纯的H2,选稀硫酸而不选盐酸的原因是盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使制得的氢气中混有氯化氢气体,不纯净;
(2)若要制得较纯的H2,选稀硫酸而不选盐酸的原因是盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使制得的氢气中混有氯化氢气体,不纯净;
(3)氧化铁能与稀盐酸或稀硫酸反应生成氯化铁和水或硫酸铁和水,生成的氯化铁、硫酸铁溶液显黄色,会观察到红棕色固体逐渐减少,溶液变成黄色;
(4)C中反应是放热的,小南同学想改用 NaOH 固体代替NaOH 溶液不可行,因为氢氧化钠固体溶于水也会放热,不能确定是氢氧化钠与酸反应放热还是氢氧化钠固体溶于水放热;
(5)检验氯离子方法发:取少量待检测溶液于试管中,先滴加硝酸银溶液,如果产生白色沉淀,再滴加稀硝酸,若白色沉淀不溶解,则证明溶液中存在氯离子;D组中可以用来检验氯离子发生的反应是盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
(6)碳酸盐与酸反应生成盐、水和二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,常用澄清石灰水检验二氧化碳,化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
故答案为:(1)盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使制得的氢气中混有氯化氢气体;
(2)盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使制得的氢气中混有氯化氢气体;
(3)红棕色固体逐渐减少,溶液变成黄色;
(4)不可行,氢氧化钠固体溶于水也会放热,不能确定是氢氧化钠与酸反应放热还是氢氧化钠固体溶于水放热;
(5)AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
(6)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
14. 科学兴趣小组的同学为了测定某碱厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),设计了如下实验方案:
【实验原理】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
【方案设计】用如图1所示的装置,通过准确测量排出水的体积,来计算样品的纯度。
(1)该装置中仪器A的名称是 。
【交流讨论】方案设计好之后,甲、乙两小组同学对该实验的误差有着不同的观点,甲小组认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏低,而乙小组同学认为按此方案测得的碳酸钠的纯度会偏高。(装置的气密性良好)
(2)甲小组结果偏低的理由是 。
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸占用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,你有何措施? 。
【实验改进】(4)甲小组同学听从建议,用食用油将集气瓶中水进行液封或者将集气瓶中的水换成饱和碳酸氢钠溶液。但乙小组认为这样改进之后测量值依旧偏低,于是对图1装置进行了改进,改进后的装置如图2(量筒中装满水),对于图2装置,下列说法正确的有 。
A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从上到下的原则
D.完全冷却后,量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度为生成的气体体积
【解答】解:(1)该装置中仪器A的名称是锥形瓶。
故答案为:锥形瓶。
(2)甲小组结果偏低的理由是二氧化碳能够溶于水。
故答案为:二氧化碳能够溶于水。
(3)乙小组分析其实验结果偏高的原因是注射器注入的稀硫酸占用了部分体积,导致测出的二氧化碳体积偏大。要解决这一问题,可以把注射器换成具有连通器功能的分液漏斗。
故答案为:把注射器换成具有连通器功能的分液漏斗。
(4)A.若在量筒中加入一些食用油,可以减少二氧化碳在水中的溶解,故选项正确。
B.图2与图1相比,可以减少b导管中的残留水对实验结果的干扰,故选项正确。
C.在组装该实验装置时,应遵循从左到右,从下到上的原则,故选项不正确。
D.完全冷却后,调整量筒水位与水槽水位相平时再读数,如果量筒水位高于水槽水位,液面所示刻度大于生成的气体体积,故选项不正确。
故答案为:AB。
15. 家庭配制波尔多液的过程:①在塑料容器里加入1克胆矾(CuSO4•5H2O)再加水约90毫升,制成硫酸铜溶液; ②在相同的另一容器里加入1克生石灰和少量的水,恰好完全反应生成熟石灰,再加水10毫升,配成石灰乳;③将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,用玻璃棒不断搅拌,制成波尔多液。实验中的现象或变化不合理的是( )
A.①中出现的现象是白色固体溶解,溶液变成蓝色
B.②中加入少量水发生了化学变化,之后加入的10毫升水发生了物理变化
C.③中出现蓝色絮状沉淀
D.配制的波尔多液是悬浊液
【解答】解:A、胆矾颜色为蓝色,①中出现的现象是蓝色固体溶解,溶液变成蓝色,故选项说法错误。
B、②中加入少量水,生石灰与水反应生成氢氧化钙,发生了化学变化;再加水10毫升,氢氧化钙微溶于水,配成石灰乳,发生了物理变化;故选项说法正确。
C、将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,硫酸铜溶液与氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,③中出现蓝色絮状沉淀,故选项说法正确。
D、氢氧化铜难溶于水,是固体小颗粒分散到水中形成的,配制的波尔多液是悬浊液,故选项说法正确。
故选:A。
16. 向一定质量的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,下列图像能正确反映相关量之间关系的是( )
A. B.′
C. D.
【解答】解:A、氢氧化钙和盐酸的本质反应是氢氧根离子和氢离子结合生成水分子,钙离子没参与反应,数目不变,A错误;
B、没有加入盐酸时,溶液中不存在氯化钙,随着反应的进行,氯化钙的质量分数逐渐增加,恰好完全反应时,生成氯化钙的质量最大,继续加入盐酸相当于对氯化钙进行稀释,氯化钙的质量分数会逐渐减小,B错误;
C、氢氧化钙溶液显碱性,pH>7,加入盐酸后,盐酸与氢氧化钙反应生成中性的氯化钙和水,溶液的碱性逐渐减弱,pH逐渐减小,至恰好完全反应,溶液为中性,pH=7,继续加入稀盐酸,溶液显酸性,pH<7,C正确;
D、氢氧化钙溶液的溶剂是水,加入盐酸之前溶液中有水,加入稀盐酸后,水的量增加,增加的包括盐酸中的水和生成的水,恰好完全后,再继续加入稀盐酸,只增加盐酸中的水,所以开始的变化趋势大,后来的变化趋势要小,故D错误。
故选:C。
17. 如图所示,小科在实验室分别完成①②两个实验后,依次将①②反应后的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸,当②的废液倒入时观察到废液缸中先有气泡产生,然后又出现了白色沉淀。则下列分析错误的是( )
A.若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红
B.若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红
C.废液缸中最终的废液里一定含氯离子,一定不含氢离子
D.废液缸中最终的废液里一定含钠离子,一定不含钙离子
【解答】解:A、若向①反应后的废液中滴加紫色石蕊试液,石蕊试液会变红,是因为过量的稀盐酸使溶液显酸性,该选项正确。
B、若向②反应后的废液中滴加无色酚酞试液,酚酞试液会变红,是因为过量的碳酸钠溶液显碱性,该选项正确。
C、废液缸中最终的废液里一定含氯离子,是因为氯离子不能和其它物质反应生成沉淀,一定不含氢离子,是因为如果含有氢离子,则不能产生沉淀,该选项正确。
D、废液缸中最终的废液里一定含钠离子,可能含钙离子,例如氯化钙和碳酸钠反应时,氯化钙过量,则溶液中含有钙离子,该选项不正确。
故选:D。
18. 氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象,它们是否发生了反应呢?某科学兴趣小组设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量稀盐酸的烧杯中放置pH传感器和温度传感器,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入氢氧化钠溶液;计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
(1)关于图乙、图丙的说法正确的是 (填字母)。
A.图乙a点的溶液滴加无色酚酞试液变红色
B.图乙中c点表示的溶液中Na+和Cl﹣微粒数目相同
C.图丙中d点的溶液,滴加碳酸钠溶液会产生气泡
(2)由图丙可知,该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)图丁是图甲中氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的微观示意图,则反应前的“”表示的微粒是 (填微粒符号)。
【解答】解:(1)A、a点的溶液的pH小于7,显酸性,滴加无色酚酞试液不变色,故选项说法错误。
B、c点溶液的pH大于7,显碱性,氢氧化钠过量,c点表示的溶液中Na+和Cl﹣微粒数目不相同,故选项说法错误。
C、d点温度还没有达到最高,稀盐酸有剩余,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,滴加碳酸钠溶液会产生气泡,故选项说法正确。
(2)反应过程中温度升高,该反应为放热反应。
(3)从滴定管中逐滴加入氢氧化钠溶液,则烧杯中的溶液是稀盐酸,烧杯中含有氢离子、氯离子,滴定管中含有钠离子、氢氧根离子,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子,则反应前的“”表示的微粒是OH﹣。
故答案为:
(1)C;
(2)放热;
(3)OH﹣。
19. 请回答下列问题。
(1)石蕊和酚酞是实验室常见的酸碱指示剂,石蕊中滴入食醋会显 色,酚酞中滴入碳酸钠溶液会显 色。
(2)铅酸蓄电池的反应原理为:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,放电过程中酸液的pH (填“增大”或“减小”)。
(3)厕所中的污垢主要有碳酸钙、铁锈及油污等,洁厕净的主要成分是盐酸和表面活性剂。洁厕净除去污垢中的碳酸钙的化学方程式为 。
(4)石灰水敞口久置于空气中,溶液的pH会 (填“增大”或“减小”,下同),溶液质量会 。
【解答】解:(1)紫色石蕊在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显蓝色,食醋显酸性,碳酸钠溶液显碱性,所以石蕊中滴入食醋会显红色,滴入碳酸钠溶液会显蓝色;
(2)放电过程中消耗硫酸,酸液中氢离子减少,酸性减弱,则酸液的pH增大;
(3)盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)石灰水敞口久置于空气中,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,碱性减弱,pH减小,由化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O可知,每44份质量的二氧化碳参加反应,则生成100份质量的碳酸钙,即进入物质的质量少于沉淀的质量,所以溶液质量会减小;
故答案为:(1)红;蓝;
(2)增大;
(3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(4)减小,减小。
20. 如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 (写离子符号)。B点,烧杯内的沉淀由 种物质组成。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法 。
【解答】解:(1)图1所示,烧杯内的白色沉淀是氯化钡和硫酸钠、碳酸钠反应生成的硫酸钡、碳酸钡。
故填:BaSO4、BaCO3。
(2)BC段,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,发生反应的化学方程式为:BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。
故填:BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。
(3)A﹣B过程中,沉淀质量增大,是因为稀硝酸和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,A点,烧杯内的溶液中一定大量含有的物质是氯化钠和硫酸钠,存在离子为Na+、Cl﹣、SO42﹣;
B点,烧杯内的沉淀由2种物质组成,即碳酸钡和硫酸钡。
故填:Na+、Cl﹣、SO42﹣;2。
(4)检验D点溶液中含有氯离子的方法:静置,取上层清液少许于一只洁净的试管中,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
故填:静置,取上层清液少许于一只洁净的试管中,向其中滴加硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
21. 一次用餐中,小余同学对“固体酒精”产生好奇,于是她买了一袋,对其进行研究。
【收集资料】通过阅读标签及查阅资料,她获得如下信息:
(1)该固体酒精中含有酒精、氯化钙、氢氧化钠三种物质;
(2)酒精的化学式为C2H5OH;
(3)氯化钙、氯化钡的水溶液均呈中性。
【提出问题】
(1)酒精的化学式与NaOH相比,都有“OH”,那么酒精的水溶液是不是显碱性?
(2)固体酒精中的氢氧化钠是否变质及变质的程度如何?
【实验探究】
实验一:
她取少量酒精溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液,未观察到溶液变色,说明酒精溶液 (选填“显”或“不显”)碱性。
实验二:
(1)她先取少量固体酒精于烧杯中,加入足量水溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀,再取沉淀于试管中加稀盐酸,观察到 ,说明氢氧化钠已变质。
(2)她取上述烧杯中上层清液于试管中,先滴加足量澄清石灰水,发现生成白色沉淀,再滴入几滴无色酚酞溶液,液体呈红色,她认为氢氧化钠部分变质。老师发现后,提示她由该实验得出的结论不可靠。你认为只要将上述实验中的澄清石灰水变为 (填化学式)溶液,即可得到氢氧化钠部分变质的结论。
【拓展应用】除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质,方法是 (用化学方程式表示)
【解答】解:实验一:显碱性溶液能使酚酞变红色;取少量酒精溶液于试管中,滴加酚酞溶液,未观察到溶液变色,说明酒精溶液不显碱性。
实验二:(1)由于氢氧化钠易于空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠能与氯化钙反应生成了碳酸钙,碳酸钙能与稀盐酸反应生成了二氧化碳气体,所以氢氧化钠易于空气中的二氧化碳反应的方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
(2)足量澄清石灰水显碱性,同时生成氢氧化钠,无法证明氢氧化钠部分变质,应先滴加足量氯化钙等能与碳酸钠反应而又不会影响氢氧化钠检验的试剂除去碳酸钠,然后再滴加酚酞检验氢氧化钠;滴加氯化钙时应能观察到产生白色沉淀,滴加酚酞时应能观察到溶液变红,可得氢氧化钠部分变质;
【拓展应用】如果氢氧化钠变质了,那么溶液中存在着碳酸钠,可以向溶液中加入适量的氢氧化钡溶液或氢氧化钙溶液把碳酸钠除去,并且不带入新杂质,碳酸钠和氢氧化钡、氢氧化钙反应的化学方程式分别为:Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH,Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:实验一:不显;
实验二:(1)有气泡冒出。
(2)CaCl2等;
【拓展应用】Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH。
22. 在学习完中和反应相关知识后,某化学学习小组同学对实验室的两份溶液展开了相关探究,记录如下:在甲图中,A、B、C、D四点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物,图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22℃)。试回答下列问题:
(1)该探究过程中发生的反应的实质是 。
(2)D点对应的混合物反应完全后,所得溶液中的离子有 。
(3)下列反应中微观本质与该小组探究反应本质相同的是 (填序号)。
①小苏打治疗胃酸过多
②熟石灰改良酸性土壤
③稀硫酸除铁锈
【解答】解:(1)该探究过程中的主要反应是氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,发生的反应的实质是酸中的H+和碱中的OH﹣结合生成H2O。
(2)由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时的质量比为40:36.5。D点时氢氧化钠的质量为:60g×10%=6g,盐酸质量为:20g×10%=2g,此时氢氧化钠过量,对应的混合物反应完全后所得溶液为氯化钠和氢氧化钠的混合物,溶液中离子有Na+、Cl﹣、OH﹣。
(3)上述反应是酸碱中和反应,本质是氢离子与氢氧根离子反应。
①小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠与盐酸反应是盐与酸反应,不是酸碱中和反应,故①不符合题意;
②熟石灰是氢氧化钙,氢氧化钙与酸性土壤中的酸反应,属于酸碱中和反应,故②符合题意;
③稀硫酸除铁锈是硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,不属于酸碱中和反应,故③不符合题意。
故答案为:
(1)酸中的H+和碱中的OH﹣结合生成H2O;
(2)Na+、Cl﹣、OH﹣;
(3)②。
23. 小宁同学曾用如图所示装置进行实验(图中铁架台等仪器均已略去)。在Ⅰ中加入试剂后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,Ⅱ中有气泡冒出;一段时间后关闭止水夹,Ⅱ中液面上升,溶液由无色变为浑浊。符合以上实验现象的Ⅰ和Ⅱ中( )
①
②
③
④
Ⅰ
CaCO3
稀HCl
Na2CO3
稀H2SO4
Zn
稀H2SO4
Cu
稀H2SO4
Ⅱ
Ca(OH)2
NaNO3
BaCl2
Ba(OH)2
A.① B.② C.③ D.④
【解答】解:A、打开止水夹时,Ⅰ中CaCO3、稀HCl反应会生成气体二氧化碳,Ⅱ中会看到气泡,但是关闭止水夹后,被压入的稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,氯化钙不能和氢氧化钙溶液反应,看不到浑浊,不符合实验现象,故选项错误。
B、打开止水夹时,Ⅰ中Na2CO3、稀H2SO4反应会生成气体二氧化碳,Ⅱ中会看到气泡,但是关闭止水夹后,被压入的稀硫酸、硫酸钠均不能和氯化钠溶液反应,看不到浑浊,不符合实验现象,故选项错误。
C、打开止水夹时,Ⅰ中锌和稀硫酸反应会生成氢气,Ⅱ中会看到气泡,关闭止水夹后,被压入的稀硫酸、硫酸锌溶液均能和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,溶液会变浑浊,符合实验现象,故选项正确。
D、打开止水夹时,Ⅰ中铜和稀硫酸不会反应,Ⅱ中不会看到气泡,同时关闭止水夹后也不会有液体被压入Ⅱ中,溶液也不会变浑浊,不符合实验现象,故选项错误。
故选:C。
24. 向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液。反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.图中0a段表示生成气体的过程
B.b点溶液中溶质有2种
C.c点溶液的pH>7
D.x值为106.0
【解答】解:A、向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10.0%的Na2CO3溶液,加入的碳酸钠溶液先与盐酸反应,图中0a段表示生成气体的过程,故选项说法正确。
B、b点时氯化钙和碳酸钠溶液恰好完全反应后,含有NaCl一种溶质,故选项说法错误。
C、c点的溶液是与氯化钙恰好完全反应后继续向溶液中滴加碳酸钠溶液,含有Na2CO3、NaCl两种溶质,由于Na2CO3显碱性,NaCl显中性,混合溶液显碱性,c点溶液的pH>7,故选项说法正确。
D、由图示可知碳酸钠与盐酸反应生成气体2.2g,碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀5.0g。
设生成2.2g气体所需的Na2CO3的质量为x,生成沉淀5.0g所需Na2CO3的质量为y。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
x=5.3g
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
106 100
y 5.0g
y=5.3g
x值为(5.3g+5.3g)÷10.0%=106.0g,故选项说法正确。
故选:B。
25. 同学们尝试获取含有色素的“紫甘蓝提取液”,并探究该提取液能否作为酸碱指示剂。将撕碎的紫甘蓝叶片用纯净水浸泡,过滤后即可得到蓝色的提取液。
实验1:探究紫甘蓝提取液颜色随溶液pH的变化。用盐酸、NaOH、水配制一定pH的溶液,分别向其中加入10滴紫甘蓝提取液,溶液的颜色如下。
溶液pH
2
4
7
10
12
溶液颜色
红
红
蓝
绿
绿
实验2:用紫甘蓝提取液检测常见溶液的酸碱性。
【解释与结论】
(1)依据实验现象判断,Na2CO3溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(2)根据以上实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性,理由是 。
【反思与评价】
(3)同学们查阅资料知AlCl3溶液的pH通常为3~4,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的,理由是 。
(4)同学们认为紫甘蓝提取液不是良好的酸碱指示剂,原因是 。
【解答】解:(1)纯碱溶液能使紫甘蓝汁液变绿色,说明其溶液的pH>7,溶液显碱性;
(2)NaHCO3溶液没有使紫甘蓝提取液变色,但是由于紫甘蓝显蓝色的pH范围并未确定,所以根据目前的实验现象,不能断定NaHCO3溶液呈中性;
(3)由题干信息可知,氯化铝溶液不能使甘蓝提取液变色,而AlCl3溶液的pH在3~4之间,对应的提取液颜色应为红色,由此判断实验2中,溶液④呈蓝色不是溶液酸碱性导致的;
(4)紫甘蓝提取液在酸性条件下颜色变化,不能指示溶液的酸碱性,如AlCl3溶液,所以紫甘蓝提取液不是良好的酸碱指示剂。
故答案为:(1)碱性;
(2)紫甘蓝显蓝色的pH范围并未确定;
(3)AlCl3溶液的pH在3~4之间,对应的提取液颜色应为红色;
(4)紫甘蓝提取液在酸性条件下颜色变化,不能指示溶液的酸碱性,如AlCl3溶液。
26. 某校科学兴趣小组的同学对某溶液成分进行了多次检验,其中3次检验的结果如表。回答:
序号
溶液中检验出的物质
1
KCl、K2SO4、Na2CO3
2
Na2SO4、BaCl2、K2CO3
3
Na2SO4、KCl、K2CO3
(1)表中第 次结果肯定不准确。
(2)为验证其他2次检验结果中是否存在和Cl﹣,又进行以下操作:
①加入过量的 填化学式),目的是检验 并将其除去。
②加 (填试剂用量及化学式)溶液,过滤。
③向滤液中加 (填试剂化学式)溶液,观察是否有白色沉淀产生。
(3)通过上述实验,该小组还是觉得无法确定其他2次检验结果中哪一次是正确的,你认为可能的原因是 。
【解答】解:(1)氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠、氯化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾,氯化钡与硫酸钠、碳酸钾不能共存,所以表中第2次结果肯定不准确。
(2)为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子时,由于在确定氯离子和硫酸根离子时,必须排除碳酸根离子的干扰,所以首先用过量的稀硝酸检验并除去碳酸根离子;在检验氯离子和硫酸根离子时,由于硝酸银能跟硫酸根离子生成微溶于水的硫酸银,干扰检验,所以先检验硫酸根离子,先加过量的硝酸钡溶液,检验并除去硫酸根离子,最后再用硝酸银来检验氯离子;
①加入过量的稀HNO3,目的是检验并将其除去。
②加过量Ba(NO3)2溶液,过滤。
③向滤液中加AgNO3溶液,观察是否有白色沉淀产生。
(3)通过上述实验,该小组还是觉得无法确定其他2次检验结果中哪一次是正确的,原因是可溶性钾盐钠盐在溶液中都是以离子形式存在,不是以化合物的形式存在,无法确定化合物名称,也没有检验的必要。
故答案为:
(1)2;
(2)①稀 HNO3;;
②过量Ba(NO3)2;
③AgNO3;
(3)可溶性钾盐钠盐在溶液中都是以离子形式存在,不是以化合物的形式存在,无法确定化合物名称,也没有检验的必要。
27. 皮蛋制作需要用到以生石灰、纯碱、食盐和水为原料的卤料包。卤料包加一定量的水后形成“泥状物”,将“泥状物”涂裹在鸭蛋外面,一定时间后皮蛋制作完成。为了探究“泥状物”中可溶性物质的成分,小科取少量刚配制的“泥状物”加一定量的水,充分溶解后过滤,对滤液的成分进行了以下探究。(“泥状物”加水反应如下:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。)
(1)[作出猜想]
猜想1: 。
猜想2:NaCl、NaOH和Na2CO3
猜想3:NaCl、NaOH和Ca(OH)2
请写出猜想1 。
(2)[实验设计及结果]
实验组别
1
2
3
实验方案
滴加少量的稀盐酸
滴加少量的氯化钡溶液
滴加少量的碳酸钠溶液
实验现象
无明显现象
无明显现象
出现_____
实验结论
溶液中一定没有Na2CO3
溶液中一定没有Na2CO3
溶液中一定有Ca(OH)2
请写出第3组实验的实验现象 。
(3)[得出结论]以上猜想正确的是 。
(4)[评价反思]小科同学认为上述实验方案1错误,请说明理由 。
【解答】解:(1)卤料包加一定量的水后形成“泥状物”,“泥状物”加水发生反应:CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,若碳酸钠有剩余则为猜想2,若氢氧化钙有剩余则为猜想3,猜想1为碳酸钠和氢氧化钙完全反应,为NaCl、NaOH。
(2)第3组实验结论是溶液中含有Ca(OH)2,滴加少量的碳酸钠溶液,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,可观察到产生白色沉淀;
(3)由第2、3组实验结论溶液中一定没有Na2CO3,一定有Ca(OH)2,说明猜想3正确的;
(4)由于滴加少量的稀盐酸实验无明显现象不能说明溶液中一定没有Na2CO3,有可能是因为溶液中存在NaOH与稀盐酸发生反应,稀盐酸不足无法继续与Na2CO3发生反应,所以实验方案1错误。
故答案为:(1)NaCl、NaOH;
(2)白色沉淀;
(3)猜想3;
(4)实验方案1错误,因为滴加少量的稀盐酸实验无明显现象不能说明溶液中一定没有Na2CO3,有可能是因为溶液中存在NaOH与稀盐酸发生反应,稀盐酸不足无法继续与Na2CO3发生反应。
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