内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
寒假作业06 调节土壤酸碱性与施用营养元素
1. 溶液的酸碱度——pH
(1)概念与意义:pH是表示溶液__________的数值,范围通常在0~14之间。
(2)pH与溶液酸碱性的关系(室温下):
pH < 7:溶液呈__________性,pH越__________,酸性越__________。
pH = 7:溶液呈__________性。
pH > 7:溶液呈__________性,pH越__________,碱性越__________。
举例与辨析:测得白醋pH≈3,汽水pH≈5,虽然两者都呈__________性,但__________的酸性更强。肥皂水pH≈10,石灰水pH≈12,两者都呈__________性,但__________的碱性更强。
(3)pH的测定方法:
pH试纸:操作简便,但结果较粗略。使用方法:用__________蘸取待测液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与__________对比,即可读出pH。
pH计(或pH传感器):可精确测定溶液的pH。
注意:不能将pH试纸直接浸入待测液中,以免__________;也不能先用水将试纸润湿,否则会__________。
(4)pH在生命活动中的重要性:
人体健康:人体内各种体液都有正常的pH范围。例如,血液的正常pH为7.35~7.45,呈弱碱性。pH偏离正常范围会导致疾病,严重时会危及生命。
植物生长:大多数植物适宜在接近中性的土壤(pH 6.5~7.5)中生长。部分植物喜酸(如茶树、杜鹃),部分植物耐碱(如枸杞、沙枣)。土壤酸碱度不适会影响植物对养分、水分的吸收。
2. 中和反应及其应用
(1)定义与实质:
定义:__________与__________作用生成__________和__________的反应。
实质:酸中的__________与碱中的__________结合生成水(H2O)的过程。反应通式:酸 + 碱 → __________ + __________。
实验验证:向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液(__________色)中,逐滴加入稀盐酸,边加边搅拌,直到溶液红色刚好褪为__________色,说明酸和碱恰好完全反应。
(2)中和反应的应用:
① 改良土壤酸碱性:农业上常用__________【Ca(OH)2】来改良酸性土壤。
反应原理:Ca(OH)2 + H₂SO4(土壤中过量酸) → __________
② 处理工业废水:工厂排放的酸性废水可用碱性物质(如熟石灰)中和;碱性废水可用酸性物质(如稀硫酸)中和,达标后才能排放。
③ 用于医药:胃酸过多(主要成分是__________)时,可服用含氢氧化铝【Al(OH)3】或碳酸氢钠(NaHCO3) 的药物中和过多胃酸。
原理辨析:Al(OH)3 + 3HCl → __________;NaHCO₃ + HCl → __________
注意:治疗胃酸过多__________(选填“能”或“不能”)用NaOH,因为其碱性太强,腐蚀性大。
④ 日常生活:被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹__________或__________(碱性)可止痒。皮肤不慎沾上山药黏液(含植物碱)会痒痛,可涂抹__________(酸性)缓解。
⑤ 科学实验:调节溶液的pH,使其满足特定化学反应所需的条件。
3. 化肥——植物生长的“营养餐”
(1)植物所需的主要营养元素:需求量最大的是__________(N)、__________(P)、__________(K),合称“化肥三要素”。
(2)化肥的分类、主要作用及常见品种:
种类
主要作用
常见品种(及分类)
注意事项与实例辨析
氮肥
促进茎叶生长,叶色浓绿,提高蛋白质含量。
__________态氮肥:碳酸氢铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)、硫酸铵【(NH4)2SO4】
__________态氮肥:硝酸钠(NaNO3)、硝酸钙【Ca(NO3)2】
__________氮肥:尿素【CO(NH2)2】
铵态氮肥不能与__________性物质(如熟石灰、草木灰)混用! 否则会生成__________(NH3)逸出,降低肥效。反应:2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
__________肥
促进根系发达、籽粒饱满,增强抗寒、抗旱能力。
过磷酸钙【Ca(H₂PO₄)₂和CaSO₄的混合物】、重过磷酸钙【Ca(H₂PO₄)₂】
磷肥能改善缺磷导致的植物生长迟缓、叶片暗绿或紫红等症状。
__________肥
促进光合作用和代谢,增强抗病虫害、抗倒伏能力。
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)、草木灰(主要含K2CO3)
草木灰水溶液呈__________性,不能与铵态氮肥混用。
(3)复合肥料:同时含有__________或__________主要营养元素的化肥。
举例:__________(KNO3)(含__________和__________)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)(含__________和__________)。
(4)化肥的利与弊及合理施用:
优点:养分含量高,肥效快,能大幅提高农作物产量。
不合理施用的危害:污染土壤和水体;使土壤板结、酸化或碱化;长期施用单一化肥导致营养失衡。
合理施用原则:根据土壤情况和作物需要,科学、合理、适量施用,提倡与有机肥料配合使用,以实现农业的可持续发展。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.下列化学肥料属于复合肥料的是
A. B. C. D.
2.下列实验操作正确的是
A.滴加液体
B.测溶液pH
C.加热固体
D.收集气体
3.下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
给校园中的花草施用硝酸钾
硝酸钾属于复合肥料
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用白醋除水垢(含碳酸钙、氢氧化镁)
水垢与醋酸只发生中和反应
D
用柠檬酸和小苏打自制汽水
柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
4.合理使用化肥对“发展粮食产业,助力乡村振兴”具有重要意义。下列关于化肥的说法错误的是
A.、都属于复合肥
B.为使作物根系发达可适量施用磷肥
C.硝酸铵()比尿素含氮量高
D.熟石灰与铵态氮肥不宜混合施用
5.下列叙述正确的是
A.复合肥中一定含有两种营养元素
B.施用化肥一定会引起土壤污染
C.盐一定是组成里有金属离子和酸根离子的化合物
D.磷元素可以增强作物的抗寒、抗旱能力
6.室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如图(为溶液实时温度与初始温度差),下列说法正确的是
A.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度一直增大
B.滴加盐酸的体积为8 mL时,所得溶液的pH<7
C.二者恰好完全反应时,消耗的盐酸的质量与氢氧化钠溶液的质量相等
D.该反应的微观实质是
7.下列实际应用中,利用中和反应原理的是
①用氢氧化钠溶液洗涤石油中残余的硫酸
②用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
③用熟石灰改良酸性土壤
④将稀氨水(含有、OH-)涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)能止痒
A.①②③④ B.仅①②③ C.仅②③④ D.仅①③④
8.某同学在常温下进行溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究,利用数字化传感器,借助计算机绘制出溶液pH随所滴入溶液体积变化的曲线如下图所示。下列有关说法不正确的是
A.在a点时溶液中的溶质为HCl和
B.在a→b段,溶液中数量逐渐增多
C.在c点时溶液中大量存在的阴离子为和
D.该反应的实质是和结合生成
9.下列生活场景中,没有利用酸碱中和反应的是
A.用熟石灰改良酸性土壤 B.用白醋除去水壶中的水垢
C.肥皂去油腻 D.用氢氧化钠除去石油中的硫酸
10.某同学用pH传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钠溶液过程中pH的变化,测定结果如图所示。下列说法不正确的是
A.a点时,溶液呈碱性 B.b点时,溶液中的溶质是氯化钠
C.c点时,溶液能使酚酞溶液变红 D.盐酸和氢氧化钠发生了中和反应
11.生活中一些常见物质的pH如下,其中酸性最强的是
A.食醋(pH≈3.5) B.牛奶(pH≈6.5) C.肥皂水(pH≈10) D.柠檬汁(pH≈2.5)
12.下列关于中和反应的说法正确的是
A.反应物均须溶于水 B.生成盐和水的反应一定是中和反应
C.中和反应一定是复分解反应 D.中和反应的发生必须借助酸碱指示剂来判断
13.中和反应在生产和生活中有广泛的应用,下列做法中,应用中和反应原理的是
A.用熟石灰和溶液来配制波尔多液
B.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取
C.用稀硫酸除铁锈
D.服用含的药物治疗胃酸过多
14.下列应用不是利用中和反应原理的是
A.用熟石灰改良酸性土壤 B.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
C.用稀盐酸除去铁锈 D.被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂肥皂水止痒
15.为缓解蚂蚁叮咬(释放出酸性液体)产生的痒痛,可在叮咬处涂抹
A.柠檬汁(pH 2~3) B.白醋(pH 3~4) C.牛奶(pH 6~7) D.肥皂水(pH 9~10)
16.胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。
(1)从分类角度看,CaCO3属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类。
(2)小红向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴入酚酞,两者均使酚酞变 色。小明用pH试纸测定等浓度的两种溶液,测得Na2CO3溶液pH为11,NaHCO3溶液pH为9,可见Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 (填“强”或“弱”)。
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。
(4)治疗胃酸过多的抗酸药之一氢氧化铝由 种元素组成,服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是 (填化学符号)。写出服用氢氧化铝后发生反应的化学方程式 。
(5)胃酸过多且伴有胃溃疡的患者不适合服用的抗酸药有 (写一种即可)。
(6)下图是某胃酸过多患者24小时胃液pH的变化曲线,科学家发现人体胃酸的pH影响人体对药物的吸收,胃液pH低时,胃对酸性药物的吸收相对多;胃液pH高时,有利于弱碱性药物的吸收。则该患者最适宜的用药时间段约为_______(填字母)。
A.7:00-9:00 B.12:00-14:00 C.16:00-18:00 D.20:00-22:00
(7)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性。铝碳酸镁片(有效成分的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,几乎不溶于水)中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子,其中起抗酸作用的微观粒子是 (填粒子符号)。
17.酸碱中和反应是学生必做的基础实验之一。小明用稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验,同时利用数字传感器监测溶液pH变化,得到如图1所示曲线。图2是探究中和反应能量变化的装置。
(1)由图1可知小明的实验操作是将 溶液滴加到另一种溶液中,反应的化学方程式是 。
(2)b点对应的溶液中,含有的溶质是 (填化学式)。
(3)图2,将浓硫酸逐渐加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,试管中的现象是 。U形管中液面出现左低右高,小明由此判断该反应为放热反应。小黄认为该实验不能说明酸碱中和反应放热,理由是 。
(4)若要验证反应后溶液中硫酸有剩余,下列操作不可行的是________(填字母)。
A.取样,滴加溶液 B.取样,加入锌粉
C.取样,加入粉末 D.取样,加入CuO粉末
18.生活和生产中处处蕴含着化学知识,请回答下列问题。
(1)图1中的“碘”指的是 (填“单质”或“元素”),
(2)图2中氦气用于填充探空气球,利用氦气的物理性质是 。
(3)图3中煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧,反应的化学方程式为 。
(4)图4中松花皮蛋是用生石灰、草木灰(含有K2CO3)、食盐等腌制而成,食用时一般加入少量食醋(含醋酸)去除涩味,原因是 。
1.下列应用的主要原理涉及中和反应的是(不定项)
A.生石灰用于加热即热食品 B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.熟石灰用于改良酸性土壤 D.用硫酸处理印染厂含碱废水
2.下列关于物质的用途正确的是(不定项,1-3个正确选项)
A.食盐水用于除铁锈 B.氢氧化钠治疗胃酸过多
C.熟石灰改良酸性土壤 D.碳酸钙可用作补钙剂
3.某实验小组测得稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的pH随时间变化曲线(图1)、电导率随时间变化曲线(图2)(电导率的数值越大,溶液的导电性越强)。下列说法正确的是
A.M点之前溶液中的离子总数变小
B.M点到N点溶液的电导率升高的原因可能是滴加的稀盐酸过量所致
C.B点溶液中的溶质为NaCl
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
4.探究氢氧化钠溶液和稀盐酸混合是否发生反应呢?某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量溶液的烧杯中放置传感器和温度传感器,并滴入3滴酚酞试液,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入溶液,计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题:
(1)烧杯中的X溶液是 ,实验过程中烧杯内溶液的颜色变化:________。
(2)实验过程中发生反应的化学方程式是________。
(3)结合图像分析上述实验,下列说法正确的是________(填序号)。
A.a点溶液显碱性 B.加入溶液时恰好完全反应
C.该反应是放热反应 D.烧杯中的质量分数一直增大
5.往烧杯中加入一定量的NaOH溶液,滴入几滴酚酞试剂,再逐滴滴入稀盐酸(如图一),测得溶液的pH变化曲线如图二所示。
(1)图一烧杯中能证明氢氧化钠和稀盐酸反应的证据是 。
(2)图二中b点的含义是 。
(3)图二中c点所示的溶液中,含有的溶质是 (填化学式)。
6.小江同学用氢氧化钠溶液与稀盐酸进行实验、如图甲,请回答:
(1)能说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的实验现象是 。
(2)上图乙为该反应的微粒变化示意图,则反应后D粒子的化学符号是 。
(3)下列物质能证明滴加的稀盐酸过量的是________(填字母编号)
A.
B.
C.
D.Zn粒
E.pH试纸
F.
7.稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中的实验示意图(如图1、2)和溶液的温度及pH变化曲线图如图3、4所示。请回答下列问题:
(1)图4是 (填“图1”或“图2”)实验对应的溶液pH变化图像,该反应的化学方程式为 。
(2)当图2中的溶液恰好变成无色时,对应图3中的 (填“A”“B”或“C”)点。
(3)图4中的c点溶液呈 性,此时溶液中含有的阳离子是 (填离子符号)。
8.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,某兴趣小组开展了项目式学习。
任务一:从能量变化角度探究酸和碱的反应。某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)氢氧化钠和盐酸发生了反应的实验证据是 。
(2)写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式 。
(3)此中和反应的温度变化主要是由于 (填离子符号)发生了反应,放出热量的缘故。
任务二:探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。
【查阅资料】相同状况下,溶液中离子浓度越大,导电性越强,电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图2所示。
(4)mn段曲线下降的原因分析:氢氧化钠溶液中滴入浓盐酸,原溶液中钠离子数目不变, (填离子符号)数目减少,盐酸带入的 (填离子符号)数目与原溶液消失的离子数目 (填“增加”“减少”或“相等”),浓盐酸还带入了 ,从而导致离子浓度减小,所以电导率变小。
(5)如图3表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中,溶液中微观粒子的变化情况,按时间先后排列的顺序为 (填序号)。
任务三:探究中和反应中pH的变化。取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液,分别滴入两滴无色酚酞溶液,再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线如图4。
(6)在a、b、c三种曲线所示的实验中,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 ,溶液红色最先褪去的是 ,20min时溶液的酸性由弱到强的顺序为 。
9.我国杰出的化学家侯德榜先生,是中国重化学工业的开拓者、近代化学工业的奠基人之一,是世界制碱业的权威。他发明的侯氏制碱法是以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,制取纯碱和副产品氯化铵的过程。氯化铵主要用作化肥同时能一定程度改良碱性土壤,而纯碱是重要的基本化工原料,用量大,在国民经济中占重要地位。
(1)氯化铵属于一种________。
A.氮肥 B.钾肥 C.磷肥 D.复合肥
(2)下列有关中和反应的说法中错误的有_______(多选)。
A.能与碱发生反应的物质一定是酸
B.中和反应会放出热量
C.生成盐和水的反应一定是中和反应
D.中和反应一定是复分解反应
(3)纯碱属于盐类,其水溶液呈 (选填“酸”、“碱”或“中”)性,少年探究团对纯碱水溶液的酸/碱性形成原因产生了兴趣。
【提出问题】造成纯碱溶液呈酸/碱性的原因是什么?
【查阅资料】NaCl、溶液呈中性,对溶液的酸碱性没有影响;在水中全部离解成Na+和。
【提出猜想】
猜想一:Na+与水作用,使溶液显示出酸/碱性;
猜想二:水分子单独起作用,使溶液显示出酸/碱性;
猜想三: 与水作用,使溶液显示出酸/碱性。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
①将一定量的NaCl溶于水中,滴入2滴酚酞
溶液不显 色
猜想一不成立
②向一定量的蒸馏水中滴入2滴酚酞
猜想二不成立
③将一定量的溶于水,滴入2滴酚酞,再向溶液中加入适量的溶液
猜想三成立,反应化学方程式为
【讨论与交流】
博士和同学们进行交流,得出了结论:溶液的酸/碱性是因为在溶液中离解出了新的微粒,请你写出可能产生的微粒: (填一种即可)。
溶液后溶液变成无色,产生白色沉淀;;或。
10.已知:此实验条件下Na2CO3溶液的pH~11.9,NaHCO3溶液的pH~8.1。甲同学向定量的碳酸氢钠溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH 变化与时间的关系如图 1。乙同学向与上述碳酸氢钠等体积、含等碳原子数碳酸钠溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,得到 pH 变化与时间的关系图2所示。
【现象与讨论】
(1)甲同学滴加盐酸时发现很快就有气泡了,而乙同学实验时却发现一开始并无气泡,滴了一时间才有气泡产生。于是,老师首先请甲同学书写了碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式 ,此反应的微观实质是 ,b点的溶质为 (写化学式)。
【交流与反思】
(2)最后丙同学将图2的阴影部分和图1进行叠加,发现两者基本重合。通过上述分析,碳酸钠和盐酸反应过程,可以依次用以下两个化学方程式表示: 。
11.实验是科学探究的重要手段,某兴趣小组借助数字化实验装置图1探究“氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应”,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液A是 ,a点所示的溶液中的溶质有 (填化学式)。
(2)恰好完全反应时,消耗溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液10 g。根据图示计算稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.01%)。
12.欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数,现取30g该稀硫酸样品于烧杯中,将溶质质量分数为的NaOH溶液逐滴滴入到烧杯中,边滴边搅拌,随着NaOH溶液的不断滴入,溶液pH的变化如图所示。请回答下列问题。
(1)a点溶液中的溶质是(填化学式) 。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到)
1.我国科学家根据光合作用原理,研制出“串联催化体系”,可以在太阳光和催化剂作用下分解H2O,再联合CO2制备出一种化工原料乙烯(C2H4)。下列说法错误的是
A.该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能
B.反应1可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物
C.反应2中,原子的数目不变,分子的数目变少
D.在转化过程中,水进行了循环利用,因此无需额外补充
2.N2O是一种温室气体,主要由土壤中氮元素在微生物作用下生成。兴趣小组开展以下探究:在相同条件下,三个土壤培养瓶中,一个不施加任何氮肥,作为空白对比实验;另两个分别加入含相同质量氮元素的氮肥:尿素[CO(NH2)2]和石灰氮(CaCN2)。测定不同时间后培养瓶气体中N2O的含量,结果如图所示。下列说法正确的是
A.N2O属于混合物 B.含相同质量氮元素的尿素质量大于石灰氮
C.不施加氮肥的土壤就不会产生N2O D.施加石灰氮可以减少土壤N2O排放
3.将100gBa(OH)2溶液与50g稀盐酸混合后,向反应后所得的溶液中先后加入MgSO4溶液和稀硫酸,产生沉淀的质量与所加溶液的质量如下图所示。下列有关说法正确的是
A.O点溶液的质量为150g,溶液的pH=7
B.原稀盐酸的溶质质量分数为73%
C.b点溶液中金属离子的种类只有一种
D.向d点溶液中滴加少量NaOH溶液,立即有沉淀产生
4.物质甲、乙均可灭杀新型冠状病毒(2019-nCoV),下图1是其灭杀过程中的反应示意图,转化Ⅱ中溶液的pH变化如下图2所示。
下列说法正确的是
A.转化I属于复分解反应
B.转化Ⅱ中氧元素的化合价升高
C.相同条件下乙的酸性比戊强
D.物质丙和丁的组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
5.用图1装置探究制取CO2的实验。实验开始时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸。用图2表示实验过程中装置A和C中的液体pH变化曲线。下列分析正确的是
A.装置A中酸性逐渐增强 B.t2时锥形瓶中有盐酸剩余
C.装置B的作用是吸收水蒸气 D.装置C中液体质量持续增大
6.化学兴趣小组发现向碳酸钠溶液中滴加盐酸并不是立即有气体生成,据此小组查阅资料:原来向Na2CO3溶液中加入盐酸时反应分两步完成。
第一步:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
第二步:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。小组成员使用数字化传感器测定反应过程中pH及CO2浓度的变化值如图所示,下列有关实验分析正确的是
A.A~B段,溶液中溶质为碳酸氢钠
B.A~B,溶液中的pH值逐渐变小,碱性变大
C.如图曲线,②表示二氧化碳的浓度的变化曲线
D.滴加0-40mL盐酸溶液时CO2浓度几乎不变,说明此时盐酸与碳酸钠未发生反应
7.人体胃液的主要成分为盐酸,正常pH范围为1左右,胃酸过多会引起胃病。以下是三种胃药的有效成分如表,胃药使用不当,可能导致胃胀气等症状。
胃药a
胃药b
胃药c
碳酸氢钠NaHCO3
铝碳酸镁Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O
氢氧化铝Al(OH)3
实验一:验证胃药是否能抗酸
各取25mLpH=1.20的稀盐酸放入三个小烧杯中,分别加入有效成分质量相同的三种胃药,搅拌120s,观察实验现象并用pH传感器测定反应后溶液的pH。
胃药种类
胃药a
胃药b
胃药c
现象
产生大量气体
产生极少量气体
无气体
反应后溶液的pH
6.37
4.25
1.34
(1)胃药a主要成分的俗称是 ,胃药a和胃药b产生的气体均为CO2,实验室检验该气体使用的试剂的化学式是 。
(2)由实验一可知三种胃药都能抗酸,依据是 。
实验二:探究影响胃药抗酸效果的因素
下表所示实验中,均取25mLpH=1.20的稀盐酸,加入胃药,搅拌,用传感器测定一定反应时间后溶液的pH(反应后pH越大,抗酸效果越好)
实验编号
胃药种类
有效成分质量/g
反应时间/s
溶液的pH
①
胃药a
0.5
60
6.02
②
胃药a
0.5
120
6.37
③
胃药a
0.5
180
6.54
④
胃药b
0.5
60
3.93
⑤
胃药b
0.5
120
4.25
⑥
胃药b
0.5
180
4.70
⑦
胃药c
0.5
60
1.26
⑧
胃药c
0.5
120
1.34
⑨
胃药c
0.5
180
1.42
(3)探究反应时间对胃药抗酸效果的影响的实验组合不正确的是_______。
A.①②③ B.④⑤⑥ C.⑦⑧⑨ D.①②④
(4)由实验二可知,其他条件相同时,三种胃药的抗酸效果正确的是_______。
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.c>b>a
(5)实际应用中,胃药b比胃药使用得更多。结合上述实验,说明胃药b具有的优势是 (写出一点即可)。
8.中和反应是一类重要的化学反应。某化学兴趣小组研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,反应过程中溶液的pH变化如图甲所示,该反应的微观示意图如图乙所示。请回答下列问题:
(1)该实验中选用无色酚酞试液作为指示剂而不用紫色石蕊试液的原因是 。
(2)根据图甲,下列说法中,正确的是___________(填字母)。
A.a点时的溶液能使无色酚酞试液变红
B.b点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
C.若要验证c点时溶液中溶质的成分,可以通过加入氢氧化铜达到实验目的
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
(3)分析图乙,该反应中数目减少的离子是 (填离子符号),图乙中“反应后”溶液的成分对应图甲中的 (a/b/c)点。
(4)酸碱中和反应在日常生活、工农业生产中有着广泛的应用。已知氢氧化钙与硫酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,根据化学方程式,计算7.4kg氢氧化钙能中和硫酸厂排放的污水中硫酸的质量。
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寒假作业06 调节土壤酸碱性与施用营养元素
1. 溶液的酸碱度——pH
(1)概念与意义:pH是表示溶液酸碱性强弱程度的数值,范围通常在0~14之间。
(2)pH与溶液酸碱性的关系(室温下):
pH < 7:溶液呈酸性,pH越小,酸性越强。
pH = 7:溶液呈中性。
pH > 7:溶液呈碱性,pH越大,碱性越强。
举例与辨析:测得白醋pH≈3,汽水pH≈5,虽然两者都呈酸性,但白醋的酸性更强。肥皂水pH≈10,石灰水pH≈12,两者都呈碱性,但石灰水的碱性更强。
(3)pH的测定方法:
pH试纸:操作简便,但结果较粗略。使用方法:用玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对比,即可读出pH。
pH计(或pH传感器):可精确测定溶液的pH。
注意:不能将pH试纸直接浸入待测液中,以免污染溶液;也不能先用水将试纸润湿,否则会稀释待测液,导致测量不准。
(4)pH在生命活动中的重要性:
人体健康:人体内各种体液都有正常的pH范围。例如,血液的正常pH为7.35~7.45,呈弱碱性。pH偏离正常范围会导致疾病,严重时会危及生命。
植物生长:大多数植物适宜在接近中性的土壤(pH 6.5~7.5)中生长。部分植物喜酸(如茶树、杜鹃),部分植物耐碱(如枸杞、沙枣)。土壤酸碱度不适会影响植物对养分、水分的吸收。
2. 中和反应及其应用
(1)定义与实质:
定义:酸与碱作用生成盐和水的反应。
实质:酸中的H⁺与碱中的OH⁻结合生成水(H2O)的过程。反应通式:酸 + 碱 → 盐 + 水。
实验验证:向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液(红色)中,逐滴加入稀盐酸,边加边搅拌,直到溶液红色刚好褪为无色,说明酸和碱恰好完全反应。
(2)中和反应的应用:
① 改良土壤酸碱性:农业上常用熟石灰【Ca(OH)2】来改良酸性土壤。
反应原理:Ca(OH)2 + H₂SO4(土壤中过量酸) → CaSO4 + 2H2O
② 处理工业废水:工厂排放的酸性废水可用碱性物质(如熟石灰)中和;碱性废水可用酸性物质(如稀硫酸)中和,达标后才能排放。
③ 用于医药:胃酸过多(主要成分是盐酸)时,可服用含氢氧化铝【Al(OH)3】或碳酸氢钠(NaHCO3) 的药物中和过多胃酸。
原理辨析:Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O;NaHCO₃ + HCl → NaCl + H2O + CO2↑
注意:治疗胃酸过多不能(选填“能”或“不能”)用NaOH,因为其碱性太强,腐蚀性大。
④ 日常生活:被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹肥皂水或氨水(碱性)可止痒。皮肤不慎沾上山药黏液(含植物碱)会痒痛,可涂抹食醋(酸性)缓解。
⑤ 科学实验:调节溶液的pH,使其满足特定化学反应所需的条件。
3. 化肥——植物生长的“营养餐”
(1)植物所需的主要营养元素:需求量最大的是氮(N)、磷(P)、钾(K),合称“化肥三要素”。
(2)化肥的分类、主要作用及常见品种:
种类
主要作用
常见品种(及分类)
注意事项与实例辨析
氮肥
促进茎叶生长,叶色浓绿,提高蛋白质含量。
铵态氮肥:碳酸氢铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)、硫酸铵【(NH4)2SO4】
硝态氮肥:硝酸钠(NaNO3)、硝酸钙【Ca(NO3)2】
有机氮肥:尿素【CO(NH2)2】
铵态氮肥不能与碱性物质(如熟石灰、草木灰)混用! 否则会生成氨气(NH3)逸出,降低肥效。反应:2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
磷肥
促进根系发达、籽粒饱满,增强抗寒、抗旱能力。
过磷酸钙【Ca(H₂PO₄)₂和CaSO₄的混合物】、重过磷酸钙【Ca(H₂PO₄)₂】
磷肥能改善缺磷导致的植物生长迟缓、叶片暗绿或紫红等症状。
钾肥
促进光合作用和代谢,增强抗病虫害、抗倒伏能力。
硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)、草木灰(主要含K2CO3)
草木灰水溶液呈碱性,不能与铵态氮肥混用。
(3)复合肥料:同时含有两种或两种以上主要营养元素的化肥。
举例:硝酸钾(KNO3)(含K和N)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)(含N和P)。
(4)化肥的利与弊及合理施用:
优点:养分含量高,肥效快,能大幅提高农作物产量。
不合理施用的危害:污染土壤和水体;使土壤板结、酸化或碱化;长期施用单一化肥导致营养失衡。
合理施用原则:根据土壤情况和作物需要,科学、合理、适量施用,提倡与有机肥料配合使用,以实现农业的可持续发展。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.下列化学肥料属于复合肥料的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】复合肥料是指含有氮(N)、磷(P)、钾(K)三种元素中至少两种的肥料。
A、NH4H2PO4含有氮和磷,属于复合肥料,该选项正确。
B、K2CO3含有钾,是钾肥,不属于复合肥料,该选项错误。
C、NaNO3含有氮,是氮肥,不属于复合肥料,该选项错误。
D、 NH4NO3含有氮,是氮肥,不属于复合肥料,该选项错误。
故选A。
2.下列实验操作正确的是
A.滴加液体
B.测溶液pH
C.加热固体
D.收集气体
【答案】A
【解析】A、用胶头滴管滴加液体时,胶头滴管应竖直悬空在试管口正上方,不能伸入试管内(防止污染试剂),图中操作正确。
B、测定溶液pH时,不能将pH试纸直接浸入待测液中(会污染待测液,且试纸本身的杂质也会影响测定结果),正确操作是用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,再与标准比色卡对比,图中操作错误。
C、 给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜(防止冷凝水回流使试管炸裂),用酒精灯外焰加热,铁架台铁夹夹在试管中上部,图中操作错误。
D、收集气体时,若采用向上排空气法,导管应伸到集气瓶底部(保证将瓶内空气排尽),图中导管仅伸到瓶口,操作错误。
故选A。
3.下列劳动项目与所涉及的化学知识不相符的是
选项
劳动项目
化学知识
A
给校园中的花草施用硝酸钾
硝酸钾属于复合肥料
B
洗净擦干炒菜后的铁锅
铁在潮湿空气中易生锈
C
用白醋除水垢(含碳酸钙、氢氧化镁)
水垢与醋酸只发生中和反应
D
用柠檬酸和小苏打自制汽水
柠檬酸和小苏打能反应生成CO2
【答案】C
【解析】A、硝酸钾中含有氮、钾两种营养元素,属于复合肥,故A正确;
B、铁在潮湿环境中易生锈,饭后洗净铁锅并擦干,可以防止生锈,故B正确;
C、中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应,用白醋除水垢(含碳酸钙、氢氧化镁),水垢中碳酸钙与醋酸发生的反应不属于中和反应,故C错误。
D、柠檬酸与小苏打反应生成CO2,可以用柠檬酸和小苏打自制汽水,故D正确。
故选C。
4.合理使用化肥对“发展粮食产业,助力乡村振兴”具有重要意义。下列关于化肥的说法错误的是
A.、都属于复合肥
B.为使作物根系发达可适量施用磷肥
C.硝酸铵()比尿素含氮量高
D.熟石灰与铵态氮肥不宜混合施用
【答案】C
【解析】A、和均含两种营养元素,属于复合肥,正确。
B、磷肥能促进根系发育,所以为使作物根系发达可适量施用磷肥,正确。
C、硝酸铵()含氮量为35%,尿素[]含氮量约46.7%,故硝酸铵含氮量低于尿素,错误。
D、熟石灰与铵态氮肥混合会反应生成氨气,导致氮素损失,正确。
故选C。
5.下列叙述正确的是
A.复合肥中一定含有两种营养元素
B.施用化肥一定会引起土壤污染
C.盐一定是组成里有金属离子和酸根离子的化合物
D.磷元素可以增强作物的抗寒、抗旱能力
【答案】D
【解析】A、复合肥是指含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上的化肥。所以复合肥不一定只含有两种营养元素,也可能含有三种,例如一些N、P、K复合肥同时含有氮、磷、钾三种营养元素,错误。
B、合理施用化肥能提高农作物产量,不一定会引起土壤污染。只有不合理过量施用化肥,才可能导致土壤板结、酸化等污染问题, 错误。
C、盐是组成里含有金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物,铵盐如NH4Cl,其组成中不含金属离子,而是铵根离子和酸根离子,所以盐不一定是组成里有金属离子和酸根离子的化合物,错误。
D、磷肥能促进作物生长,增强作物的抗寒、抗旱能力,磷元素是磷肥的重要组成元素,正确。
故选D。
6.室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系如图(为溶液实时温度与初始温度差),下列说法正确的是
A.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度一直增大
B.滴加盐酸的体积为8 mL时,所得溶液的pH<7
C.二者恰好完全反应时,消耗的盐酸的质量与氢氧化钠溶液的质量相等
D.该反应的微观实质是
【答案】D
【解析】A、室温下,向一定体积10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,该反应放出热量,随着反应的进行,温度逐渐升高,氯化钠的溶解度逐渐增大,待完全反应后,温度逐渐恢复至室温,氯化钠的溶解度又减小,不符合题意;
B、滴加盐酸的体积为8 mL时,此时氢氧化钠还未完全反应,此时溶液中的溶质是氢氧化钠和氯化钠,溶液显碱性,pH>7,不符合题意;
C、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,即,参加反应的氯化氢与氢氧化钠的质量比为:36.5:40,该实验中氢氧化钠和稀盐酸的溶质质量分数相等,则二者恰好完全反应时,消耗的盐酸的质量小于消耗氢氧化钠溶液的质量,不符合题意;
D、发生反应为氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,其微观实质是:,符合题意。
故选D。
7.下列实际应用中,利用中和反应原理的是
①用氢氧化钠溶液洗涤石油中残余的硫酸
②用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
③用熟石灰改良酸性土壤
④将稀氨水(含有、OH-)涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)能止痒
A.①②③④ B.仅①②③ C.仅②③④ D.仅①③④
【答案】A
【解析】中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。
①用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残余硫酸,氢氧化钠属于碱,与硫酸反应生成盐和水,是酸和碱的反应,符合中和反应的特点,属于中和反应;
②用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多,氢氧化铝属于碱,与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,符合中和反应的特点,属于中和反应;
③用熟石灰改良酸性土壤,熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,与土壤中的酸生成盐和水,符合中和反应的特点,属于中和反应;
④将稀氨水(含有、OH-)涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)能止痒,氨水属于碱,与蚁酸生成盐和水,符合中和反应的特点,属于中和反应。
故选A。
8.某同学在常温下进行溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究,利用数字化传感器,借助计算机绘制出溶液pH随所滴入溶液体积变化的曲线如下图所示。下列有关说法不正确的是
A.在a点时溶液中的溶质为HCl和
B.在a→b段,溶液中数量逐渐增多
C.在c点时溶液中大量存在的阴离子为和
D.该反应的实质是和结合生成
【答案】B
【解析】A、稀盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,a点时溶液的pH小于7,显酸性,在a点时溶液中的溶质为和,A正确;
B、a→b段,溶液的pH逐渐增大至等于7,溶液的酸性逐渐变弱,溶液中数量逐渐减少,B错误;
C、c点时溶液的pH大于7,显碱性,溶液中的溶质是氯化钡、氢氧化钡,在c点时溶液中大量存在的阴离子为和,C正确;
D、稀盐酸和氢氧化钡反应生成氯化钡和水,属于中和反应,该反应的实质是和结合生成,D正确。
故选B。
9.下列生活场景中,没有利用酸碱中和反应的是
A.用熟石灰改良酸性土壤 B.用白醋除去水壶中的水垢
C.肥皂去油腻 D.用氢氧化钠除去石油中的硫酸
【答案】C
【解析】A、熟石灰是氢氧化钙,属于碱,酸性土壤中含有酸性物质,氢氧化钙与酸性物质发生酸碱中和反应,从而改良酸性土壤,利用了酸碱中和反应,不符合题意。
B、白醋中含有醋酸,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁等。醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,碳酸钙不属于碱,所以该反应不是酸碱中和反应,醋酸与氢氧化镁反应生成醋酸镁和水,该反应是酸和碱生成盐和水反应,属于中和反应,用白醋除去水壶中的水垢过程部分利用了中和反应,不符合题意
C、肥皂去油腻是利用了乳化作用,属于物理变化,没有中和反应发生,符合题意。
D、氢氧化钠是碱,硫酸是酸,二者发生酸碱中和反应生成硫酸钠和水,利用了酸碱中和反应,不符合题意。
故选C。
10.某同学用pH传感器测定稀盐酸滴入氢氧化钠溶液过程中pH的变化,测定结果如图所示。下列说法不正确的是
A.a点时,溶液呈碱性 B.b点时,溶液中的溶质是氯化钠
C.c点时,溶液能使酚酞溶液变红 D.盐酸和氢氧化钠发生了中和反应
【答案】C
【解析】A、a点时,pH大于7,溶液显碱性,不符合题意;
B、b点时,pH=7,此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,则此时溶液中的溶质是氯化钠,不符合题意;
C、c点时,pH小于7,此时溶液显酸性,不能使无色酚酞溶液变色,符合题意;
D、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,是酸与碱作用生成盐和水的反应,属于中和反应,不符合题意。
故选C。
11.生活中一些常见物质的pH如下,其中酸性最强的是
A.食醋(pH≈3.5) B.牛奶(pH≈6.5) C.肥皂水(pH≈10) D.柠檬汁(pH≈2.5)
【答案】D
【解析】酸性强弱取决于pH值,pH值越小,酸性越强。比较各选项pH值:食醋(3.5)、牛奶(6.5)、肥皂水(10,碱性)、柠檬汁(2.5),柠檬汁pH最小,故酸性最强。
故选D。
12.下列关于中和反应的说法正确的是
A.反应物均须溶于水 B.生成盐和水的反应一定是中和反应
C.中和反应一定是复分解反应 D.中和反应的发生必须借助酸碱指示剂来判断
【答案】C
【解析】中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于复分解反应的一种。
A、中和反应是酸与碱的反应,并非反应物都须溶于水,例如,氢氧化铜(不溶于水的碱)与盐酸的反应,仍属于中和反应,此选项错误;
B、生成盐和水的反应不一定是中和反应,例如,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠(盐)和水,但该反应是氧化物与碱的反应,并非酸与碱的中和反应,此选项错误;
C、中和反应是酸与碱相互交换成分,生成盐和水的反应,符合复分解反应 “两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物” 的定义,因此中和反应一定是复分解反应,此选项正确;
D、中和反应的发生不一定需要借助酸碱指示剂判断,例如,氢氧化钡与硫酸反应时,会直接产生白色沉淀,可通过沉淀现象判断反应发生,此选项错误。
故选:C。
13.中和反应在生产和生活中有广泛的应用,下列做法中,应用中和反应原理的是
A.用熟石灰和溶液来配制波尔多液
B.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取
C.用稀硫酸除铁锈
D.服用含的药物治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】A、用熟石灰和溶液来配制波尔多液,熟石灰即氢氧化钙,氢氧化钙与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,不是酸与碱反应生成盐和水的反应,不属于中和反应,不符合题意;
B、实验室用石灰石和稀盐酸反应制取,石灰石主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,不是酸与碱反应生成盐和水的反应,不属于中和反应,不符合题意;
C、用稀硫酸除铁锈,铁锈主要成分是氧化铁,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,不是酸与碱反应生成盐和水的反应,不属于中和反应,不符合题意;
D、服用含的药物治疗胃酸过多,氢氧化铝与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应,符合题意。
故选:D。
14.下列应用不是利用中和反应原理的是
A.用熟石灰改良酸性土壤 B.服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多
C.用稀盐酸除去铁锈 D.被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂肥皂水止痒
【答案】C
【解析】A、中和反应的定义是酸与碱反应生成盐和水;熟石灰(,碱)与酸性土壤中的酸反应,属于中和反应,利用了中和原理。
B、氢氧化铝(,碱)与胃酸(,酸)反应,属于中和反应,利用了中和原理。
C、铁锈的主要成分是(金属氧化物),稀盐酸与的反应是酸与金属氧化物的反应,不属于中和反应,未利用中和原理。
D、蚊虫分泌的蚁酸(酸)与肥皂水(碱性物质)反应,属于中和反应,利用了中和原理。
故选:C。
15.为缓解蚂蚁叮咬(释放出酸性液体)产生的痒痛,可在叮咬处涂抹
A.柠檬汁(pH 2~3) B.白醋(pH 3~4) C.牛奶(pH 6~7) D.肥皂水(pH 9~10)
【答案】D
【解析】蜜蜂叮咬释放的酸性液体呈酸性,需涂抹碱性物质来中和酸性以缓解疼痛,柠檬汁(pH2-3)、白醋(pH3-4)均呈酸性,无法中和酸性液体,牛奶(pH6-7)接近中性,中和效果极弱,肥皂水(pH9-10)呈碱性,能与酸性液体发生中和反应,从而缓解疼痛,选项D正确;
故选:D。
16.胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。
(1)从分类角度看,CaCO3属于 (填“酸”“碱”或“盐”)类。
(2)小红向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴入酚酞,两者均使酚酞变 色。小明用pH试纸测定等浓度的两种溶液,测得Na2CO3溶液pH为11,NaHCO3溶液pH为9,可见Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 (填“强”或“弱”)。
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。
(4)治疗胃酸过多的抗酸药之一氢氧化铝由 种元素组成,服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是 (填化学符号)。写出服用氢氧化铝后发生反应的化学方程式 。
(5)胃酸过多且伴有胃溃疡的患者不适合服用的抗酸药有 (写一种即可)。
(6)下图是某胃酸过多患者24小时胃液pH的变化曲线,科学家发现人体胃酸的pH影响人体对药物的吸收,胃液pH低时,胃对酸性药物的吸收相对多;胃液pH高时,有利于弱碱性药物的吸收。则该患者最适宜的用药时间段约为_______(填字母)。
A.7:00-9:00 B.12:00-14:00 C.16:00-18:00 D.20:00-22:00
(7)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性。铝碳酸镁片(有效成分的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,几乎不溶于水)中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子,其中起抗酸作用的微观粒子是 (填粒子符号)。
【答案】(1)盐
(2) 红 强
(3)MgO
(4) 3 Al3+
(5)碳酸钙(合理即可)
(6)A
(7)OH-、
【解析】(1)CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,所以属于盐;
(2)NaHCO3和Na2CO3溶液均呈碱性,酚酞遇碱性溶液变成红色;
pH 越大碱性越强,Na2CO3溶液pH为11,NaHCO3溶液pH为9,故Na2CO3溶液碱性更强;
(3)抗酸药中,氧化镁(MgO)由两种元素组成且含氧,属于氧化物;
(4)氢氧化铝[Al(OH)3]是由铝、氧、氢三种元素组成;
氢氧化铝与胃酸(主要成分是盐酸 )反应生成氯化铝等,所以服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是铝离子,符号为:Al3+;该反应的化学方程式为:;
(5)若是服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起胃穿孔。碳酸钙(CaCO3)与胃酸(盐酸)反应会生成氯化钙、水和二氧化碳气体,胃内气体压力增大易引起胃穿孔;
(6)该患者应服用弱碱性药物中和胃酸,胃液pH高时,有利于弱碱性药物的吸收。根据图示,在7:00-9:00时间段内,胃液pH值较高,此时用药最适宜,故选A;
(7)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性,氢离子能与氢氧根离子结合生成水,氢离子能与碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,故其中起抗酸作用的微观粒子是:OH-、。
17.酸碱中和反应是学生必做的基础实验之一。小明用稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验,同时利用数字传感器监测溶液pH变化,得到如图1所示曲线。图2是探究中和反应能量变化的装置。
(1)由图1可知小明的实验操作是将 溶液滴加到另一种溶液中,反应的化学方程式是 。
(2)b点对应的溶液中,含有的溶质是 (填化学式)。
(3)图2,将浓硫酸逐渐加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,试管中的现象是 。U形管中液面出现左低右高,小明由此判断该反应为放热反应。小黄认为该实验不能说明酸碱中和反应放热,理由是 。
(4)若要验证反应后溶液中硫酸有剩余,下列操作不可行的是________(填字母)。
A.取样,滴加溶液 B.取样,加入锌粉
C.取样,加入粉末 D.取样,加入CuO粉末
【答案】(1) 氢氧化钠 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(2)Na2SO4、NaOH
(3) 溶液由红色变成无色 浓硫酸稀释也会放出热量
(4)A
【解析】(1)由图可知,开始时pH<7,显酸性,最终pH>7,显碱性,则说明是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中;
氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(2)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,由图可知,b点时溶液pH>7,显碱性,则说明此时溶液中的溶质为Na2SO4、NaOH;
(3)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠显中性,试管内的溶液由红色变成无色;
由于浓硫酸稀释放热,则无法证明中和反应是否放热;
(4)A、硫酸钠和硫酸均能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,则无法证明硫酸是否有剩余,故A符合题意;
B、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,则能证明硫酸是否有剩余,故B不符合题意;
C、碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,则能证明硫酸是否有剩余,故C不符合题意;
D、氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,则能证明硫酸是否有剩余,故D不符合题意;
故选A。
18.生活和生产中处处蕴含着化学知识,请回答下列问题。
(1)图1中的“碘”指的是 (填“单质”或“元素”),
(2)图2中氦气用于填充探空气球,利用氦气的物理性质是 。
(3)图3中煤炉里煤层上方的蓝色火焰是一氧化碳在燃烧,反应的化学方程式为 。
(4)图4中松花皮蛋是用生石灰、草木灰(含有K2CO3)、食盐等腌制而成,食用时一般加入少量食醋(含醋酸)去除涩味,原因是 。
【答案】(1)元素
(2)密度比空气小
(3)2CO+O22CO2
(4) 醋酸能与碱性物质发生反应
【解析】(1)图 1 中的 “碘” 强调的是物质的组成成分,指的是元素。因为食品中的碘不是以单质形式存在,而是以各种化合物的形式存在于食品中,这里用 “碘” 元素来表示食品中碘的含量。
(2)图 2 中氦气用于填充探空气球,利用氦气的物理性质是 密度比空气小。只有密度比空气小,气球才能在空气中上升,实现探空的目的。
(3)一氧化碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为2CO+O22CO2。
(4)松花皮蛋是用生石灰(CaO)、草木灰(含有K2CO3)、食盐等腌制而成,生石灰与水反应生成氢氧化钙CaO+H2O=Ca(OH)2,氢氧化钙与碳酸钾反应会生成氢氧化钾Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOH,氢氧化钾等碱性物质会使松花皮蛋有涩味。而食醋(含醋酸,化学式为CH3COOH)能与碱性物质发生反应,从而去除涩味。原因是 醋酸能与碱性物质发生反应。
1.下列应用的主要原理涉及中和反应的是(不定项)
A.生石灰用于加热即热食品 B.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C.熟石灰用于改良酸性土壤 D.用硫酸处理印染厂含碱废水
【答案】BCD
【解析】A、生石灰用于加热即热食品,生石灰是氧化钙的俗称,能与水反应生成氢氧化钙,不是酸和碱的反应,不符合中和反应的特点,故选项不符合题意。
B、氢氧化铝用于治疗胃酸过多,氢氧化铝是碱,能与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,是酸和碱的反应,符合中和反应的特点,故选项符合题意。
C、熟石灰用于改良酸性土壤,熟石灰是氢氧化钙的俗称,属于碱,能与土壤中的酸反应生成盐和水,是酸和碱的反应,符合中和反应的特点,故选项符合题意。
D、用硫酸处理印染厂含碱废水,硫酸是酸,能与废水中的碱反应生成盐和水,是酸和碱的反应,符合中和反应的特点,故选项符合题意。
故选BCD。
2.下列关于物质的用途正确的是(不定项,1-3个正确选项)
A.食盐水用于除铁锈 B.氢氧化钠治疗胃酸过多
C.熟石灰改良酸性土壤 D.碳酸钙可用作补钙剂
【答案】CD
【解析】A、食盐水与铁锈不能反应,不能去除铁锈,去除铁锈应选择酸,不符合题意;
B、氢氧化钠显碱性,能与胃酸中的盐酸反应,但是氢氧化钠具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,不符合题意;
C、熟石灰显碱性,能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,符合题意;
D、碳酸钙含钙元素,且能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钙,可用作补钙剂,符合题意。
故选CD。
3.某实验小组测得稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的pH随时间变化曲线(图1)、电导率随时间变化曲线(图2)(电导率的数值越大,溶液的导电性越强)。下列说法正确的是
A.M点之前溶液中的离子总数变小
B.M点到N点溶液的电导率升高的原因可能是滴加的稀盐酸过量所致
C.B点溶液中的溶质为NaCl
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
【答案】B
【解析】A、M点之前发生的反应为 。此过程中,溶液中的 被新加入的 等量替换,而 的数量不变,故溶液中的离子总数基本保持不变,错误。
B、M 点时溶液的电导率最低,此时酸碱恰好完全反应,溶液中的溶质只有NaCl。M 点到 N 点继续滴加稀盐酸,HCl在溶液中电离出H+和Cl−,使溶液中的离子浓度增大,电导率升高,所以电导率升高的原因可能是滴加的稀盐酸过量所致,正确。
C、B 点溶液的pH>7,溶液显碱性,说明氢氧化钠过量,此时溶液中的溶质为NaCl和NaOH,错误。
D、从图 1 中溶液的pH变化情况来看,开始时溶液的pH>7,呈碱性,随着反应的进行pH逐渐减小,说明是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,该选项错误。
故选B。
4.探究氢氧化钠溶液和稀盐酸混合是否发生反应呢?某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量溶液的烧杯中放置传感器和温度传感器,并滴入3滴酚酞试液,然后开启电磁搅拌器,从滴定管中逐滴加入溶液,计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。
回答下列问题:
(1)烧杯中的X溶液是 ,实验过程中烧杯内溶液的颜色变化:________。
(2)实验过程中发生反应的化学方程式是________。
(3)结合图像分析上述实验,下列说法正确的是________(填序号)。
A.a点溶液显碱性 B.加入溶液时恰好完全反应
C.该反应是放热反应 D.烧杯中的质量分数一直增大
【答案】(1) 稀盐酸 由无色变为红色
(2)
(3)BC
【解析】(1)由图可知,刚开始溶液pH<7,显酸性,最后溶液pH>7,显碱性,则说明该反应是将碱滴入酸中,故烧杯中的X溶液为稀盐酸;
酚酞遇酸或中性溶液都不变色,但遇碱性溶液变红色,则该溶液由无色变为红色。
(2)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:。
(3)A、a点溶液pH<7,显酸性,该选项说法不正确;
B、由图丙可知,反应过程中温度升高,则说明该反应放热,而加入的Y溶液时,溶液温度最高,说明此时恰好完全反应,该选项说法正确;
C、结合前面分析可知,该反应为放热反应,该选项说法正确;
D、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠,则反应过程中氯化钠的质量分数增大,完全反应后,随着氢氧化钠溶液的滴加,氯化钠的质量分数减小,该选项说法不正确。
故选BC。
5.往烧杯中加入一定量的NaOH溶液,滴入几滴酚酞试剂,再逐滴滴入稀盐酸(如图一),测得溶液的pH变化曲线如图二所示。
(1)图一烧杯中能证明氢氧化钠和稀盐酸反应的证据是 。
(2)图二中b点的含义是 。
(3)图二中c点所示的溶液中,含有的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
(3)HCl、NaCl
【解析】(1)氢氧化钠溶液呈碱性,滴入酚酞试液后,溶液会变为红色;当向其中逐滴滴入稀盐酸时,氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应,随着反应进行,氢氧化钠逐渐被消耗,碱性减弱,当二者恰好完全反应(或盐酸过量)时,溶液的红色会褪去。因此,图一烧杯中能证明氢氧化钠和稀盐酸反应的证据是 “溶液由红色变为无色”。
(2)图二是溶液 pH 随加入稀盐酸体积变化的曲线,b 点对应的 pH=7。pH=7 时,溶液呈中性,说明此时氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,所以 b 点的含义是 “氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应”。
(3)c 点在 b 点之后,说明此时加入的稀盐酸已经过量。氢氧化钠(NaOH)与稀盐酸(HCl)反应的化学方程式为:,因此反应后生成的溶质是NaCl;又因为盐酸过量,所以溶液中还含有未反应的HCl。综上,c 点所示溶液中含有的溶质是HCl、NaCl。
6.小江同学用氢氧化钠溶液与稀盐酸进行实验、如图甲,请回答:
(1)能说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的实验现象是 。
(2)上图乙为该反应的微粒变化示意图,则反应后D粒子的化学符号是 。
(3)下列物质能证明滴加的稀盐酸过量的是________(填字母编号)
A.
B.
C.
D.Zn粒
E.pH试纸
F.
【答案】(1)溶液的红色褪去
(2)H2O
(3)ADEF
【解析】(1)酚酞遇碱性溶液变红色,遇酸溶液、盐溶液不变色,氢氧化钠是碱会使酚酞变红,滴入盐酸后,两者发生中和反应生成氯化钠和水,不会使酚酞变色,所以现象为:溶液的红色褪去。
(2)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠由氯离子和钠离子构成,水由水分子构成,所以D为水分子,粒子符号为:H2O。
(3)A.氧化铁能和盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液为黄色,有明显现象,能证明滴加稀盐酸过量,故A正确。
B.硝酸银能和稀盐酸反应生成氯化银沉淀,有明显现象,但是AgNO3溶液与NaCl同样会生成沉淀,不能证明滴加稀盐酸过量,故B错误。
C.氯化钡与盐酸不反应,无明显现象,不能证明滴加稀盐酸过量,故C错误。
D.Zn粒可以和盐酸反应生成氢气,有气泡产生,故D正确。
E. pH试纸能测量溶液的pH值,若溶液pH值小于7,则溶液呈酸性,能证明滴加稀盐酸过量,故E正确。
F. 碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,故F正确。
故选ADEF。
7.稀盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中的实验示意图(如图1、2)和溶液的温度及pH变化曲线图如图3、4所示。请回答下列问题:
(1)图4是 (填“图1”或“图2”)实验对应的溶液pH变化图像,该反应的化学方程式为 。
(2)当图2中的溶液恰好变成无色时,对应图3中的 (填“A”“B”或“C”)点。
(3)图4中的c点溶液呈 性,此时溶液中含有的阳离子是 (填离子符号)。
【答案】(1) 图2
(2)B
(3) 酸 、
【解析】(1)酸性溶液的pH小于7,碱性溶液的pH大于7,图4是溶液的pH大于7到pH小于7,故是图2实验的pH变化图像;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为;
(2)酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇中性或酸性溶液不变色,当图2中的溶液恰好变成无色时,氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,而氢氧化钠和稀盐酸反应放热,当恰好完全反应时,放出热量最多,对应图3中的B点;
(3)图4中的c点溶液pH小于7,溶液呈酸性,说明稀盐酸过量,此时溶液中存在的溶质是氯化钠和氯化氢,含有的阳离子是钠离子和氢离子,符号为。
8.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,某兴趣小组开展了项目式学习。
任务一:从能量变化角度探究酸和碱的反应。某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)氢氧化钠和盐酸发生了反应的实验证据是 。
(2)写出氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式 。
(3)此中和反应的温度变化主要是由于 (填离子符号)发生了反应,放出热量的缘故。
任务二:探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。
【查阅资料】相同状况下,溶液中离子浓度越大,导电性越强,电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图2所示。
(4)mn段曲线下降的原因分析:氢氧化钠溶液中滴入浓盐酸,原溶液中钠离子数目不变, (填离子符号)数目减少,盐酸带入的 (填离子符号)数目与原溶液消失的离子数目 (填“增加”“减少”或“相等”),浓盐酸还带入了 ,从而导致离子浓度减小,所以电导率变小。
(5)如图3表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中,溶液中微观粒子的变化情况,按时间先后排列的顺序为 (填序号)。
任务三:探究中和反应中pH的变化。取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液,分别滴入两滴无色酚酞溶液,再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线如图4。
(6)在a、b、c三种曲线所示的实验中,所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 ,溶液红色最先褪去的是 ,20min时溶液的酸性由弱到强的顺序为 。
【答案】(1)实验①、实验②温度几乎不变,实验③温度升高
(2)
(3)、
(4) 相等 水/
(5)①③②④
(6) a>b>c a c<b<a
【解析】(1)由图可知,实验①、实验②温度变化均不大,而实验③中温度变化较大,则说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。故填:验①、实验②温度几乎不变,实验③温度升高。
(2)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)中和反应的微观实质为酸中的氢离子和碱中的氢氧根反应生成水分子,则此中和反应的温度变化主要是由于、发生了反应,放出了热量。故填:、。
(4)氢氧化钠溶液中含有钠离子、氯离子和水分子,浓盐酸中含有氢离子、氯离子、水分子,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:,氢氧化钠溶液中滴入浓盐酸,原溶液中钠离子数目不变,氢氧根离子减少,盐酸带入的氯离子数目与原溶液消失的离子数目相等,浓盐酸还带入了水,则溶液中可移动的离子浓度减小,从而导致离子浓度减小,所以电导率变小。故填:;;相等;水或。
(5)氢氧化钠溶液中含有钠离子、氢氧根离子和水分子,滴加盐酸过程中,氯离子个数增加,氢氧根离子个数减少,完全反应时,溶液中的微粒为钠离子、氯离子和水分子,盐酸过量后,溶液中的微粒为钠离子、氯离子、氢离子和水分子,则顺序为①③②④。故填:①③②④。
(6)盐酸浓度越大,反应越快,则所用盐酸的浓度由大到小的顺序为:a>b>c;酚酞溶液遇碱性溶液变红色,遇酸性或中性溶液不变色,由图可知,a溶液红色最小褪去;由图可知,20min时pHc>b>a,而酸性溶液中,pH越大,酸性越弱,则酸性由弱到强的顺序为:c<b<a。故填:a>b>c;a;c<b<a。
9.我国杰出的化学家侯德榜先生,是中国重化学工业的开拓者、近代化学工业的奠基人之一,是世界制碱业的权威。他发明的侯氏制碱法是以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,制取纯碱和副产品氯化铵的过程。氯化铵主要用作化肥同时能一定程度改良碱性土壤,而纯碱是重要的基本化工原料,用量大,在国民经济中占重要地位。
(1)氯化铵属于一种________。
A.氮肥 B.钾肥 C.磷肥 D.复合肥
(2)下列有关中和反应的说法中错误的有_______(多选)。
A.能与碱发生反应的物质一定是酸
B.中和反应会放出热量
C.生成盐和水的反应一定是中和反应
D.中和反应一定是复分解反应
(3)纯碱属于盐类,其水溶液呈 (选填“酸”、“碱”或“中”)性,少年探究团对纯碱水溶液的酸/碱性形成原因产生了兴趣。
【提出问题】造成纯碱溶液呈酸/碱性的原因是什么?
【查阅资料】NaCl、溶液呈中性,对溶液的酸碱性没有影响;在水中全部离解成Na+和。
【提出猜想】
猜想一:Na+与水作用,使溶液显示出酸/碱性;
猜想二:水分子单独起作用,使溶液显示出酸/碱性;
猜想三: 与水作用,使溶液显示出酸/碱性。
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
①将一定量的NaCl溶于水中,滴入2滴酚酞
溶液不显 色
猜想一不成立
②向一定量的蒸馏水中滴入2滴酚酞
猜想二不成立
③将一定量的溶于水,滴入2滴酚酞,再向溶液中加入适量的溶液
猜想三成立,反应化学方程式为
【讨论与交流】
博士和同学们进行交流,得出了结论:溶液的酸/碱性是因为在溶液中离解出了新的微粒,请你写出可能产生的微粒: (填一种即可)。
【答案】(1)A
(2)AC
(3) 碱 碳酸根离子/ 红 溶液不显红色 溶液先变成红色,加入溶液后溶液变成无色,产生白色沉淀 /
【解析】(1)由氯化铵的化学式可知,氯化铵由氮、氢、氯三种元素组成,能提供氮元素,是一种氮肥,故填:A。
(2)A.能与碱发生反应的物质不一定是酸,如二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,但二氧化碳是氧化物,不属于酸,故选项说法错误,符合题意。
B.中和反应会放出热量,故选项说法正确,不符合题意。
C.生成盐和水的反应不一定是中和反应,如二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,该反应不属于中和反应,故选项说法错误,符合题意。
D.中和反应符合两种化合物交换成分生成另外两种化合物的特点,属于复分解反应,故选项说法正确,不符合题意。
故填:AC。
(3)由和构成,属于盐类,其水溶性显碱性。
根据溶液中包含的微粒有、、水分子,猜想一:与水作用,使溶液显碱性;猜想二:水分子单独起作用,使溶液显碱性;则猜想三为与水作用,使溶液显碱性。
将一定量的溶于水,则该溶液中含有的微粒是钠离子、氯离子和水分子,滴入2滴酚酞,溶液不显红色,说明不是钠离子与水分子作用,使溶液显碱性;则猜想一不成立。
向一定量的蒸馏水中滴入2滴酚酞,溶液不显红色,说明不是水分子单独起作用,使溶液显碱性;则猜想二不成立。
将一定量的溶于水,滴入2滴酚酞,再向溶液中加入适量的溶液, 溶液先显红色,加入溶液后红色消失,出现白色沉淀,则猜想三成立;碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:。
溶液显碱性是因为在溶液中生成了新的微粒,与水作用,使溶液显碱性,所以可能产生的微粒是或。
故填:碱;碳酸根离子或;红;溶液不显红色;溶液先变成红色,加入溶液后溶液变成无色,产生白色沉淀;;或。
10.已知:此实验条件下Na2CO3溶液的pH~11.9,NaHCO3溶液的pH~8.1。甲同学向定量的碳酸氢钠溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,得到pH 变化与时间的关系如图 1。乙同学向与上述碳酸氢钠等体积、含等碳原子数碳酸钠溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸,得到 pH 变化与时间的关系图2所示。
【现象与讨论】
(1)甲同学滴加盐酸时发现很快就有气泡了,而乙同学实验时却发现一开始并无气泡,滴了一时间才有气泡产生。于是,老师首先请甲同学书写了碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式 ,此反应的微观实质是 ,b点的溶质为 (写化学式)。
【交流与反思】
(2)最后丙同学将图2的阴影部分和图1进行叠加,发现两者基本重合。通过上述分析,碳酸钠和盐酸反应过程,可以依次用以下两个化学方程式表示: 。
【答案】(1) NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O +H+=CO2+H2O HCl、NaCl
(2)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O
【解析】(1)根据甲同学滴加盐酸时发现很快就有气泡,说明碳酸氢钠与盐酸反应生成了气体,此气体应为二氧化碳,则碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳和水,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O;此反应的微观实质是和H+反应生成CO2和H2O,即+H+=CO2+H2O;图1中b点时,碳酸氢钠已反应完,由于NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,又因为溶液的pH小于7,可见盐酸过量,所以图1中b点的溶质为:HCl、NaCl。
(2)根据丙同学将图1和图2的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合,说明碳酸钠溶液和盐酸反应的后期是碳酸氢钠和盐酸的反应,则开始时,碳酸钠和盐酸反应生成了碳酸氢钠,故碳酸钠和盐酸反应过程可以用以下两个化学方程式表示为:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O。
11.实验是科学探究的重要手段,某兴趣小组借助数字化实验装置图1探究“氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应”,图2是反应过程中的pH变化曲线。
(1)根据图2曲线判断,图1中的溶液A是 ,a点所示的溶液中的溶质有 (填化学式)。
(2)恰好完全反应时,消耗溶质质量分数为8.0%的氢氧化钠溶液10 g。根据图示计算稀盐酸的溶质质量分数(写出计算过程,结果精确到0.01%)。
【答案】(1) 氢氧化钠溶液 NaOH、NaCl
(2)3.65%
解:由图2可知,恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为20 g,设恰好完全反应时所用稀盐酸的溶质质量为x。
稀盐酸的溶质质量分数为
答:稀盐酸的溶质质量分数为3.65%。
【解析】(1)由图2可知,开始时溶液的pH大于7,显碱性,则该反应是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故溶液A是氢氧化钠溶液;氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,a点时溶液的pH大于7,说明氢氧化钠未完全反应,故图中a点溶液中的溶质是未反应完的氢氧化钠和生成的氯化钠;故填:氢氧化钠溶液;NaOH、NaCl。
(2)见答案。
12.欲测定一瓶标签破损的稀硫酸的溶质质量分数,现取30g该稀硫酸样品于烧杯中,将溶质质量分数为的NaOH溶液逐滴滴入到烧杯中,边滴边搅拌,随着NaOH溶液的不断滴入,溶液pH的变化如图所示。请回答下列问题。
(1)a点溶液中的溶质是(填化学式) 。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到)
【答案】(1)H2SO4、Na2SO4
(2)由图可知,恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液的质量为8g,则消耗的氢氧化钠的质量为8g×10%=0.8g
设该硫酸的溶质质量分数为x
x=3.3%
答:该稀硫酸的溶质质量分数为3.3%。
【解析】(1)a点溶液pH小于7,溶液呈酸性,说明溶液中的硫酸未反应完;硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,故a点溶液中的溶质是硫酸和硫酸钠,化学式分别为H2SO4、Na2SO4。
(2)见答案。
1.我国科学家根据光合作用原理,研制出“串联催化体系”,可以在太阳光和催化剂作用下分解H2O,再联合CO2制备出一种化工原料乙烯(C2H4)。下列说法错误的是
A.该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能
B.反应1可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物
C.反应2中,原子的数目不变,分子的数目变少
D.在转化过程中,水进行了循环利用,因此无需额外补充
【答案】D
【解析】A 、根据图示可知,该“串联催化体系”可将太阳能转化为化学能,A正确;
B、反应1中水分子分解成氢分子和氧分子,根据化学反应前后元素种类不变,可证明水是一种由氢、氧元素组成的化合物,B正确;
C、反应2的方程式为,原子的数目不变,分子的数目变少,C 正确;
D、在转化过程中,水进行了循环利用,但水分子分解生成的氧分子没有循环,氧元素来自于水,因此需额外补充水,D错误。
故选D
2.N2O是一种温室气体,主要由土壤中氮元素在微生物作用下生成。兴趣小组开展以下探究:在相同条件下,三个土壤培养瓶中,一个不施加任何氮肥,作为空白对比实验;另两个分别加入含相同质量氮元素的氮肥:尿素[CO(NH2)2]和石灰氮(CaCN2)。测定不同时间后培养瓶气体中N2O的含量,结果如图所示。下列说法正确的是
A.N2O属于混合物 B.含相同质量氮元素的尿素质量大于石灰氮
C.不施加氮肥的土壤就不会产生N2O D.施加石灰氮可以减少土壤N2O排放
【答案】D
【解析】A、N2O中只含一种物质,属于纯净物,该选项说法不正确;
B、尿素中氮元素的质量分数为,石灰氮(CaCN2)中氮元素的质量分数为,含氮量:尿素>石灰氮,则含相同质量氮元素的尿素质量小于石灰氮,该选项说法不正确;
C、由图可知,不施加任何氮肥也会产生N2O,该选项说法不正确;
D、由图可知,施加石灰氮可以减少土壤N2O排放,该选项说法正确。
故选D。
3.将100gBa(OH)2溶液与50g稀盐酸混合后,向反应后所得的溶液中先后加入MgSO4溶液和稀硫酸,产生沉淀的质量与所加溶液的质量如下图所示。下列有关说法正确的是
A.O点溶液的质量为150g,溶液的pH=7
B.原稀盐酸的溶质质量分数为73%
C.b点溶液中金属离子的种类只有一种
D.向d点溶液中滴加少量NaOH溶液,立即有沉淀产生
【答案】C
【解析】A、根据分析可知由于氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水,氢氧化钡有剩余,该反应无气体或是沉淀生成,因此所得溶液质量是100g+50g=150g,但由于氢氧化钡有剩余因此溶液显碱性pH>7,选项错误;
B、根据分析,生成硫酸钡沉淀质量是23.3g,硫无论是生成的氯化钡还是剩余的氢氧化钡与硫酸镁反应都会最终生成硫酸钡,因此酸钡中的钡离子来源于反应前的氢氧化钡,设氢氧化钡溶液中溶质质量为,
根据反应的质量关系计算
由于剩余氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀,因此设剩余氢氧化钡质量为 ,
则与盐酸反应的氢氧化钡质量是17.1g-8.55g=8.55g,则设盐酸中溶质质量分数为
选项错误;
C、根据分析,b点溶液中金属离子的种类只有镁离子一种,选项正确;
D、如图所示,d点表示硫酸加入过量,此时向d点溶液中滴加少量NaOH溶液,氢氧化钠溶液会先与硫酸反应生成硫酸钠和水,因此不会立即有沉淀产生,选项错误;
故选:C。
4.物质甲、乙均可灭杀新型冠状病毒(2019-nCoV),下图1是其灭杀过程中的反应示意图,转化Ⅱ中溶液的pH变化如下图2所示。
下列说法正确的是
A.转化I属于复分解反应
B.转化Ⅱ中氧元素的化合价升高
C.相同条件下乙的酸性比戊强
D.物质丙和丁的组成元素相同,所以它们的化学性质也相同
【答案】B
【解析】A、在溶液中,由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,叫做复分解反应,反应I是ClO2和H2O反应生成HClO2和HClO3,该反应不是复分解反应,说法不正确;
B、转化Ⅱ中反应物乙为HClO,其中氧元素化合价为-2价,生成物氧气中氧元素化合为0价,化合价升高,说法正确;
C、由图可知转化Ⅱ中溶液的pH越来越小,说明随着反应进行酸性越来越强,说明相同条件下生成物戊的酸性比乙强,说法不正确;
D、由分子构成物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,丙为HClO2,丁为HClO3,丙和丁分子结构不同,故其化学性质不同,说法不正确。
故选B。
5.用图1装置探究制取CO2的实验。实验开始时,向锥形瓶中加入一定量的盐酸。用图2表示实验过程中装置A和C中的液体pH变化曲线。下列分析正确的是
A.装置A中酸性逐渐增强 B.t2时锥形瓶中有盐酸剩余
C.装置B的作用是吸收水蒸气 D.装置C中液体质量持续增大
【答案】B
【解析】A、装置A中的盐酸与石灰石发生反应,盐酸的量逐渐减少,从图2中也能看出显示器A显示溶液的pH逐渐增大,即说明装置A中的酸性逐渐减弱。此选项不正确;
B、图2中显示器A在t2时的pH小于7,说明溶液呈酸性,即说明此时溶液中仍有盐酸剩余。此选项正确;
C、装置B中的碳酸氢钠溶液的作用是为了吸收挥发出来的氯化氢气体,不是为了吸收水蒸气。此选项不正确;
D、反应生成的二氧化碳气体部分会溶于装置C的水中,其中一部分还会与水反应生成碳酸,所以装置C中液体质量增加的量即为反应生成的二氧化碳的质量,所以当锥形瓶内的反应停止不再生成二氧化碳后,C中的液体质量也就不再增加了。此选项不正确。
故选B。
6.化学兴趣小组发现向碳酸钠溶液中滴加盐酸并不是立即有气体生成,据此小组查阅资料:原来向Na2CO3溶液中加入盐酸时反应分两步完成。
第一步:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
第二步:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。小组成员使用数字化传感器测定反应过程中pH及CO2浓度的变化值如图所示,下列有关实验分析正确的是
A.A~B段,溶液中溶质为碳酸氢钠
B.A~B,溶液中的pH值逐渐变小,碱性变大
C.如图曲线,②表示二氧化碳的浓度的变化曲线
D.滴加0-40mL盐酸溶液时CO2浓度几乎不变,说明此时盐酸与碳酸钠未发生反应
【答案】C
【解析】A、A-B段对应二氧化碳浓度明显增大,说明已经发生第二步反应,溶液中肯定含有氯化钠,该选项分析错误;
B、A-B溶液pH逐渐变小,碱性应逐渐变小,该选项分析错误;
C、由分析可知,曲线②表示二氧化碳气浓度,该选项分析正确;
D、由曲线得知,当加入盐酸体积0﹣40mL时CO2浓度几乎不变,说明此时基本没有生成二氧化碳,则发生的反应为碳酸钠和二氧化碳的反应,该选项分析错误。
故选C。
7.人体胃液的主要成分为盐酸,正常pH范围为1左右,胃酸过多会引起胃病。以下是三种胃药的有效成分如表,胃药使用不当,可能导致胃胀气等症状。
胃药a
胃药b
胃药c
碳酸氢钠NaHCO3
铝碳酸镁Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O
氢氧化铝Al(OH)3
实验一:验证胃药是否能抗酸
各取25mLpH=1.20的稀盐酸放入三个小烧杯中,分别加入有效成分质量相同的三种胃药,搅拌120s,观察实验现象并用pH传感器测定反应后溶液的pH。
胃药种类
胃药a
胃药b
胃药c
现象
产生大量气体
产生极少量气体
无气体
反应后溶液的pH
6.37
4.25
1.34
(1)胃药a主要成分的俗称是 ,胃药a和胃药b产生的气体均为CO2,实验室检验该气体使用的试剂的化学式是 。
(2)由实验一可知三种胃药都能抗酸,依据是 。
实验二:探究影响胃药抗酸效果的因素
下表所示实验中,均取25mLpH=1.20的稀盐酸,加入胃药,搅拌,用传感器测定一定反应时间后溶液的pH(反应后pH越大,抗酸效果越好)
实验编号
胃药种类
有效成分质量/g
反应时间/s
溶液的pH
①
胃药a
0.5
60
6.02
②
胃药a
0.5
120
6.37
③
胃药a
0.5
180
6.54
④
胃药b
0.5
60
3.93
⑤
胃药b
0.5
120
4.25
⑥
胃药b
0.5
180
4.70
⑦
胃药c
0.5
60
1.26
⑧
胃药c
0.5
120
1.34
⑨
胃药c
0.5
180
1.42
(3)探究反应时间对胃药抗酸效果的影响的实验组合不正确的是_______。
A.①②③ B.④⑤⑥ C.⑦⑧⑨ D.①②④
(4)由实验二可知,其他条件相同时,三种胃药的抗酸效果正确的是_______。
A.a>c>b B.a>b>c C.c>a>b D.c>b>a
(5)实际应用中,胃药b比胃药使用得更多。结合上述实验,说明胃药b具有的优势是 (写出一点即可)。
【答案】(1) 小苏打 Ca(OH)2
(2)三种胃药与pH=1.20的稀盐酸反应后,溶液的pH都增大
(3)D
(4)B
(5)产生气体少,不易导致胃胀气(合理即可)。
【解析】(1)胃药 a 的主要成分是碳酸氢钠,俗称小苏打。
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,其主要成分是氢氧化钙,化学式为Ca(OH)2。
(2)已知稀盐酸初始pH=1.20,加入三种胃药反应后,溶液的pH都增大,说明三种胃药都能与酸反应,使溶液酸性减弱,所以依据是 三种胃药与pH=1.20的稀盐酸反应后,溶液的pH都增大。
(3)探究反应时间对胃药抗酸效果的影响,应控制胃药种类和有效成分质量相同,改变反应时间。
①②③:都是胃药 a,有效成分质量0.5g,反应时间不同,能探究反应时间对胃药 a 抗酸效果的影响,不符合题意。
④⑤⑥:都是胃药 b,有效成分质量0.5g,反应时间不同,能探究反应时间对胃药 b 抗酸效果的影响,不符合题意。
⑦⑧⑨:都是胃药 c,有效成分质量0.5g,反应时间不同,能探究反应时间对胃药 c 抗酸效果的影响,不符合题意。
①②④:①②是胃药 a,④是胃药 b,胃药种类不同,不能探究反应时间对胃药抗酸效果的影响,符合题意。
故选D。
(4)反应后pH越大,抗酸效果越好。从实验数据可知,在相同反应时间和有效成分质量下,胃药 a 反应后的pH最大,胃药 b 次之,胃药 c 最小。所以其他条件相同时,抗酸效果:a>b>c。
故选B。
(5)从实验现象看,胃药 a 产生大量气体,可能导致胃胀气等症状;胃药 c 抗酸效果相对较弱。而胃药 b 产生极少量气体,既能较好地抗酸,又不易因产生大量气体导致胃胀气等问题,所以胃药 b 的优势是产生气体少,不易导致胃胀气(合理即可)。
8.中和反应是一类重要的化学反应。某化学兴趣小组研究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,反应过程中溶液的pH变化如图甲所示,该反应的微观示意图如图乙所示。请回答下列问题:
(1)该实验中选用无色酚酞试液作为指示剂而不用紫色石蕊试液的原因是 。
(2)根据图甲,下列说法中,正确的是___________(填字母)。
A.a点时的溶液能使无色酚酞试液变红
B.b点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
C.若要验证c点时溶液中溶质的成分,可以通过加入氢氧化铜达到实验目的
D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
(3)分析图乙,该反应中数目减少的离子是 (填离子符号),图乙中“反应后”溶液的成分对应图甲中的 (a/b/c)点。
(4)酸碱中和反应在日常生活、工农业生产中有着广泛的应用。已知氢氧化钙与硫酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,根据化学方程式,计算7.4kg氢氧化钙能中和硫酸厂排放的污水中硫酸的质量。
【答案】(1)酚酞变色明显,便于观察
(2)ABC
(3) H+、OH- b
(4)设7.4kg氢氧化钙能中和硫酸厂排放的污水中硫酸的质量为x,则
解得x=9.8kg
答:7.4kg氢氧化钙能中和硫酸厂排放的污水中硫酸的质量为9.8kg。
【解析】(1)酚酞遇碱变红色,遇酸或中性溶液都不变色,紫色石蕊试液遇酸变红色,遇碱变蓝色,和紫色石蕊试液相比,酚酞变色明显,且便于观察。
(2)A、a点时溶液pH>7,显碱性,能使酚酞溶液变红色,该选项说法正确;
B、b点时溶液pH=7,显中性,说明此时盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,该选项说法正确;
C、c点时溶液pH<7,显酸性,而氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,此时溶液中的溶质为氯化钠和HCl,HCl能和氢氧化铜反应生成氯化铜和水,若观察到蓝色固体溶解,则能证明溶质成分,该选项说法正确;
D、由图甲可知,刚开始时溶液pH>7,显碱性,后来溶液pH<7,显酸性,则该溶液为将盐酸滴入氢氧化钠溶液中,该选项说法不正确。
故选ABC。
(3)由图乙可知,该反应的微观实质为酸中的氢离子和碱中的氢氧根结合为水分子,则减少的为H+、OH﹣;
图乙中“反应后”溶液既不含氢离子,也不含氢氧根,说明溶液显中性,则对应图甲中的b点。
(4)见答案。
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