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寒假作业05 认识酸、碱、盐的性质与应用
1. 酸的化学性质(通性与特性)
(1)酸的通性(相似性质):由于酸在水溶液中都能离解出__________(H⁺),因此具有相似的化学性质。
① 与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变__________,使无色酚酞试液__________色。
② 与活泼金属反应:生成__________和__________。
例如:Fe + 2HCl = __________, Mg + H₂SO₄ = __________
应用与判断:用稀盐酸或稀硫酸除铁锈时,若将生锈铁钉浸泡时间过长,铁钉表面会产生__________,就是因为酸与底层金属铁发生了该反应。
③ 与金属氧化物反应:生成__________和__________。
例如:Fe₂O₃ + 6HCl =__________(除铁锈), CuO + H₂SO₄ =__________
④ 与某些盐反应:生成__________和__________。
例如:CaCO₃ + 2HCl = __________(用食醋除水垢、实验室制CO₂)
(2)不同酸的特性:由于酸溶液中离解出的__________离子不同,性质也存在差异。
稀硫酸的特性:能与氯化钡(BaCl₂) 溶液反应,生成不溶于酸的白色硫酸钡沉淀。H₂SO₄ + BaCl₂ = B__________
稀盐酸的特性:不能与氯化钡溶液反应产生沉淀,但其中的Cl⁻能与硝酸银(AgNO₃) 溶液反应,生成不溶于酸的白色氯化银沉淀。HCl + AgNO₃ = __________
应用与鉴别:可利用这一特性鉴别盐酸和硫酸:分别取样,滴加__________溶液,产生白色沉淀的是__________。
2. 碱的化学性质(通性与特性)
(1)碱的通性(相似性质):由于碱在水溶液中都能离解出__________离子(OH⁻),因此具有相似的化学性质。
① 与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变__________,使无色酚酞试液变__________。
② 与某些非金属氧化物(酸性氧化物)反应:生成__________和__________。
例如:CO₂ + 2NaOH = __________(吸收CO₂,瓶壁变瘪), CO₂ + Ca(OH)₂ = __________(检验CO₂,石灰水变浑浊)
解释与应用:实验室久置的石灰水试剂瓶内壁常附有一层白膜,就是Ca(OH)₂与空气中CO₂反应生成的CaCO₃。可用__________清洗。
③ 与某些盐溶液反应:生成__________和__________。
例如:CuSO₄ + 2NaOH = __________(生成蓝色沉淀), FeCl₃ + 3NaOH =__________(生成红褐色沉淀)
(2)不同碱的特性:由于碱溶液中离解出的__________离子不同,性质也存在差异。
氢氧化钙的特性:能与碳酸钠(Na₂CO₃) 溶液反应,生成白色碳酸钙沉淀。Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = __________
氢氧化钠的特性:不能与碳酸钠溶液发生反应。可利用这一差异鉴别氢氧化钙和氢氧化钠溶液。
3. 盐的组成、分类与常见盐
(1)盐的定义与组成:盐是由__________离子(或__________离子,NH₄⁺)和__________离子构成的化合物。
(2)盐的分类:
按酸根是否含氧:__________盐(如Na₂CO₃、KNO₃)和__________盐(如NaCl、K₂S)。
按所含离子归类:__________盐(NaCl、Na₂CO₃)、__________盐(KCl、KNO₃)、__________盐(Na₂CO₃、CaCO₃)、__________盐(Na₂SO₄、CuSO₄)等。含有NH₄⁺的盐统称为__________盐(如NH₄Cl)。
(3)几种常见盐的性质与用途:
名称(俗称)
化学式
主要物理性质
主要用途
重要化学性质(举例)
氯化钠(__________)
NaCl
白色晶体,易溶于水
调味品、食品防腐、融雪剂、化工原料
与硝酸银反应:NaCl + AgNO₃ = __________
碳酸钠(__________、__________)
Na₂CO₃
白色粉末,易溶于水
去除油污、制玻璃、造纸、纺织
1. 与酸反应:Na₂CO₃ + 2HCl = __________
2. 与可溶性钙盐/钡盐反应产生沉淀(如CaCl₂)
碳酸氢钠(__________)
NaHCO₃
白色粉末,可溶于水
糕点膨松剂、治疗胃酸过多、灭火器
1. 与酸反应:NaHCO₃ + HCl = __________
2. 不稳定,受热易分解:2NaHCO₃ = __________
碳酸钙
CaCO₃
白色固体,难溶于水
建筑材料(大理石、石灰石)、补钙剂
1. 与酸反应:CaCO₃ + 2HCl = __________
2. 高温分解:CaCO₃ = __________
辨析与生活应用:
如何区分厨房中的食盐(NaCl)和纯碱(Na₂CO₃)? 可分别取样,滴加__________(含醋酸),产生大量气泡的是__________,无明显现象的是__________。
治疗胃酸过多,为什么常用碳酸氢钠或氢氧化铝,而不用氢氧化钠或纯碱? __________。而NaHCO₃和Al(OH)₃碱性温和,更安全。
4. 复分解反应与离子反应
(1)复分解反应:两种__________互相交换__________,生成另外两种__________的反应。一般形式:AB + CD = __________。
(2)发生条件:只有当生成物中有__________、__________或__________生成时,复分解反应才能发生。
举例:HCl + NaOH = __________(生成水), Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = __________(生成沉淀), Na₂CO₃ + 2HCl =__________(生成气体和水)。
(3)反应本质(离子角度):酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质是离子相互结合,生成难电离的物质(如水)、难溶的物质(沉淀)或挥发性的物质(气体)。
例如,盐酸与氢氧化钠反应的本质是:H⁺ + OH⁻ = __________。
例如,硫酸与氯化钡反应的本质是:Ba²⁺ + SO₄²⁻ = __________。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.柠檬酸晶体的水溶液呈酸性,关于柠檬酸晶体的说法正确的是
A.柠檬酸晶体是混合物 B.柠檬酸晶体能与镁带反应
C.柠檬酸晶体能与石灰水反应 D.柠檬酸晶体能使 pH 试纸变色
2.下图表示X和Y的相互关系,表中符合图示关系的是
选项
A
B
C
D
X
含氧化合物
金属氧化物
钠盐
酸
Y
氧化物
非金属氧化物
硫酸盐
碱
3.下列有关物质的用途正确的是
A.大理石可以作补钙剂 B.用氢氧化钠消除公路积雪
C.用碳酸氢钠作发酵粉 D.食盐配制生理盐水
4.在牙膏中加入轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。工业上可用下图所示的方法生产轻质碳酸钙。下列分析错误的是
A.石灰石的主要成分是碳酸钙 B.①中发生的反应为分解反应
C.②中钙元素的化合价升高 D.③中通入的气体X为CO2
5.推理是化学研究和学习的重要方法,下列推理合理的是
A.酸溶液中都含有H+,因此电离时产生H+的化合物就是酸
B.中和反应生成盐和水,因此凡是生成盐和水的反应都是中和反应
C.碱性溶液能使酚酞试液变红,因此能使酚酞试液变红的溶液都是碱性溶液
D.活泼金属与稀盐酸反应生成气体,则与酸反应生成气体的一定是活泼金属
6.对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
烧碱和小苏打都属于化合物
它们都是由不同种元素组成的纯净物
B
氯化钠溶液能导电
氯化钠溶液中存在自由移动的电子
C
碳酸钠溶液和石灰水都能使无色酚酞溶液变红
碳酸钠溶液和石灰水中都含有氢氧根离子
D
实验室中常用浓硫酸做干燥剂
浓硫酸具有吸水性
7.NaNO2能发生反应: ,下列说法不正确的是
A.X为H2O
B.反应中有3种元素化合价发生改变
C.NaCl可做调味品
D.N2性质稳定,可用作灯泡填充气
8.下列关于氯化钠的说法不正确的是
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
9.草酸是一种酸,它是一些蔬菜(如菠菜)和草本植物(如秋海棠、芭蕉等)中常有的成分,化学性质与硫酸相似,原因是
A.都是水溶液 B.水溶液中都能离解出酸根离子
C.水溶液中都含有 D.都含有氧元素
10.下列实验方案中能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
区分稀盐酸和氯化钠溶液
分别滴加无色酚酞溶液
B
鉴别与四种白色固体
取少量样品,分别加水溶解,观察现象
C
检验气体中是否混有HCl气体
通入紫色石蕊试液,观察溶液是否变红
D
除去氢氧化钠溶液中少量的碳酸钠
加入过量的氢氧化钙溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
11.某兴趣小组利用传感器对CO2的性质进行探究。实验步骤如下:在三只250mL的干燥烧瓶内收集满CO2气体,按图1连接好仪器,然后分别注入85mL的水、澄清石灰水和NaOH溶液,关闭活塞,一段时间后,振荡烧瓶。传感器测得的烧瓶内气体压强随时间变化曲线如图2所示。根据图2中的实验事实(曲线图)下列说法错误的是
A.根据图像分析可知CO2能与NaOH溶液发生反应
B.800s时气压变化是因为气体温度突然降低
C.1体积水最多能溶解约1体积的CO2气体
D.根据图像分析,同体积NaOH溶液和澄清石灰水,吸收的CO2较多的是NaOH溶液
12.下列物质化学式、俗称、物质类别均正确的是
A.Na(OH)2、苛性钠、酸 B.Ca(OH)2、熟石灰、碱
C.CaCl2、食盐、盐 D.Na2CO3、纯碱、碱
13.KOH的性质与Ca(OH)2相似。下列对KOH性质的预测不正确的是
A.能使无色酚酞溶液变红 B.能与Na2CO3溶液反应
C.能与盐酸溶液反应 D.能与CO2反应
14.除去下列物质中的杂质,所选方法正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
溶液
加入过量溶液,过滤
B
加入足量稀硫酸,蒸发结晶
C
通过氢氧化钠溶液
D
C
加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
15.侯德榜是我国制碱工业的先驱,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,其制碱原理中的某步反应为
(1)纯碱属于① (填“酸”或“碱”或“盐”),能使紫色石蕊溶液变② 色。
(2)X的化学式为 。
(3)NaCl是由① 构成,生成物中属于氮肥的是② (均填名称)。
16.海洋是巨大的资源宝库。学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题:
(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”:由海水获得粗盐的结晶方法是 。
(2)流程Ⅱ为粗盐精制:粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→a→适量稀盐酸。
①加入过量BaCl2溶液的目的是 。
②加入稀盐酸之前应进行的操作是 。
③流程Ⅳ为海水提镁:氢氧化镁和盐酸反应的化学方程式为 ,母液中本来就有氯化镁,不直接进行电解来制取金属镁,而是经过了加石灰乳、盐酸等过程,这样做的目的是 。
17.比较、归纳是学习的重要方法,小红在学习了酸、碱、盐知识后进行了总结:
(1)酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都含有 (填微粒的符号)。
(2)碱溶液能使紫色石蕊溶液变 色。
(3)序号①中与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(4)写出序号③中与稀硫酸反应的化学方程式 。
(5)写出对应的物质的化学式:甲 (写出一个即可),乙 。
18.为探究碳酸钠的化学性质,兴趣小组的同学进行了以下实验,请回答下列问题。
(1)A试管中观察到的现象是 。
(2)下图是B试管中发生反应的微观示意图,其中参与反应的离子是 。
(3)C试管中发生反应的化学方程式为 。
(4)D试管中观察到的现象是 。
19.硫酸是一种重要的化工生产原料,也是实验室中常用的试剂,为了探究稀硫酸的化学性质,化学小组做了如图所示的实验:(已知:六支试管中均发生化学反应)
(1)物质X是与其他试管中类别不同的物质请举一个例子 (填化学式);
(2)上述六支试管中,一定会有气泡产生的是 (填序号)。
(3)试管C中发生反应的化学方程式: ,基本反应类型是 。
1.实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物16.6g,使之与200g稀盐酸混合,恰好完全反应,所得不饱和溶液的质量为212.2g。下列说法中正确的是
A.该反应生成了4.4g二氧化碳气体
B.原固体混合物中金属元素的质量为10.6g
C.稀盐酸中氢元素的质量为0.2g
D.所用稀盐酸的溶质质量分数为3.65%
2.碳酸锰和硫酸锰在工业生产中有广泛应用,均可用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量铁的氧化物)
为原料进行制备。
【材料1】制备高纯MnCO3,一种以软锰矿为原料制备高纯MnCO3的基本流程如下:
已知:①Mn2+遇碱可反应生成难溶于水的Mn(OH)2
②MnCO3,难溶于水、乙醇,在100℃时开始分解,潮湿时易被O2氧化。
(1)MnCO3属于 (选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O。若溶液碱性过强,所得MnCO3粗产品中可能会混有 (填化学式)。
(3)“洗涤”时,不用蒸馏水洗涤,而使用无水乙醇进行洗涤,其原因是 。
【材料2】制备MnSO4晶体一种以软锰矿和硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备MnSO4·H2O的基本流程如下:
已知:①H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+:②常温下,部分金属阳离子转化为氢氧化物的开始沉淀和完全沉淀的pH如下表
金属阳离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
开始沉淀的pH
7
1.9
8.1
完全沉淀的pH
9.5
3.2
10.1
(4)“酸浸”时,为提高锰的浸出率,除了将矿石粉碎、不断搅拌以外,还可采取的措施是 (任写一条)。所加入的硫酸不宜过量太多,原因是 。
(5)“氧化”时,温度不宜过高的原因 。
(6)“调pH”是为了除去Fe3+,需要调节溶液的pH的范围为 。
(7)“操作X”为蒸发浓缩 过滤、洗涤、烘干。
3.酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容,请回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的有___________ (填字母)。
A.纯碱属于碱 B.盐中一定含有金属元素
C.酸和碱中一定含有氢元素 D.生成盐和水的反应一定是中和反应
(2)向NaOH溶液中滴加稀盐酸,用温度传感器测得温度变化如图。
①从图中可以看出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应;
②时间40s时,所得溶液中的溶质为 。
(3)某粗盐样品中含有氯化钙、硫酸镁等可溶性杂质,欲除去其中的可溶性杂质,可将样品溶解后进行下列操作:
a.加入过量的Ba(OH)2溶液;b.加过量的Y溶液;c.过滤;d.加过量盐酸;e.蒸发结晶。
①加入Ba(OH)2溶液时反应的化学方程式为 。
②加入过量Y溶液的目的是 。
③c、e操作中均使用的玻璃仪器,在e操作中的作用是 。
④若交换c和d的顺序,会有什么后果? 。
4.归纳总结是学习化学的一种方法。请结合小明同学对酸碱的化学性质的归纳图完成下列问题。
(1)酸有相似的化学性质,是因为酸溶液中都含有 (填粒子符号)。
(2)写出一个符合反应⑥的化学方程式 。
(3)图中②性质在工业上可用于 。
(4)图中横线上应填物质类别的名称是 。
(5)碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都含有 (填粒子符号)。
5.氯化钠固体和氯化氢气体溶于水形成溶液的微观过程如图所示。请回答相关问题:
(1)保持氯化氢化学性质的最小粒子是 (选填“原子”、“分子”或“离子”)。
(2)两物质溶解过程中,微观粒子种类没有发生改变的物质是 (填化学式)。
(3)分别向甲、乙两个烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应,写出甲烧杯中反应的化学方程式 ,此时甲乙两个烧杯的溶液中都存在相同的离子是 (填离子符号)。
6.是缓解胃酸过多的一种抗酸药。某化学兴趣小组在学习和有关性质后,对是否也适合作为抗酸药进行了如下探究。
【初步探究】
(1)从分类角度看,属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类。
(2)同学甲分别向等浓度的和溶液中滴入酚酞溶液,发现两者都变 色,溶液中颜色更深,由此推测可能 溶液碱性更强。同学乙认为要比较两种溶液的碱性强弱,可直接用试纸进行测定,于是依次测量等浓度的溶液和溶液的,结果分别为11和9。由此可见,溶液的碱性比溶液 (填“强”或“弱”)。
【提出问题】是否也适合作为抗酸药?
【查阅资料】①人体胃液(含有盐酸)通常约约1.5,体温约。
②抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的保持在之间最宜,过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(3)猜想一:适合作为抗酸药。其理由是 (用化学方程式表示)。
猜想二:不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究】探究作为抗酸药的适应性。
先向烧杯中加入的盐酸,用自动注射器向烧杯中以的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入适量碳酸钠固体,并持续搅拌。用传感器记录溶液随时间的变化曲线。将上述实验中换成,重复实验过程。所得两条曲线如图C所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与相比:①反应时造成胃液远大于5;② 。
【得出结论】不适合作为抗酸药,猜想二正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,上述“实验探究”设计得不够严谨,你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药。相比,从与胃酸反应的产物分析,抗酸药存在的不足之处是 。
7.盐酸和氨水是用途广泛的化工试剂,可将氯化氢气体和氨气分别溶于水制得。
(1)工业上利用氯气和氢气在点燃条件下反应制氯化氢,反应的化学方程式为 。
(2)小华为探究水对酸的化学反应的影响,设计并完成如下实验(填写表中空白):
实验步骤
实验现象及结论
将镁条和浸有石蕊试液的滤纸干燥后,分别放入盛有干燥氯化氢的两个试管中
均无明显现象
①
②
(3)小明发现将滴有酚酞的10%稀氨水加热,观察到溶液颜色变浅,原因可能是 。可是,将滴有石蕊的10%稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取10%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,消耗两者的质量:①>②,则10%稀盐酸经加热煮沸后浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林选用10%稀盐酸设计了如下方案:
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)。
(5)现有一瓶标签残缺的盐酸,立即确定它是不是浓盐酸的方法是 。
(6)粗略测定该盐酸每毫升溶液中含溶质的质量。小冯设计的操作步骤如下:
第1步,在小烧杯中加入含有0.4g的溶液,滴入2滴酚酞试液;第2步,向10mL的量筒里注入该盐酸至一定刻度;第3步,用胶头滴管吸取量筒中的盐酸逐滴滴入上述烧杯中……一直滴到溶液由红色刚刚变为无色为止;第4步,记录试验数据;第5步,计算。
①本实验要用指示剂(酚酞)的原因是 。
②第3步要用到玻璃棒,它的作用与目的是 ;停止滴入盐酸后,胶头滴管中残留的盐酸应 。
③第4步记录的实验数据(设为)是 。
④第5步计算,每毫升盐酸中含的质量的计算式是 g/mL。
1.氢氧化锂(LiOH)在航天器中可用于吸收CO2,工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶,可得到LiOH晶体。
有关物质的溶解度如表所示:
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
已知:LiOH和NaOH的化学性质相似,Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
(1)LiOH溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7。若用湿润的pH测其pH值结果将 (“偏大”“偏小”“不变”)
(2)从电解法制得的溶液中,提取LiOH晶体,选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
(3)电解法制得的1000 g溶液中,LiOH的质量分数为10%,NaOH的质量分数为5%。
①该溶液中LiOH的质量为 g。
②将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时,当剩余水的质量为100 g时,所得溶液是NaOH的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③将10 g 10% LiOH溶液稀释为溶质质量分数为2%的溶液,下列说法错误的是 。
A.实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B.计算:量取水需要50 mL的量筒
C.量取:量取浓溶液时俯视读数会使所配溶液的溶质质量分数偏大
D.装瓶保存:有少量液体洒出,对溶质质量分数没有影响
(4)蒸发结晶过程中,若没有N2保护,LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法:取样加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生。产生气泡反应的化学方程式为 。
(5)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行探究,实验装置如图1所示,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图2所示,判断溶液X是 (填“NaOH溶液”或“稀盐酸”),实验进行到60 s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3所示(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 (填“吸收”或“释放”)能量的结论。
②由图3可知,反应开始后溶液的温度升高,据此可得出反应过程中释放能量的结论,故填释放。
2.兴趣小组用食盐(NaCl)和纯碱()进行如下实验。
(1)取等质量的食盐、纯碱于烧杯中,加入20℃等体积的水溶解。实验记录如下:
氯化钠
碳酸钠
溶液温度
20℃
>20℃
最终的溶解情况
全部溶解
有少量固体剩余
①碳酸钠溶解时 (选填“吸收”或“放出”)热量。
②20℃时,氯化钠的溶解度 (选填“>”、“=”或“<”)碳酸钠。
(2)厨房间的食盐和纯碱外观相似,请设计实验方案用化学方法进行区分 。
3.探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中,进行如图所示的实验。
(1)试管①中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液呈 性。
(2)试管③和④中发生反应的实验现象都是产生了白色沉淀,请写出其中任意一个的化学反应方程式 。
(3)写出②中的化学反应方程式 。
(4)验证试管②反应后最终盐酸已经过量,能选择的试剂是________(不定项)。
A.铁丝 B.氧化铁 C.氢氧化铜 D.硝酸银溶液 E.酚酞溶液
4.兴趣小组同学根据碱的性质进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)实验一中能使酚酞试液变色的离子是 (填离子符号)。
(2)实验二通过对比实验证明了NaOH和CO2可以反应,其中设计图②的实验目的是 ,向图①反应后的溶液中加入某种试剂,产生气泡,同样也能证明NaOH和CO2发生了反应,产生气泡的化学方程式为 。
(3)实验四中反应的化学方程式 ,观察到的现象是 。
(4)若向NaOH溶液中加入CuSO4,反应的化学方程式 ,观察到的现象是 ;过滤后滤液为无色,则溶质为 。
5.碳捕获、利用和封存技术是应对二氧化碳在空气中增加的有效措施。碳捕获是指将工业排放的二氧化碳气体从大气中分离出来,最常见的方法是通过化学吸收、物理吸附、膜分离等工艺来实现。化学吸附是用化学试剂吸收CO2,如图是用NaOH溶液吸收CO2的方法。
(1)NaOH溶液能与CO2反应,写出反应的化学方程式 。
(2)有同学认为此实验不足以证明NaOH溶液与CO2发生了反应,应该补充一个对比实验,补充的实验是: 。
的程度是否相同;故填:将氢氧化钠溶液换成等体积的水,再重复实验,观察软塑料瓶变瘪的程度。
6.家用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图)产生兴趣,于是进行如下探究。
【活动一】初识除湿剂
[查阅资料]吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒氯化钙 (化学式CaCl2)
(1)活性炭的作用是吸附空气中的异味,利用了其 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)CaCl2能除湿,说明其具有的性质是 (“吸水性”或“腐蚀性”)。
(3)春季气候较干燥,在室内放置了一段时间的除湿盒的集水区并没有水,但球状的 CaCl2颗粒体积变大了,其原因分析有道理的是______(填字母)。
A.CaCl2见光分解,生成氯化氢气体
B.CaCl2与水发生反应,生成了新物质
C.CaCl2内部有空隙,水进入空隙发生膨胀
【活动二】再探除湿剂————除湿效果的影响因素
(4)生石灰(主要成分CaO)也是常用的除湿剂,除湿原理是 (用化学方程式表示)。
(5)为比较CaCl2与生石灰在除湿效果上的差异,小组同学进行了如下实验:取5g生石灰与5gCaCl2粉末分别置于表面皿上,放置在同一环境中,观察并记录不同时间段除湿剂质量的变化。
第一天
第二天
第三天
第四天
CaCl2
少量溶解
大量溶解,质量8.0g
全部溶解,质量10.0g
全部溶解,质量12.1g
CaO
无明显变化
无明显变化,质量5.6g
无明显变化,质量5.8g
无明显变化,质量5.9g
根据上述现象和数据,分析除湿剂选用CaCl2的优势是 。
(6)同学们猜测CaCl2溶液可能可以继续吸湿,依据是 。
(7)为了进一步研究CaCl2颗粒大小与吸湿能力的关系,小组同学设计如下实验:
基本思路:在同一环境中,测量 的质量变化。
(8)对于家用除湿剂除湿效果的影响因素还可能有 (写一点即可)。
【活动三】测定吸湿率
小组同学继续观察,记录氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据变化如图所示。
已知:吸湿率=×100%
(9)最终氯化钙的吸湿率为 。
7.维生素C、碳酸氢钠、柠檬酸是VC泡腾片的主要成分,某同学用下图装置进行实验:
A装置向泡腾片中加入水后产生大量气泡;C装置向大理石中加入盐酸后也产生大量气泡。
同学对两组实验开展探究:
①提出猜想:两装置中都产生气泡,生成的气体是否相同?
②设计并实施实验:分别将产生的气体通过盛有石灰水的烧杯B、D中。
③观察、记录现象:A、C中都产生气泡,B、D中都 。
④分析现象得出结论:物质的组成决定性质,相似的组成决定相似的性质,由此推测泡腾片加水生成的气体来自于泡腾片中 和 反应。
8.学习常见的碱时,甲、乙两位同学完成了下列实验。回答下列问题∶
(1)氢氧化钠俗称 。图1氢氧化钠表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫 。
(2)图2左边试管中没有明显变化。右边试管中澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
【提出问题】
二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应吗?
(3)【设计与实验】
甲同学设计了如图3装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,持拿试管底部,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是 。
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。
【实验改进】
乙同学设计了如图4装置并进行实验。打开K1,关闭K2,用注射器快速注入10 mL蒸馏水,关闭K1,振荡;打开K2,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为46.0 mL。在原实验的基础上,用注射器另取10 mL氢氧化钠溶液,重复以上操作,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为34.5 mL。
(5)【实验结论】
用实验数据解释二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应 。
(6)【反思与交流】
通过实验,可知保存氢氧化钠的方法是 。
(7)乙同学的实验方案较复杂,可将甲同学的实验稍作改进,也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,改进方法是 。
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业05 认识酸、碱、盐的性质与应用
1. 酸的化学性质(通性与特性)
(1)酸的通性(相似性质):由于酸在水溶液中都能离解出氢离子(H⁺),因此具有相似的化学性质。
① 与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变红,使无色酚酞试液不变色。
② 与活泼金属反应:生成盐和氢气。
例如:Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑, Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑
应用与判断:用稀盐酸或稀硫酸除铁锈时,若将生锈铁钉浸泡时间过长,铁钉表面会产生气泡,就是因为酸与底层金属铁发生了该反应。
③ 与金属氧化物反应:生成盐和水。
例如:Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O(除铁锈), CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
④ 与某些盐反应:生成新盐和新酸。
例如:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑(用食醋除水垢、实验室制CO₂)
(2)不同酸的特性:由于酸溶液中离解出的酸根离子不同,性质也存在差异。
稀硫酸的特性:能与氯化钡(BaCl₂) 溶液反应,生成不溶于酸的白色硫酸钡沉淀。H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl
稀盐酸的特性:不能与氯化钡溶液反应产生沉淀,但其中的Cl⁻能与硝酸银(AgNO₃) 溶液反应,生成不溶于酸的白色氯化银沉淀。HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃
应用与鉴别:可利用这一特性鉴别盐酸和硫酸:分别取样,滴加BaCl₂溶液,产生白色沉淀的是硫酸。
2. 碱的化学性质(通性与特性)
(1)碱的通性(相似性质):由于碱在水溶液中都能离解出氢氧根离子(OH⁻),因此具有相似的化学性质。
① 与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。
② 与某些非金属氧化物(酸性氧化物)反应:生成盐和水。
例如:CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O(吸收CO₂,瓶壁变瘪), CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O(检验CO₂,石灰水变浑浊)
解释与应用:实验室久置的石灰水试剂瓶内壁常附有一层白膜,就是Ca(OH)₂与空气中CO₂反应生成的CaCO₃。可用稀盐酸清洗。
③ 与某些盐溶液反应:生成新盐和新碱。
例如:CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄(生成蓝色沉淀), FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl(生成红褐色沉淀)
(2)不同碱的特性:由于碱溶液中离解出的金属离子不同,性质也存在差异。
氢氧化钙的特性:能与碳酸钠(Na₂CO₃) 溶液反应,生成白色碳酸钙沉淀。Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
氢氧化钠的特性:不能与碳酸钠溶液发生反应。可利用这一差异鉴别氢氧化钙和氢氧化钠溶液。
3. 盐的组成、分类与常见盐
(1)盐的定义与组成:盐是由金属离子(或铵根离子,NH₄⁺)和酸根离子构成的化合物。
(2)盐的分类:
按酸根是否含氧:含氧酸盐(如Na₂CO₃、KNO₃)和无氧酸盐(如NaCl、K₂S)。
按所含离子归类:钠盐(NaCl、Na₂CO₃)、钾盐(KCl、KNO₃)、碳酸盐(Na₂CO₃、CaCO₃)、硫酸盐(Na₂SO₄、CuSO₄)等。含有NH₄⁺的盐统称为铵盐(如NH₄Cl)。
(3)几种常见盐的性质与用途:
名称(俗称)
化学式
主要物理性质
主要用途
重要化学性质(举例)
氯化钠(食盐)
NaCl
白色晶体,易溶于水
调味品、食品防腐、融雪剂、化工原料
与硝酸银反应:NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃
碳酸钠(纯碱、苏打)
Na₂CO₃
白色粉末,易溶于水
去除油污、制玻璃、造纸、纺织
1. 与酸反应:Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑
2. 与可溶性钙盐/钡盐反应产生沉淀(如CaCl₂)
碳酸氢钠(小苏打)
NaHCO₃
白色粉末,可溶于水
糕点膨松剂、治疗胃酸过多、灭火器
1. 与酸反应:NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑
2. 不稳定,受热易分解:2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
碳酸钙
CaCO₃
白色固体,难溶于水
建筑材料(大理石、石灰石)、补钙剂
1. 与酸反应:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
2. 高温分解:CaCO₃ = CaO + CO₂↑
辨析与生活应用:
如何区分厨房中的食盐(NaCl)和纯碱(Na₂CO₃)? 可分别取样,滴加食醋(含醋酸),产生大量气泡的是纯碱,无明显现象的是食盐。
治疗胃酸过多,为什么常用碳酸氢钠或氢氧化铝,而不用氢氧化钠或纯碱? 因为NaOH碱性太强,有强腐蚀性;纯碱碱性也较强,且与胃酸反应剧烈产生大量气体,可能造成胃胀甚至穿孔。而NaHCO₃和Al(OH)₃碱性温和,更安全。
4. 复分解反应与离子反应
(1)复分解反应:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。一般形式:AB + CD = AD + CB。
(2)发生条件:只有当生成物中有沉淀、气体或水生成时,复分解反应才能发生。
举例:HCl + NaOH = NaCl + H₂O(生成水), Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH(生成沉淀), Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑(生成气体和水)。
(3)反应本质(离子角度):酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应,实质是离子相互结合,生成难电离的物质(如水)、难溶的物质(沉淀)或挥发性的物质(气体)。
例如,盐酸与氢氧化钠反应的本质是:H⁺ + OH⁻ = H₂O。
例如,硫酸与氯化钡反应的本质是:Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.柠檬酸晶体的水溶液呈酸性,关于柠檬酸晶体的说法正确的是
A.柠檬酸晶体是混合物 B.柠檬酸晶体能与镁带反应
C.柠檬酸晶体能与石灰水反应 D.柠檬酸晶体能使 pH 试纸变色
【答案】C
【解析】A.柠檬酸晶体是纯净物,故A错误;
B.柠檬酸晶体不能与镁带反应,是因为柠檬酸晶体中不含有自由移动的氢离子,故B错误;
C.因为柠檬酸晶体的水溶液呈酸性,说明柠檬酸晶体溶于水能够电离出自由移动的氢离子,所以能与石灰水反应,故C正确;
D.因为柠檬酸晶体中不含有自由移动的氢离子,所以柠檬酸晶体不能使pH试纸变色,故D错误;
故答案:C。
2.下图表示X和Y的相互关系,表中符合图示关系的是
A
B
C
D
X
含氧化合物
金属氧化物
钠盐
酸
Y
氧化物
非金属氧化物
硫酸盐
碱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,则氧化物和含氧化合物属于包含关系,故A不符合题意;
B、氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物,因此两者属于并列关系,故B不符合题意;
C、硫酸盐可以是钠盐(如硫酸钠),但钠盐不一定是硫酸盐(如氯化钠),因此两者属于交叉关系,故C符合题意;
D、水溶液中解离出阳离子都是氢离子的化合物叫做酸,水溶液中解离出阴离子都是氢氧根的化合物叫做碱,因此酸和碱属于并列关系,故D不符合题意。
故选C。
3.下列有关物质的用途正确的是
A.大理石可以作补钙剂 B.用氢氧化钠消除公路积雪
C.用碳酸氢钠作发酵粉 D.食盐配制生理盐水
【答案】C
【解析】A、大理石主要成分为碳酸钙,但含有杂质,不宜直接作补钙剂,故选项错误;
B、氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用于消除积雪,故选项错误;
C、碳酸氢钠受热分解放出二氧化碳,可使面团疏松,用作发酵粉,故选项正确;
D、食盐中常含碘酸钾不能配制生理盐水,故选项错误;
故选:C。
4.在牙膏中加入轻质碳酸钙粉末作摩擦剂。工业上可用下图所示的方法生产轻质碳酸钙。下列分析错误的是
A.石灰石的主要成分是碳酸钙 B.①中发生的反应为分解反应
C.②中钙元素的化合价升高 D.③中通入的气体X为CO2
【答案】C
【解析】A、石灰石的主要成分是碳酸钙,不符合题意;
B、步骤①是碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,符合 “一种物质生成多种物质” 的分解反应定义,不符合题意;
C、②是生石灰与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:,反应前中钙元素化合价为+2 ,反应后中钙元素化合价仍为+2 ,化合价未发生变化,符合题意;
D、步骤③是氢氧化钙与气体X反应生成碳酸钙和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,即X为二氧化碳,不符合题意。
故选:C。
5.推理是化学研究和学习的重要方法,下列推理合理的是
A.酸溶液中都含有H+,因此电离时产生H+的化合物就是酸
B.中和反应生成盐和水,因此凡是生成盐和水的反应都是中和反应
C.碱性溶液能使酚酞试液变红,因此能使酚酞试液变红的溶液都是碱性溶液
D.活泼金属与稀盐酸反应生成气体,则与酸反应生成气体的一定是活泼金属
【答案】C
【解析】A:酸是 “电离时产生的阳离子全部是的化合物”,但电离产生的化合物不一定是酸(如电离会产生,但它是盐),推理不合理。
B、中和反应是 “酸与碱反应生成盐和水”,但生成盐和水的反应不一定是中和反应(如,是金属氧化物与酸的反应),推理不合理。
C、酚酞试液的变色规律是 “遇碱性溶液变红”,因此能使酚酞试液变红的溶液一定是碱性溶液,推理合理。
D、活泼金属与酸反应生成氢气,但与酸反应生成气体的物质不一定是活泼金属(如碳酸盐与酸反应生成二氧化碳),推理不合理。
故选:C。
6.对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
烧碱和小苏打都属于化合物
它们都是由不同种元素组成的纯净物
B
氯化钠溶液能导电
氯化钠溶液中存在自由移动的电子
C
碳酸钠溶液和石灰水都能使无色酚酞溶液变红
碳酸钠溶液和石灰水中都含有氢氧根离子
D
实验室中常用浓硫酸做干燥剂
浓硫酸具有吸水性
【答案】B
【解析】A、烧碱是氢氧化钠的俗称,小苏打是碳酸氢钠的俗称,它们都是由不同种元素组成的纯净物,该选项正确,不符合题意;
B、氯化钠溶液中有自由移动的离子,则其具有导电性,而不是自由移动的电子,该选项错误,符合题意;
C、无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,碳酸钠溶液和石灰水都能使无色酚酞溶液变红,是由于都含有氢氧根离子。该选项正确,不符合题意;
D、实验室中常用浓硫酸做干燥剂,是因为浓硫酸具有吸水性。该选项正确,不符合题意;
故选:B
7.NaNO2能发生反应: ,下列说法不正确的是
A.X为H2O
B.反应中有3种元素化合价发生改变
C.NaCl可做调味品
D.N2性质稳定,可用作灯泡填充气
【答案】B
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、个数不变,反应物中原子个数:Na为1个,H为4个,N为2个,O为2个,Cl为1个,生成物中原子个数:Na为1个,N为2个,Cl为1个,则2X中含有4个H原子,2个O原子,所以X的化学式为,不符合题意;
B、反应中氮元素化合价发生改变:中N为+3价,中N为-3价,产物中N为0价,其他元素(Na、O、H、Cl)化合价均未改变,因此只有一种元素化合价改变,符合题意;
C、NaCl是食盐主要成分,可做调味品,不符合题意;
D、化学性质稳定,可用作灯泡填充气,不符合题意。
故选:B。
8.下列关于氯化钠的说法不正确的是
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
【答案】B
【解析】A、氯化钠具有咸味,是重要的调味品,故A选项不符合题意;
B、氯化钠在人体中以钠离子和氯离子形式存在,而不是氯化钠离子形式,故B选项符合题意;
C、成年人每天摄入食盐不超过5g,故C选项不符合题意;
D、工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等,故D选项不符合题意。
故选B。
9.草酸是一种酸,它是一些蔬菜(如菠菜)和草本植物(如秋海棠、芭蕉等)中常有的成分,化学性质与硫酸相似,原因是
A.都是水溶液 B.水溶液中都能离解出酸根离子
C.水溶液中都含有 D.都含有氧元素
【答案】C
【解析】A、溶液状态不是酸性质相似的原因,比如硫酸纯品(液态)也有酸性,且很多非酸物质也能形成水溶液,不符合题意;
B、酸根离子是酸的组成部分,但不同酸的酸根离子不同(如草酸的酸根是,硫酸的酸根是),酸根离子不是酸性质相似的原因,不符合题意;
C、酸的通性由决定,草酸和硫酸在水溶液中都能解离出,因此化学性质相似,符合题意;
D、含氧量不是酸性质相似的依据,且盐酸()不含氧元素,但也是酸,不符合题意;
故选C。
10.下列实验方案中能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
区分稀盐酸和氯化钠溶液
分别滴加无色酚酞溶液
B
鉴别与四种白色固体
取少量样品,分别加水溶解,观察现象
C
检验气体中是否混有HCl气体
通入紫色石蕊试液,观察溶液是否变红
D
除去氢氧化钠溶液中少量的碳酸钠
加入过量的氢氧化钙溶液,过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、稀盐酸显酸性和氯化钠溶液显中性,分别滴加酚酞后均为无色,无法区分,A错误;
B、CuSO4固体加水变蓝,NaOH溶解放热,NH4NO3溶解吸热,CaCO3不溶,现象明显不同,可鉴别,B正确;
C、CO2和HCl均能使石蕊变红,无法检验气体中是否含有HCl,C错误;
D、氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,加入过量氧化钙溶液,会引入新杂质氢氧化钙,不能达到除杂目的,D错误。
故选B。
11.某兴趣小组利用传感器对CO2的性质进行探究。实验步骤如下:在三只250mL的干燥烧瓶内收集满CO2气体,按图1连接好仪器,然后分别注入85mL的水、澄清石灰水和NaOH溶液,关闭活塞,一段时间后,振荡烧瓶。传感器测得的烧瓶内气体压强随时间变化曲线如图2所示。根据图2中的实验事实(曲线图)下列说法错误的是
A.根据图像分析可知CO2能与NaOH溶液发生反应
B.800s时气压变化是因为气体温度突然降低
C.1体积水最多能溶解约1体积的CO2气体
D.根据图像分析,同体积NaOH溶液和澄清石灰水,吸收的CO2较多的是NaOH溶液
【答案】B
【解析】A、从图 2 曲线可以看出,注入NaOH溶液的烧瓶内气压下降幅度比注入水和澄清石灰水的大得多。说明CO2与NaOH溶液发生反应,消耗了CO2,使得瓶内气压显著降低,说法正确,不符合题意。
B、800s 时气压变化主要是因为振荡烧瓶,使CO2与相应液体充分接触,加快了CO2的溶解或反应,而不是气体温度突然降低。如果是温度突然降低,其他两个烧瓶(注入水和澄清石灰水)也应该有类似变化,说法不正确,符合题意。
C、由图2可知,实验结束后,盛有水的装置内的压强与实验前几乎相等(约在100kPa附近),说明1体积的水约溶解1体积的CO2,说法正确,不符合题意。
D、由图 2 曲线可知,注入NaOH溶液的烧瓶内气压下降幅度比注入澄清石灰水的大,说明同体积NaOH溶液吸收的CO2较多,说法正确,不符合题意。
故选B。
12.下列物质化学式、俗称、物质类别均正确的是
A.Na(OH)2、苛性钠、酸 B.Ca(OH)2、熟石灰、碱
C.CaCl2、食盐、盐 D.Na2CO3、纯碱、碱
【答案】B
【解析】A、苛性钠是氢氧化钠的俗称,其化学式为NaOH,其物质类别为碱,而不是酸,故选项不符合题意。
B、熟石灰是氢氧化钙的俗称,其化学式为Ca(OH)2,其物质类别为碱,故选项符合题意。
C、食盐是氯化钠的俗称,不是氯化钙的俗称,故选项不符合题意。
D、纯碱是碳酸钠的俗称,其化学式为Na2CO3,其物质类别为盐,而不是碱,故选项不符合题意。
故选B。
13.KOH的性质与Ca(OH)2相似。下列对KOH性质的预测不正确的是
A.能使无色酚酞溶液变红 B.能与Na2CO3溶液反应
C.能与盐酸溶液反应 D.能与CO2反应
【答案】B
【解析】A、碱溶液使酚酞变红,故A正确;
B、KOH与Na2CO3交换成分后无沉淀、气体或水,不反应,故B不正确;
C、碱与酸反应生成盐和水,故C正确;
D、碱与CO2反应生成碳酸盐和水,故D正确。
故选B。
14.除去下列物质中的杂质,所选方法正确的是
选项
物质
杂质
除去杂质的方法
A
溶液
加入过量溶液,过滤
B
加入足量稀硫酸,蒸发结晶
C
通过氢氧化钠溶液
D
C
加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、加入过量溶液,硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,充分反应后过滤除去硫酸钡,能除去杂质硫酸钠,但会引入新杂质氢氧化钡,不符合除杂原则,不符合题意;
B、加入足量稀硫酸,稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,能除去杂质碳酸钠,但会引入新杂质硫酸、硫酸钠,不符合除杂原则,不符合题意;
C、通过氢氧化钠溶液,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,一氧化碳与氢氧化钠不反应,除去了原物质二氧化碳,不符合除杂原则,不符合题意;
D、加入足量稀硫酸,稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,C与稀硫酸不反应,充分反应后过滤、洗涤、干燥,能得到纯净的C,符合题意。
故选:D。
15.侯德榜是我国制碱工业的先驱,发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,其制碱原理中的某步反应为
(1)纯碱属于① (填“酸”或“碱”或“盐”),能使紫色石蕊溶液变② 色。
(2)X的化学式为 。
(3)NaCl是由① 构成,生成物中属于氮肥的是② (均填名称)。
【答案】(1) 盐 蓝
(2)NaHCO3
(3) 钠离子、氯离子 氯化铵
【解析】(1)纯碱是碳酸钠,由金属阳离子(Na+)和酸根离子()组成,属于盐类;
碳酸钠溶液显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝;
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目相等,左边原子数:Na(1)、Cl(1)、H(5)、O(3)、C(1)、N(1),右边原子数:N(1)、H(4)、Cl(1),剩余Na(1)、H(1)、C(1)、O(3)组成X,即NaHCO3(碳酸氢钠),碳酸氢钠溶解度低,易沉淀,符合反应式中的“↓”;
(3)NaCl由钠离子和氯离子通过离子键结合;生成物氯化铵含氮元素,属于氮肥,碳酸氢钠不含氮,不是氮肥。
16.海洋是巨大的资源宝库。学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题:
(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”:由海水获得粗盐的结晶方法是 。
(2)流程Ⅱ为粗盐精制:粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解并依次加入下列试剂:过量NaOH溶液→过量BaCl2溶液→a→适量稀盐酸。
①加入过量BaCl2溶液的目的是 。
②加入稀盐酸之前应进行的操作是 。
③流程Ⅳ为海水提镁:氢氧化镁和盐酸反应的化学方程式为 ,母液中本来就有氯化镁,不直接进行电解来制取金属镁,而是经过了加石灰乳、盐酸等过程,这样做的目的是 。
【答案】(1)蒸发结晶
(2) 完全除去 加入过量Na2CO3溶液,过滤 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 富集提纯MgCl2
【解析】(1)因为氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,所以由海水获得粗盐的结晶方法是蒸发结晶。
(2)①氯化钡和硫酸钠反应会生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以加入过量BaCl2溶液的目的是完全除去。
②加入过量BaCl2溶液除去硫酸钠后,BaCl2会剩余,产生新的杂质,碳酸钠能和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以加入稀盐酸之前应进行的操作是加入过量的碳酸钠溶液,过滤,将生成的沉淀除去,然后再加入稀盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。
③氢氧化镁和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化镁和水,该反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;母液中氯化镁浓度较低,经过加石灰乳、盐酸等过程,能够富集提纯氯化镁。
17.比较、归纳是学习的重要方法,小红在学习了酸、碱、盐知识后进行了总结:
(1)酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都含有 (填微粒的符号)。
(2)碱溶液能使紫色石蕊溶液变 色。
(3)序号①中与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(4)写出序号③中与稀硫酸反应的化学方程式 。
(5)写出对应的物质的化学式:甲 (写出一个即可),乙 。
【答案】(1)H+
(2)蓝
(3)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(4)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
(5) CuO(或Fe2O3等) AgNO3
【解析】(1)酸在水溶液中会解离出相同的阳离子氢离子(H+),所以酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都含有H+。
(2)石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,碱溶液呈碱性,所以碱溶液能使紫色石蕊溶液变蓝。
(3)序号①是锌和稀盐酸中的氯化氢反应生成氯化锌和氢气,该反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
(4)序号③是碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。
(5)甲是能与酸反应的金属氧化物,例如氧化铜(CuO)或氧化铁(Fe2O3)等;乙是能与稀盐酸反应,不与稀硫酸反应的盐,因为稀盐酸中的氯化氢能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,而硝酸银与稀硫酸反应生成的Ag2SO4微溶于水,此条件下通常不考虑二者发生反应,故乙是硝酸银,其化学式为AgNO3。
18.为探究碳酸钠的化学性质,兴趣小组的同学进行了以下实验,请回答下列问题。
(1)A试管中观察到的现象是 。
(2)下图是B试管中发生反应的微观示意图,其中参与反应的离子是 。
(3)C试管中发生反应的化学方程式为 。
(4)D试管中观察到的现象是 。
【答案】(1)溶液变红
(2)、
(3)
(4)产生白色沉淀
【解析】(1)碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,故A试管中观察到的现象是溶液变红;
(2)由微观示意图可知,当碳酸钠与稀盐酸反应时,实际上是和反应生成碳酸,继而分解成水和二氧化碳,因此B试管中参与反应的离子是、;
(3)C试管中发生的反应是碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为;
(4)D试管中碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠,观察到的现象是产生白色沉淀。
19.硫酸是一种重要的化工生产原料,也是实验室中常用的试剂,为了探究稀硫酸的化学性质,化学小组做了如图所示的实验:(已知:六支试管中均发生化学反应)
(1)物质X是与其他试管中类别不同的物质请举一个例子 (填化学式);
(2)上述六支试管中,一定会有气泡产生的是 (填序号)。
(3)试管C中发生反应的化学方程式: ,基本反应类型是 。
【答案】(1)NaOH(合理即可)
(2)BE
(3) Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 复分解反应
【解析】(1)A试管中为酸碱指示剂,B试管中为金属单质,C试管中为金属氧化物,E、F试管中为盐,酸能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、部分盐反应,故D试管中物质X应为碱,如氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,故填:NaOH;
(2)A、稀硫酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,不符合题意;B、镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,产生气泡,符合题意;C、氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色,不符合题意;D、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,无明显现象,不符合题意;E、碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,产生气泡,符合题意;F、氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,产生白色沉淀,不符合题意。故选BE;
(3)试管C是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,该反应符合“双交换,价不变”的特征,属于复分解反应。
1.实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物16.6g,使之与200g稀盐酸混合,恰好完全反应,所得不饱和溶液的质量为212.2g。下列说法中正确的是
A.该反应生成了4.4g二氧化碳气体
B.原固体混合物中金属元素的质量为10.6g
C.稀盐酸中氢元素的质量为0.2g
D.所用稀盐酸的溶质质量分数为3.65%
【答案】ABD
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,生成二氧化碳的质量为:16.6g+200g-212.2g=4.4g,碳酸钾和碳酸钙都能和盐酸反应,化学方程式为:、,根据化学方程式进行计算,解:设氯化氢中氢元素的质量为x,碳酸根离子的质量为y,所用稀盐酸中溶质氯化氢的质量为z,
x=0.2g,y=6g,z=7.3g。
A、由分析可知,生成的CO2的质量是4.4g,此选项正确;
B、固体混合物中金属元素的质量=固体总质量-的质量=16.6g−6g=10.6g,此选项正确;
C、稀盐酸中的氢元素存在于溶质HCl和溶剂水中,经计算,反应的HCl中所含氢元素为0.2g,但稀盐酸是HCl的水溶液,溶剂水中也含有氢元素,故稀盐酸中氢元素质量远大于 0.2g,故选项说法错误;
D、所用稀盐酸的溶质质量分数为,此选项正确;
故选:ABD。
2.碳酸锰和硫酸锰在工业生产中有广泛应用,均可用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量铁的氧化物)
为原料进行制备。
【材料1】制备高纯MnCO3,一种以软锰矿为原料制备高纯MnCO3的基本流程如下:
已知:①Mn2+遇碱可反应生成难溶于水的Mn(OH)2
②MnCO3,难溶于水、乙醇,在100℃时开始分解,潮湿时易被O2氧化。
(1)MnCO3属于 (选填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)“沉锰”反应为MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+CO2↑+H2O。若溶液碱性过强,所得MnCO3粗产品中可能会混有 (填化学式)。
(3)“洗涤”时,不用蒸馏水洗涤,而使用无水乙醇进行洗涤,其原因是 。
【材料2】制备MnSO4晶体一种以软锰矿和硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备MnSO4·H2O的基本流程如下:
已知:①H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+:②常温下,部分金属阳离子转化为氢氧化物的开始沉淀和完全沉淀的pH如下表
金属阳离子
Fe2+
Fe3+
Mn2+
开始沉淀的pH
7
1.9
8.1
完全沉淀的pH
9.5
3.2
10.1
(4)“酸浸”时,为提高锰的浸出率,除了将矿石粉碎、不断搅拌以外,还可采取的措施是 (任写一条)。所加入的硫酸不宜过量太多,原因是 。
(5)“氧化”时,温度不宜过高的原因 。
(6)“调pH”是为了除去Fe3+,需要调节溶液的pH的范围为 。
(7)“操作X”为蒸发浓缩 过滤、洗涤、烘干。
【答案】(1)盐
(2)Mn(OH)2
(3)MnCO3潮湿时易被O2氧化,使用无水乙醇可避免氧化,同时乙醇易挥发,可快速干燥。
(4) 适当升温、增大硫酸浓度 避免后续反应中消耗过多石灰乳
(5)温度过高会使过氧化氢分解
(6)3.2≤pH<8.1
(7)降温结晶
【解析】(1)MnCO3由Mn2+和结合而成,即由金属离子和酸根离子结合而成,属于盐。故填:盐。
(2)碱性过强时,Mn2+会生成Mn(OH)2沉淀,故可能混有Mn(OH)2。故填:Mn(OH)2。
(3)MnCO3潮湿时易被O2氧化,使用无水乙醇可避免氧化,同时乙醇易挥发,可快速干燥。故填:MnCO3潮湿时易被O2氧化,使用无水乙醇可避免氧化,同时乙醇易挥发,可快速干燥。。
(4)提高浸出率可适当升温、增大硫酸浓度等。若硫酸过量,则调pH时中和H2SO4需更多的Ca(OH)2,会增加石灰乳的用量。故填:避免后续反应中消耗过多石灰乳。
(5)氧化时,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,温度过高,过氧化氢易分解,不能起到氧化作用,故填:温度过高会使过氧化氢分解。
(6)除去Fe3+,要达到能使Fe3+完全沉淀的pH,同时不能达到其他离子开始沉淀的pH,故pH范围是:3.2≤pH<8.1。故填:3.2≤pH<8.1。
(7)操作X是通过结晶得到硫酸锰晶体,完整的步骤为:蒸发浓缩、降温结晶,过滤,洗涤,干燥。故填:降温结晶。
3.酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容,请回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的有___________ (填字母)。
A.纯碱属于碱 B.盐中一定含有金属元素
C.酸和碱中一定含有氢元素 D.生成盐和水的反应一定是中和反应
(2)向NaOH溶液中滴加稀盐酸,用温度传感器测得温度变化如图。
①从图中可以看出该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应;
②时间40s时,所得溶液中的溶质为 。
(3)某粗盐样品中含有氯化钙、硫酸镁等可溶性杂质,欲除去其中的可溶性杂质,可将样品溶解后进行下列操作:
a.加入过量的Ba(OH)2溶液;b.加过量的Y溶液;c.过滤;d.加过量盐酸;e.蒸发结晶。
①加入Ba(OH)2溶液时反应的化学方程式为 。
②加入过量Y溶液的目的是 。
③c、e操作中均使用的玻璃仪器,在e操作中的作用是 。
④若交换c和d的顺序,会有什么后果? 。
【答案】(1)C
(2) 放热 NaOH、NaCl
(3) Ba(OH)2+MgSO4=Mg(OH)2↓+BaSO4↓ 除去氯化钙和过量的氢氧化钡 搅拌,防止局部温度过高液体飞溅 生成的沉淀又与盐酸反应生成可溶物与氯化钠混在一起导致氯化钠不纯
【解析】(1)A、纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱,说法错误;
B、盐中不一定含有金属元素,如铵盐是由铵根离子和酸根离子构成的,组成中没有金属元素。说法错误;
C、在水溶液中电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物是酸,在水溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物是碱,所以酸和碱中一定含有氢元素,说法正确;
D、生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,说法错误;
故选C;
(2)①从图中可以看出反应过程中温度不断上升,故该反应是放热反应;
②时间40s时,温度未达到最高,说明反应还没有结束,此时氢氧化钠还有剩余,故所得溶液中的溶质为氢氧化钠和盐酸反应生成的氯化钠和剩余的氢氧化钠;
(3)①加入溶液时氢氧化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为:;
②加入过量的 溶液反应后,除去了硫酸镁,此时溶液中存在的杂质是氯化钙、氢氧化钡等可溶性杂质,为除去氯化钙、过量的氢氧化钡,Y溶液应为碳酸钠溶液;
③c、e操作中均使用的玻璃仪器是玻璃棒,在蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高液体飞溅;
④若交换c和d的顺序,先加入盐酸,盐酸会与碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀发生反应生成可溶于水的氯化钙、氯化钡、氯化镁与氯化钠混在一起无法除去。
4.归纳总结是学习化学的一种方法。请结合小明同学对酸碱的化学性质的归纳图完成下列问题。
(1)酸有相似的化学性质,是因为酸溶液中都含有 (填粒子符号)。
(2)写出一个符合反应⑥的化学方程式 。
(3)图中②性质在工业上可用于 。
(4)图中横线上应填物质类别的名称是 。
(5)碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都含有 (填粒子符号)。
【答案】(1)H+
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(合理即可)
(3)除去金属表面的锈等(合理即可)
(4)盐
(5)OH-
【解析】(1)酸有相似的化学性质,是因为酸溶液中都含有氢离子,其离子符号为H+。
(2)反应⑥,即碱与非金属氧化物反应生成盐和水,如氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
(3)图中②的性质,即酸能与金属氧化物反应,可用于除去金属表面的锈等。
(4)碱能与酸碱指示剂、非金属氧化物、酸、盐等反应,横线上应填物质类别的名称是盐。
(5)碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都含有氢氧根离子,其离子符号为OH﹣。
5.氯化钠固体和氯化氢气体溶于水形成溶液的微观过程如图所示。请回答相关问题:
(1)保持氯化氢化学性质的最小粒子是 (选填“原子”、“分子”或“离子”)。
(2)两物质溶解过程中,微观粒子种类没有发生改变的物质是 (填化学式)。
(3)分别向甲、乙两个烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应,写出甲烧杯中反应的化学方程式 ,此时甲乙两个烧杯的溶液中都存在相同的离子是 (填离子符号)。
【答案】(1)分子
(2)
(3)
【解析】(1)氯化氢是由氯化氢分子构成,则保持氯化氢化学性质的最小粒子是氯化氢分子;故填:分子。
(2)由微观示意图看出,两物质溶解过程中,微观粒子种类没有发生改变的物质是氯化钠;故填:。
(3)分别向甲、乙两个烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,恰好完全反应,氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,故甲烧杯中反应的化学方程式为;此时甲、乙两个烧杯的溶液中都存在相同的离子是硝酸根离子;故填:;。
6.是缓解胃酸过多的一种抗酸药。某化学兴趣小组在学习和有关性质后,对是否也适合作为抗酸药进行了如下探究。
【初步探究】
(1)从分类角度看,属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类。
(2)同学甲分别向等浓度的和溶液中滴入酚酞溶液,发现两者都变 色,溶液中颜色更深,由此推测可能 溶液碱性更强。同学乙认为要比较两种溶液的碱性强弱,可直接用试纸进行测定,于是依次测量等浓度的溶液和溶液的,结果分别为11和9。由此可见,溶液的碱性比溶液 (填“强”或“弱”)。
【提出问题】是否也适合作为抗酸药?
【查阅资料】①人体胃液(含有盐酸)通常约约1.5,体温约。
②抗酸药的标准之一:药物发生疗效时,胃液的保持在之间最宜,过高会导致胃痛等不适症状。
【提出猜想】
(3)猜想一:适合作为抗酸药。其理由是 (用化学方程式表示)。
猜想二:不适合作为抗酸药。其原因可能是碱性较强。
【实验探究】探究作为抗酸药的适应性。
先向烧杯中加入的盐酸,用自动注射器向烧杯中以的速度滴入的盐酸模拟人体分泌胃液,再加入适量碳酸钠固体,并持续搅拌。用传感器记录溶液随时间的变化曲线。将上述实验中换成,重复实验过程。所得两条曲线如图C所示。
【分析数据】
(4)由图可知,与相比:①反应时造成胃液远大于5;② 。
【得出结论】不适合作为抗酸药,猜想二正确。
【反思评价】
(5)有小组成员提出,从控制变量和对比实验的角度看,上述“实验探究”设计得不够严谨,你认为不严谨之处是 。
【拓展延伸】
(6)也是一种常用的抗酸药。相比,从与胃酸反应的产物分析,抗酸药存在的不足之处是 。
【答案】(1)盐
(2) 红 Na2CO3/碳酸钠 强
(3)
(4)的持续时间过长,会导致胃部不适
(5)实验没有模拟人体的温度
(6)与胃酸反应产生二氧化碳气体,可能造成胃胀
【解析】(1)NaHCO3是由钠离子和碳酸氢根构成,属于盐。
(2)碳酸氢钠、碳酸钠溶液pH均小于7,显碱性,能使酚酞溶液变红色;
碳酸钠溶液中的颜色更深,说明碳酸钠溶液的碱性更强;
碱性溶液的pH>7,且pH越大,碱性越强,则说明碳酸钠的碱性比碳酸氢钠的强。
(3)胃酸的主要成分为盐酸,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(4)由图可知,使用碳酸钠时,pH>5的持续时间过长,会导致胃部不适。
(5)人体的胃部温度与实验时的不同,故从控制变量和对比实验的角度看,不严谨之处是实验没有模拟人体的温度。
(6)氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,碳酸氢钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,和氢氧化铝相比,碳酸氢钠会产生气体,可能造成胃胀。
7.盐酸和氨水是用途广泛的化工试剂,可将氯化氢气体和氨气分别溶于水制得。
(1)工业上利用氯气和氢气在点燃条件下反应制氯化氢,反应的化学方程式为 。
(2)小华为探究水对酸的化学反应的影响,设计并完成如下实验(填写表中空白):
实验步骤
实验现象及结论
将镁条和浸有石蕊试液的滤纸干燥后,分别放入盛有干燥氯化氢的两个试管中
均无明显现象
①
②
(3)小明发现将滴有酚酞的10%稀氨水加热,观察到溶液颜色变浅,原因可能是 。可是,将滴有石蕊的10%稀盐酸加热,溶液颜色无明显变化。为进一步研究,取10%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,消耗两者的质量:①>②,则10%稀盐酸经加热煮沸后浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)为除去氯化钠溶液中的碳酸钠,小林选用10%稀盐酸设计了如下方案:
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)。
(5)现有一瓶标签残缺的盐酸,立即确定它是不是浓盐酸的方法是 。
(6)粗略测定该盐酸每毫升溶液中含溶质的质量。小冯设计的操作步骤如下:
第1步,在小烧杯中加入含有0.4g的溶液,滴入2滴酚酞试液;第2步,向10mL的量筒里注入该盐酸至一定刻度;第3步,用胶头滴管吸取量筒中的盐酸逐滴滴入上述烧杯中……一直滴到溶液由红色刚刚变为无色为止;第4步,记录试验数据;第5步,计算。
①本实验要用指示剂(酚酞)的原因是 。
②第3步要用到玻璃棒,它的作用与目的是 ;停止滴入盐酸后,胶头滴管中残留的盐酸应 。
③第4步记录的实验数据(设为)是 。
④第5步计算,每毫升盐酸中含的质量的计算式是 g/mL。
【答案】 向上述试管中的镁条和滤纸上滴入少量水(合理均可) 产生白雾,镁条表面产生气泡,滤纸变红,说明氯化氢易溶于水,酸的化学反应要在水溶液中才能完成 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(合理均可) 增大 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 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(合理均可) 打开瓶盖,若冒白雾,则是浓盐酸;否则就是稀盐酸 指示酸、碱恰好完全反应 使酸、碱溶液均匀混合,充分反应 放回量筒中 量筒中剩余盐酸的体积
【解析】(1)工业上利用氯气和氢气在点燃条件下反应制氯化氢,反应的化学方程式为;
(2)小华为探究水对酸的化学反应的影响,可采用对比实验的方法,一组实验用氯化氢与镁条和石蕊接触,一组实验用氯化氢和水混合再与镁条和石蕊接触,观察实验现象,因此:
实验步骤
实验现象及结论
将镁条和浸有石蕊试液的滤纸干燥后,分别放入盛有干燥氯化氢的两个试管中
均无明显现象
①向上述试管中的镁条和滤纸上滴入少量水(合理均可)
产生雾,镁条表面产生气泡,滤纸变红,说明氯化氢易溶于水,酸的化学反应要在水溶液中才能完成
(3)小明发现将滴有酚酞的10%稀氨水加热,观察到溶液颜色变浅,原因可能是氨水受热分解,随温度升高氨气溶解度减小,导致氨水浓度降低(合理均可);中和等量的氢氧化钠,未经加热的溶液用量比加热煮沸后的多,故加热煮沸后稀盐酸浓度增大;
(4)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,所以加入稀盐酸可将碳酸钠转化为氯化钠而除去;根据上述实验,加热煮沸无法除去溶液A中混有的过量HC1,所以方案不合理;碳酸钠溶液与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性。设计改进方案是向含有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,或将溶液加入过量的盐酸,再将溶液蒸干,然后重新配制成氯化钠溶液;
(5)浓盐酸有极强的挥发性,打开瓶盖时在瓶口会产生大量白雾;而稀盐酸的挥发性较弱,打开瓶盖时瓶口不会出现白雾。现有一瓶标签残缺的盐酸,立即确定它是不是浓盐酸的方法是打开瓶盖,若冒白雰,则是浓盐酸;否则就是稀盐酸;
(6)①向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液,溶液变为红色,再向该溶液中滴加盐酸,当溶液由红色恰好变为无色时,溶液显中性,此时氢氧化钠与盐酸恰好完全反应。本实验要用指示剂(酚酞)的原因是指示酸、碱恰好完全反应;
②第3步要用到玻璃棒,它的作用与目的是使酸、碱溶液均匀混合,充分反应;停止滴入盐酸后,胶头滴管中残留的盐酸应放回量筒中;
③要确定每毫升盐酸中含溶质HCl的质量,所用盐酸中溶质的质量根据氢氧化钠的质量可以算出,所用盐酸溶液的量不知道,可用所取盐酸的量-剩余盐酸的量得到。第4步记录的实验数据(设为)是量筒中剩余盐酸的体积;
④设:与含有0.4g的溶液恰好完全反应所需的氯化氢质量为x。
所以每毫升盐酸中含的质量的计算式是g/mL。
1.氢氧化锂(LiOH)在航天器中可用于吸收CO2,工业上用电解法制得的LiOH溶液中含有NaOH。在N2保护下将混合溶液蒸发结晶,可得到LiOH晶体。
有关物质的溶解度如表所示:
20
30
40
50
60
LiOH
12.8
12.9
13.0
13.3
13.8
NaOH
109
118
129
146
177
已知:LiOH和NaOH的化学性质相似,Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似。
(1)LiOH溶液的pH (填“>”“=”或“<”)7。若用湿润的pH测其pH值结果将 (“偏大”“偏小”“不变”)
(2)从电解法制得的溶液中,提取LiOH晶体,选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是 。
(3)电解法制得的1000 g溶液中,LiOH的质量分数为10%,NaOH的质量分数为5%。
①该溶液中LiOH的质量为 g。
②将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时,当剩余水的质量为100 g时,所得溶液是NaOH的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
③将10 g 10% LiOH溶液稀释为溶质质量分数为2%的溶液,下列说法错误的是 。
A.实验步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签
B.计算:量取水需要50 mL的量筒
C.量取:量取浓溶液时俯视读数会使所配溶液的溶质质量分数偏大
D.装瓶保存:有少量液体洒出,对溶质质量分数没有影响
(4)蒸发结晶过程中,若没有N2保护,LiOH晶体中会混有Li2CO3。检验方法:取样加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生。产生气泡反应的化学方程式为 。
(5)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行探究,实验装置如图1所示,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图2所示,判断溶液X是 (填“NaOH溶液”或“稀盐酸”),实验进行到60 s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3所示(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 (填“吸收”或“释放”)能量的结论。
【答案】(1) > 偏小
(2)氢氧化锂的溶解度受温度的影响变化不大
(3) 100 不饱和 C
(4)
(5) 稀盐酸 NaCl、NaOH 释放
【解析】(1)LiOH溶液显碱性,pH>7。若用湿润的pH试纸测定,溶液的碱性变弱,其pH值结果将偏小。
(2)从电解法制得的溶液中,提取LiOH晶体,选用蒸发结晶法而不选用冷却结晶法的理由是氢氧化锂的溶解度受温度的影响变化不大。
(3)①该溶液中LiOH的质量为:1000g×10%=100g;
②该溶液中氢氧化钠的质量为:1000g×5%=50g,20℃时,氢氧化钠的溶解度为109g,则该温度下,100g水中最多可溶解109g氢氧化钠,则将该溶液蒸发溶剂并降低温度到20℃时,当剩余水的质量为100g时,所得溶液是NaOH的不饱和溶液;
③将10g10% LiOH溶液稀释为溶质质量分数为2%的溶液,
A、步骤:计算、量取、混匀、装瓶贴标签,正确;
B、根据稀释前后量溶液中溶质的质量不变,10g×10%=2%×m稀,m稀=50g,加水的质量为50g-10g=40g,故取水需要50 mL的量筒,正确;
C、量取浓溶液时俯视读数,浓溶液的体积偏小,会使所配溶液的溶质质量分数偏小,错误;
D、有少量液体洒出,溶液具有均一性,因此对溶质质量分数没有影响,正确;故选C。
(4)Li2CO3和Na2CO3的化学性质相似,则产生气泡的反应为碳酸锂和稀盐酸反应生成氯化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:Li2CO3+2HCl=2LiCl+H2O+CO2↑。
(5)①由图2可知,实验开始前,X溶液的pH小于7,溶液呈酸性,则溶液X是稀盐酸,故填稀盐酸;实验进行到60s时溶液的pH大于7,则溶液中的溶质是氢氧化钠与稀盐酸反应生成的氯化钠和加入的过量的氢氧化钠,其化学式分别为NaCl、NaOH,故填NaCl、NaOH。
②由图3可知,反应开始后溶液的温度升高,据此可得出反应过程中释放能量的结论,故填释放。
2.兴趣小组用食盐(NaCl)和纯碱()进行如下实验。
(1)取等质量的食盐、纯碱于烧杯中,加入20℃等体积的水溶解。实验记录如下:
氯化钠
碳酸钠
溶液温度
20℃
>20℃
最终的溶解情况
全部溶解
有少量固体剩余
①碳酸钠溶解时 (选填“吸收”或“放出”)热量。
②20℃时,氯化钠的溶解度 (选填“>”、“=”或“<”)碳酸钠。
(2)厨房间的食盐和纯碱外观相似,请设计实验方案用化学方法进行区分 。
【答案】(1) 放出 >
(2)取相同质量固体,分别加入食醋,有气泡产生为碳酸钠,无气泡产生为氯化钠
【解析】(1)①碳酸钠溶解时温度升高,说明碳酸钠溶解放出热量,故填:放出。
②取等质量的食盐、纯碱于烧杯中,加入20℃等体积的水溶解,氯化钠全部溶解,碳酸钠部分溶解,说明20℃时,氯化钠的溶解度大于碳酸钠,故填:>。
(2)碳酸钠和食醋反应生成醋酸钠二氧化碳和水,氯化钠和食醋不反应,故填:取相同质量固体,分别加入食醋,有气泡产生为碳酸钠,无气泡产生为氯化钠。
3.探究纯碱的化学性质
同学们分别取一定量的碳酸钠溶液于四支试管中,进行如图所示的实验。
(1)试管①中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液呈 性。
(2)试管③和④中发生反应的实验现象都是产生了白色沉淀,请写出其中任意一个的化学反应方程式 。
(3)写出②中的化学反应方程式 。
(4)验证试管②反应后最终盐酸已经过量,能选择的试剂是________(不定项)。
A.铁丝 B.氧化铁 C.氢氧化铜 D.硝酸银溶液 E.酚酞溶液
【答案】(1)碱
(2)/
(3)
(4)ABC
【解析】(1)酚酞溶液遇碱性溶液变红,故试管①中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液呈碱性。
(2)试管③氢氧化钙遇碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,据此可以写出化学方程式:;试管④氯化钙遇碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,据此可以写出化学方程式:
。
(3)试管②中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,据此可以写出化学方程式:。
(4)A、铁丝能与盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,可以观察是否有气泡冒出来验证试管②反应后最终盐酸已经过量,该选项符合题意。
B、氧化铁能与盐酸反应生成氯化铁和水,可以观察氧化铁是否溶解、溶液是否变为黄色来验证试管②反应后最终盐酸已经过量,该选项符合题意。
C、氢氧化铜是蓝色固体,能与盐酸反应生成可溶于水的氯化铜和水,可以观察氢氧化铜是否溶解来验证试管②反应后最终盐酸已经过量,该选项符合题意。
D、由(3)可知该反应生成物中有氯化钠,氯化钠也能与硝酸银反应生成白色沉淀,故不能通过是否产生白色沉淀来验证试管②反应后最终盐酸已经过量,该选项不符合题意。
E、酚酞遇酸和中性溶液都不变色,故酚酞溶液不能验证试管②反应后最终盐酸已经过量,该选项不符合题意。
故选ABC。
4.兴趣小组同学根据碱的性质进行了如下实验。请回答下列问题:
(1)实验一中能使酚酞试液变色的离子是 (填离子符号)。
(2)实验二通过对比实验证明了NaOH和CO2可以反应,其中设计图②的实验目的是 ,向图①反应后的溶液中加入某种试剂,产生气泡,同样也能证明NaOH和CO2发生了反应,产生气泡的化学方程式为 。
(3)实验四中反应的化学方程式 ,观察到的现象是 。
(4)若向NaOH溶液中加入CuSO4,反应的化学方程式 ,观察到的现象是 ;过滤后滤液为无色,则溶质为 。
【答案】(1)
(2) 作为对比实验
(3) 有白色沉淀生成
(4) 有蓝色沉淀生成 Na2SO4或Na2SO4、NaOH
【解析】(1)碱溶液能够使酚酞溶液变红,酚酞试剂变红是由于溶液中存在;
(2)图②的目的是作为对比实验,排除CO2溶于水或与水发生反应造成干扰;
氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠,向图①溶液中加入稀盐酸,碳酸钠和稀盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳,产生气泡的化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)实验四中,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,反应的化学方程式:;
反应生成碳酸钙沉淀,可观察到有白色沉淀生成;
(4)氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,化学反应方程式为:;
反应生成氢氧化铜沉淀,观察到蓝色沉淀产生;
滤液无色,说明CuSO4已完全反应,溶质中一定有生成的Na2SO4。若NaOH溶液过量,溶质中还有NaOH。故滤液中的溶质为Na2SO4或Na2SO4和NaOH。
5.碳捕获、利用和封存技术是应对二氧化碳在空气中增加的有效措施。碳捕获是指将工业排放的二氧化碳气体从大气中分离出来,最常见的方法是通过化学吸收、物理吸附、膜分离等工艺来实现。化学吸附是用化学试剂吸收CO2,如图是用NaOH溶液吸收CO2的方法。
(1)NaOH溶液能与CO2反应,写出反应的化学方程式 。
(2)有同学认为此实验不足以证明NaOH溶液与CO2发生了反应,应该补充一个对比实验,补充的实验是: 。
【答案】(1)
(2)将氢氧化钠溶液换成等体积的水,再重复实验,观察软塑料瓶变瘪的程度
【解析】(1)NaOH溶液与CO2反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为;故填:。
(2)有同学认为此实验不足以证明NaOH溶液与CO2发生了反应,是因为二氧化碳能与水反应或溶于水,也能使容器内气体减少,压强减小;要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应,还需设计对比实验,将氢氧化钠溶液换成等体积的水,再重复实验,与放入氢氧化钠溶液的现象进行对比,观察软塑料瓶变瘪的程度是否相同;故填:将氢氧化钠溶液换成等体积的水,再重复实验,观察软塑料瓶变瘪的程度。
6.家用除湿盒可以除湿防霉。某兴趣小组对家用除湿盒(如图)产生兴趣,于是进行如下探究。
【活动一】初识除湿剂
[查阅资料]吸湿区内黑色颗粒是活性炭,白色颗粒氯化钙 (化学式CaCl2)
(1)活性炭的作用是吸附空气中的异味,利用了其 (填“物理”或“化学”)性质。
(2)CaCl2能除湿,说明其具有的性质是 (“吸水性”或“腐蚀性”)。
(3)春季气候较干燥,在室内放置了一段时间的除湿盒的集水区并没有水,但球状的 CaCl2颗粒体积变大了,其原因分析有道理的是______(填字母)。
A.CaCl2见光分解,生成氯化氢气体
B.CaCl2与水发生反应,生成了新物质
C.CaCl2内部有空隙,水进入空隙发生膨胀
【活动二】再探除湿剂————除湿效果的影响因素
(4)生石灰(主要成分CaO)也是常用的除湿剂,除湿原理是 (用化学方程式表示)。
(5)为比较CaCl2与生石灰在除湿效果上的差异,小组同学进行了如下实验:取5g生石灰与5gCaCl2粉末分别置于表面皿上,放置在同一环境中,观察并记录不同时间段除湿剂质量的变化。
第一天
第二天
第三天
第四天
CaCl2
少量溶解
大量溶解,质量8.0g
全部溶解,质量10.0g
全部溶解,质量12.1g
CaO
无明显变化
无明显变化,质量5.6g
无明显变化,质量5.8g
无明显变化,质量5.9g
根据上述现象和数据,分析除湿剂选用CaCl2的优势是 。
(6)同学们猜测CaCl2溶液可能可以继续吸湿,依据是 。
(7)为了进一步研究CaCl2颗粒大小与吸湿能力的关系,小组同学设计如下实验:
基本思路:在同一环境中,测量 的质量变化。
(8)对于家用除湿剂除湿效果的影响因素还可能有 (写一点即可)。
【活动三】测定吸湿率
小组同学继续观察,记录氯化钙与生石灰在吸湿实验中的数据变化如图所示。
已知:吸湿率=×100%
(9)最终氯化钙的吸湿率为 。
【答案】(1)物理
(2)吸水性
(3)B
(4)
(5)相同时间内,CaCl2吸湿速度更快,吸湿量更大
(6)CaCl2溶液具有吸水性
(7)不同颗粒大小的等质量CaCl2
(8)环境湿度(或温度)
(9)220%
【解析】(1)活性炭吸附异味的过程中,没有新物质生成,仅利用了其疏松多孔的结构特点,属于物理性质;
(2)CaCl2能除湿,是因为其具有吸水性,能吸收空气中的水分;
(3)A、CaCl2见光不分解,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氯化钙中不含有氢元素,所以如果氯化钙见光分解,也不可能生成氯化氢气体,此选项错误;
B、CaCl2能与水发生化合反应,生成结晶水合物,有新物质生成,此选项正确;
C、根据题干中的描述:在室内放置了一段时间的除湿盒的集水区并没有水,但球状的颗粒体积变大,说明不是水进入空隙发生物理膨胀,此选项错误;
故选:B;
(4)生石灰(主要成分是氧化钙)作除湿剂的原理是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
(5) 从表格数据可以看出,在相同时间内,氯化钙质量增加量比氧化钙大,即CaCl2吸收水分的质量比生石灰多,故除湿剂选用CaCl2的优势是:相同时间内,CaCl2吸湿速度更快,吸湿量更大;
(6)由于CaCl2固体具有吸水性,吸水后变成溶液,其溶液中溶质的性质不变,CaCl2溶液仍能继续吸收空气中的水分,所以猜测溶液能继续吸湿;
(7)为了进一步研究CaCl2颗粒大小与吸湿能力的关系,控制其他量相同,变量是CaCl2颗粒大小不同,所以在同一环境中,测量不同颗粒大小的等质量CaCl2在相同时间内溶液的质量变化;
(8)环境湿度越高、温度适宜,除湿剂与水分的接触越充分,除湿效果可能越明显,故填:环境湿度(或温度)。
(9)吸湿率公式为:, 由图可知,吸湿前质量为5g,最终吸湿后质量为16g,则最终氯化钙的吸湿率为:。
7.维生素C、碳酸氢钠、柠檬酸是VC泡腾片的主要成分,某同学用下图装置进行实验:
A装置向泡腾片中加入水后产生大量气泡;C装置向大理石中加入盐酸后也产生大量气泡。
同学对两组实验开展探究:
①提出猜想:两装置中都产生气泡,生成的气体是否相同?
②设计并实施实验:分别将产生的气体通过盛有石灰水的烧杯B、D中。
③观察、记录现象:A、C中都产生气泡,B、D中都 。
④分析现象得出结论:物质的组成决定性质,相似的组成决定相似的性质,由此推测泡腾片加水生成的气体来自于泡腾片中 和 反应。
【答案】 产生白色沉淀 碳酸氢钠 柠檬酸
【解析】③C装置中,大理石(CaCO3)与稀盐酸反应生成CO2气体,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,能使澄清石灰水中产生白色沉淀。观察、记录现象:A、C 中都产生气泡,B、D 中都产生白色沉淀。
④ A 装置产生的气体也能使澄清石灰水中产生白色沉淀,说明产生的气体都是二氧化碳。大理石(CaCO3)与稀盐酸反应生成CO2气体是盐类物质与酸反应生成二氧化碳;物质的组成决定性质,相似的组成决定相似的性质,由此推测泡腾片加水生成的气体来自于泡腾片中碳酸氢钠(盐类)和柠檬酸(酸)反应。
8.学习常见的碱时,甲、乙两位同学完成了下列实验。回答下列问题∶
(1)氢氧化钠俗称 。图1氢氧化钠表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫 。
(2)图2左边试管中没有明显变化。右边试管中澄清石灰水变 ,反应的化学方程式为 。
【提出问题】
二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应吗?
(3)【设计与实验】
甲同学设计了如图3装置并进行实验。收集一试管二氧化碳,拔掉橡皮塞,持拿试管底部,迅速将试管口没入溶液中,一段时间后,观察到的现象是 。
(4)乙同学认为甲同学的实验不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应,理由是 。
【实验改进】
乙同学设计了如图4装置并进行实验。打开K1,关闭K2,用注射器快速注入10 mL蒸馏水,关闭K1,振荡;打开K2,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为46.0 mL。在原实验的基础上,用注射器另取10 mL氢氧化钠溶液,重复以上操作,量筒内的水进入瓶中,量筒内水的体积最终为34.5 mL。
(5)【实验结论】
用实验数据解释二氧化碳和氢氧化钠溶液能发生反应 。
(6)【反思与交流】
通过实验,可知保存氢氧化钠的方法是 。
(7)乙同学的实验方案较复杂,可将甲同学的实验稍作改进,也能证明二氧化碳和氢氧化钠溶液发生了反应,改进方法是 。
【答案】(1) 火碱(或烧碱、苛性钠) 潮解
(2) 浑浊
(3)试管中液面上升
(4)二氧化碳能溶于水,液面上升可能是二氧化碳溶于水造成的
(5)10mL氢氧化钠溶液比10mL蒸馏水多消耗7.5mL二氧化碳,说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应
(6)密封保存
(7)
方案一
将烧杯中的氢氧化钠溶液换成蒸馏水,重复实验,比较试管内液面的高度
方案二
向试管中滴加氯化钡溶液或过量稀盐酸,观察现象
【解析】(1)NaOH俗称火碱、烧碱、苛性钠;NaOH暴露在空气中容易吸收水分,使表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫作潮解;
(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,将二氧化碳通入澄清石灰水中会看到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:;
(3)二氧化碳能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,试管内气压变小,外界大气压将液体压入试管,可看到试管中液面上升的现象;
(4)NaOH溶液中有水,二氧化碳能溶于水,也能使试管内气压变小,使试管中液面上升;
(5)注入10mL蒸馏水,量筒内的水减少50mL-46 mL=4 mL,说明10mL蒸馏水中最多溶解4mL的二氧化碳气体,再注入10mL的NaOH溶液,量筒内的水减少46mL-34.5 mL=11.5mL,10mL氢氧化钠溶液比10mL蒸馏水多消耗7.5mL二氧化碳,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应;
(6)NaOH在空气中不仅能吸收水分而潮解,还能与空气中的二氧化碳反应而变质,因此要密封保存;
(7)将烧杯中的NaOH溶液换成等体积的蒸馏水,重复实验,比较试管内液面的高度,换成蒸馏水后试管内液面上升的比原实验液面低,说明CO2能与NaOH发生反应;二氧化碳与NaOH反应生成碳酸钠,可向试管中滴加氯化钡溶液或稀盐酸,若产生白色沉淀或试管中有气体产生,说明二氧化碳能与NaOH发生反应。
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