内容正文:
九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
1.2常见的酸
教学目标
1.掌握酸的通性。
2.认识浓盐酸、浓硫酸的特性和酸的用途。
3.能利用酸的化学性质辨别酸。
4.能掌握酸与碱之间反应的实质
知识点一:盐酸(HCl)
(一)浓盐酸的物理性质
纯净的浓盐酸是无色的液体,有刺激性气味,具有挥发性(故需要密封保存)。打开瓶塞后能在空气中形成白雾。工业盐酸因含有Fe3+而呈黄色。
(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气又形成盐酸的小液滴,故出现白雾现象。
(2)如果浓盐酸敞口放置,由于浓盐酸具有挥发性,挥发出溶质HCl,会导致溶液质量和溶质的质量分数都减小,故浓盐酸要密封保存。
(2) 稀盐酸的化学性质
盐酸的化学性质
与盐酸反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液、酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
铁钉
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3)
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
与某些盐反应
鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
硝酸银溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
【能力拓展】
(1) 盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物。
(2)氯化氢的水溶液和液态氯化氢的区别:
①氯化氢的水溶液是混合物,液态氯化氢是纯净物。
②氯化氢的水溶液含有H+、Cl-、H2O三种粒子,液态氯化氢由氯化氢(HCl)分子构成。
稀盐酸与这些物质的反应都是化学变化,其中的颜色改变、生成气体或沉淀都是物质变化的证据。
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物称为盐,如NaCl、FeCl3、CuCl2、CuSO4、CaCO3、NH4NO3等。AgC1是既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,因此硝酸银溶液可以用于检验盐酸或氯离子的存在。
知识点二: 硫酸(H2SO4)
(一)稀硫酸的化学性质
硫酸的化学性质
与硫酸反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液、酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
锌粒
有气泡产生
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
与某些盐反应
碳酸钠
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
氯化钡溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
(二)浓硫酸
(1)浓硫酸是无色、黏稠、油状的液体,难挥发,密度比水大(物理性质)。
(2)浓硫酸具有以下特性(“三性”)
①强腐蚀性(化学性质)。浓硫酸对皮肤、衣服等有强烈的腐蚀作用。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上,要先用干布拭去,然后用大量清水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时应立即送医院。O2、H2、CO2、SO2等气体可用浓硫酸进行干燥,但是能与其反应的NH3等碱性气体不可用它干燥。
②吸水性(物理性质)。能直接吸收空气中的水分(故需要密封保存),所以常作为某些气体的干燥剂。
③脱水性(化学性质)。能把由C、H、0等元素组成的化合物里的H、O元素按原子个数比2:1的比例从化合物中“脱出”结合成水,因而具有脱水性。
(三)浓硫酸的稀释
由于浓硫酸溶于水时放出大量的热,因而在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注人水里,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒人浓硫酸中。操作如图所示。
不可把水倒入浓硫酸中稀释的原因:水的密度比浓硫酸小,若把水倒入浓硫酸中,水浮在浓硫酸表面,浓硫酸溶于水时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
(四)盐酸与硫酸的用途比较
酸
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
硫酸(H2SO4)
重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂
【能力拓展】
浓硝酸和浓盐酸、浓硫酸一样具有强烈的腐蚀性。硝酸具有挥发性,且见光易分解,所以需要密封保存在棕色的试剂瓶中。
(5)Cl-和SO42-两种离子的检验
Cl-:先向待测液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。
相关的化学方程式: HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 (以HCl为例)。
SO42-:先向待测液中滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。
相关的化学方程式:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3(以H2SO4为例)。
【能力拓展】
因为Ag2CO3和BaCO3均为难溶于水的白色沉淀,所以在检验Cl-和SO42-时,要先排除CO32-的干扰,故应在出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失,说明溶液中无CO32-。
经典题型1 酸的物理性质及用途
1. 实验室采用排水法收集氧气后,所得气体中会混有水蒸气。为得到干燥的氧气,需将气体通入如图所示的干燥装置中,这是利用浓硫酸的( )
A.吸水性 B.脱水性 C.腐蚀性 D.挥发性
【答案】A
【知识点】酸的物理性质及用途
【解答】 浓硫酸具有强烈的吸水性,能吸收气体中的水蒸气,从而干燥氧气。这是其作为干燥剂的原理。
故答案为:A。
2. 天平的左盘和右盘分别放着盛有等质量的浓盐酸和浓硫酸的敞口烧杯,此时天平平衡,如图所示。放置一段时间后,下列情况判断正确的是( )
A.天平左端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变小 B.天平左端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变大
C.天平右端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变小 D.天平右端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变大
【答案】C
【知识点】酸的物理性质及用途
【解析】浓盐酸(左盘):具有挥发性,敞口放置时会挥发出氯化氢气体,导致溶液质量减小,溶质质量分数变小。浓硫酸(右盘):具有吸水性,敞口放置时会吸收空气中的水蒸气,导致溶液质量增加,溶质质量分数变小。
3. 下列关于盐酸和硫酸的说法正确的是
A.打开浓盐酸瓶盖后能观察到白烟 B.两者的水溶液都能导电
C.将水沿烧杯内壁注入浓硫酸中进行稀释 D.两者的水溶液都能使紫色石蕊试液变蓝
【答案】B
【知识点】酸、碱的概念;酸碱指示剂及其性质;浓硫酸的稀释;酸的化学性质
【解析】浓硫酸的稀释:将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢加入水中,并不断搅拌以散热。
【解答】A、浓盐酸是氯化氢(HCl)气体的水溶液,具有挥发性。打开瓶盖时,挥发出的HCl气体与空气中的水蒸气结合形成 盐酸小液滴,表现为 白雾(微小液滴悬浮在空气中),而非“白烟”,故A错误;
B、盐酸(HCl)和 硫酸(H2SO4) 均为强酸,在水溶液中完全电离,生成大量自由移动的离子(如H+、Cl-、SO42-),因此能够导电,故B正确;C、浓硫酸稀释时会放出大量热,若将水直接加入浓硫酸中,可能导致局部沸腾、液体飞溅,引发危险,故C错误;D、盐酸和硫酸均为酸,溶液会使紫色石蕊试液变红,故D错误。故答案为:B。
4. 浓硫酸溶于水能放出大量的热,在稀释浓硫酸时,应将 沿容器壁慢慢地倒入 中,并不断用 搅拌,使产生的热量迅速扩散。
【答案】浓硫酸;水;玻璃棒
【知识点】浓硫酸的稀释
【解答】浓硫酸稀释的正确操作:将浓硫酸沿容器内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,加速散热,防止局部过热,造成液体飞溅。
5. 盐酸与硫酸是实验室和工业生产中应用极为广泛的两种酸,二者在性质上也存在显著差异。
(1)打开浓盐酸的瓶盖时,瓶口出现白雾,说明浓盐酸具有 性。
(2)用毛笔蘸取稀硫酸在竹片上画花,然后把竹片放在小火上烘干,再用水洗净,在竹片上就得到一幅精美的呈黑色或褐色的画。在制作竹片画的过程中利用了浓硫酸的 性。
(3)将一定质量的浓硫酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处,则浓硫酸质量与放置天数的关系曲线(如图)合理的是 (填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)挥发(2)脱水(3)甲
【知识点】酸的物理性质及用途
【解析】(1)浓盐酸的挥发性:浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,在瓶口呈现白雾状,这是浓盐酸的典型物理性质。(2)浓硫酸的脱水性:浓硫酸能将有机物(如竹片的主要成分纤维素)中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使有机物炭化变黑,这是浓硫酸的化学特性(脱水性)。(3)浓硫酸的吸水性:浓硫酸具有吸水性,敞口放置时会吸收空气中的水蒸气,导致自身质量增加;而浓盐酸敞口放置会因挥发使质量减少,因此浓硫酸质量变化曲线应为上升后趋于稳定。
【解答】(1)打开浓盐酸瓶盖时瓶口出现白雾,是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中水蒸气结合成盐酸小液滴,说明浓盐酸具有挥发性。(2)稀硫酸在烘干时水分蒸发,变为浓硫酸,浓硫酸将竹片中的氢、氧元素按水的比例脱去,使竹片炭化变黑,该过程利用了浓硫酸的脱水性。(3)浓硫酸敞口放置会吸收空气中的水蒸气,质量随放置天数增加而增大,最终趋于稳定,因此对应曲线为甲。
经典题型2 酸的化学性质
1. 稀硫酸能去除铜粉中混杂的氧化铜杂质(CuO),这是利用其化学性质中( )
A.能与某些碱反应 B.能与某些金属反应
C.能与某些盐反应 D.能与某些金属氧化物反应
【答案】D
【解答】 稀硫酸能去除铜粉中混杂的氧化铜杂质 ,利用的是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铜属于金属氧化物,利用其化学性质中酸能与某些金属氧化物反应。故选D。
2. 盐酸是实验室的重要物质,能与许多物质反应。下列关于图示的描述不正确的是 ( )
A.X可能是 H2O B.Y可能是硝酸钡
C.若W 呈无色,指示剂可能是无色酚酞试液 D.碱可以是可溶性碱,也可以是难溶性碱
【答案】D
【知识点】酸的化学性质
【解析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应),进行分析解答。
【解答】A、盐酸和金属氧化物反应生成盐和水,X可能是H2O,故选项说法错误。B、硫酸钡难溶于水,不能与酸反应,硫酸钡和盐酸不反应,Y不可能是硫酸钡,故选项说法错误。C、若W呈红色,指示剂不可能是无色酚酞试液,因为盐酸显酸性,不能使无色酚酞试液变色,故选项说法错误。D、酸能与碱发生中和反应生成盐和水,碱可以是可溶性碱,也可以是难溶性碱,故选项说法正确。故答案为:D。
3. 为研究盐酸的化学性质,小柯进行了下列实验。其中能产生白色沉淀的是 ( )
A.B.C.D.
【答案】A
【知识点】酸的化学性质
【解析】(1)盐酸的化学性质(与盐的反应):盐酸能与硝酸银溶液反应,生成氯化银白色沉淀(氯化银不溶于水和酸)。(2)盐酸与其他物质的反应现象:盐酸与碱反应生成可溶性盐和水,无沉淀;与金属氧化物反应生成可溶性盐和水,无沉淀;与活泼金属反应生成盐和氢气,无沉淀。
【解答】A、稀盐酸与 AgNO3溶液反应,生成氯化银(AgCl)白色沉淀和硝酸,因此能产生白色沉淀,故该选项正确。B、稀盐酸与 NaOH 溶液发生中和反应,生成氯化钠和水,氯化钠易溶于水,无沉淀产生,故该选项错误。C、稀盐酸与 CuO 反应,生成氯化铜和水,氯化铜溶于水形成蓝色溶液,无沉淀产生,故该选项错误。D、稀盐酸与 Zn 反应,生成氯化锌和氢气,氯化锌溶于水,无沉淀产生,故该选项错误。
故答案为:A。
4. 在①氧化铁、②金属锌、③氢氧化铜、④氯化钡溶液四种物质中,跟稀硫酸、稀盐酸都能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的是 ( )
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【解析】(1)酸的通性:酸能与活泼金属反应生成盐和氢气,能与碱(或金属氢氧化物)反应生成盐和水,这些反应是酸的通性(由酸电离出的 H+体现的性质)。(2)酸与盐的反应:酸与盐反应需满足复分解反应的条件(生成沉淀、气体或水),但并非所有酸与盐的反应都属于酸的通性(如硫酸与氯化钡的反应是硫酸的特性,因涉及 SO42-,不是 H+的通性)。
【解答】①氢氧化铁:属于碱,酸(H+)能与碱反应生成盐和水,稀硫酸、稀盐酸都能与氢氧化铁反应,体现酸的通性;②金属锌:属于活泼金属,酸(H+)能与活泼金属反应生成盐和氢气,稀硫酸、稀盐酸都能与锌反应,体现酸的通性;③氧化铜:属于金属氧化物,酸(H+)能与金属氧化物反应生成盐和水,稀硫酸、稀盐酸都能与氧化铜反应,体现酸的通性;④氯化钡溶液:稀硫酸与氯化钡反应(生成 BaSO4沉淀),但稀盐酸与氯化钡不反应(无沉淀、气体或水生成),且该反应是硫酸的特性(由 SO42-体现),不是酸的通性。故答案为:B
5. 在探索稀盐酸的性质时,向一定量的氧化铜固体中逐滴加入稀盐酸,容器中溶液总质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.该图像也能反映溶液中溶剂质量随时间的变化关系
B.m点到n点的过程中,溶液中氯化铜质量逐渐增加
C.p点对应的溶液中,一定含有两种不同的溶质
D.m点和n点对应溶液蒸发结晶后得到的固体不同
【解答】解:A、随着反应进行,水的质量增大,溶剂质量增大,完全反应后继续加入盐酸,由于盐酸中含有水,溶剂质量继续增大,增大幅度变小,该选项正确。B、m点恰好完全反应,m点到n点的过程中,溶液中氯化铜质量不变,该选项不正确。C、p点对应的溶液中,溶质是反应生成的氯化铜,该选项不正确。D、m点和n点对应溶液蒸发结晶后得到的固体相同,都是氯化铜,是因为随着蒸发的进行,氯化铜中的氯化氢挥发出去,该选项不正确。故选:A。
6. 将稀硫酸滴入盛有 CuO粉末的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
【答案】粉末逐渐消失,溶液变成蓝色;
【解析】铁离子是黄色的,亚铁离子是浅绿色的,铜离子是蓝色的。
【解答】由酸的通性可知,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,现象为粉末逐渐消失,溶液变成蓝色,方程式为。
7. 将稀硫酸滴入盛有 溶液的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
【答案】有白色沉淀生成;+2HCl
【解析】盐与酸的反应属于复分解反应,要有沉淀、气体或水生成。
【解答】氯化钡属于盐,与酸反应生成新酸和新盐,方程式为+2HCl,可知现象为:有白色沉淀生成。
知识点三:酸的通性
酸的通性
反应情况
化学方程式
与指示剂作用
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
生成盐和氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生成盐和水
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
生成盐和水
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
与某些盐反应
生成新盐和新酸
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
注意:酸与盐的反应:酸与盐反应需满足复分解反应的条件(生成沉淀、气体或水),但并非所有酸与盐的反应都属于酸的通性(如硫酸与氯化钡的反应是硫酸的特性,因涉及 SO42-,不是 H+的通性)。
【能力拓展】
不同的酸在水溶液中都能电离出自由移动的H+,所以酸具有相似的化学性质。由于酸根离子不同,不同酸也有各自的特性,如稀硫酸与BaCl2溶液的反应,稀盐酸与AgNO3溶液的反应。
浓硫酸、硝酸有很强的氧化性,与金属反应不能生成H2,而是生成水。所以酸的通性通常指的是盐酸和稀硫酸,而不是指浓硫酸和硝酸。
经典题型3 酸的通性
1. 盛石灰水的试剂瓶久置后,内壁常附有一层白膜,要洗去这层白膜最好的方法是( )
A.用水洗 B.用稀盐酸洗
C.用酒精溶液洗 D.用氢氧化钠溶液洗
【答案】B
【分析】石灰水的主要成分氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳形成的碳酸钙即瓶壁附有的白膜,碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳而除去。
【解答】解:A、内壁常附有一层白膜为石灰水吸收二氧化碳形成的碳酸钙,碳酸钙不溶于水,因此用水洗不能洗去这层白膜,故A错误;B、碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,碳酸钙可与盐酸反应而被除去,因此用盐酸洗可洗去这层白膜,故B正确;C、碳酸钙不能溶于酒精,因此酒精不能除去这层白膜,故C错误;D、碳酸钙不能溶于氢氧化钠溶液,因此氢氧化钠溶液不能除去这层白膜,故D错误。故选:B。
2. 某同学带着稀盐酸逆时针奔跑,若稀盐酸分别能与各个红旗点的物质发生反应,就能跑向下一个红旗点。为了顺利跑完,各个红旗点的物质选择错误的是( )
A.②—Fe B.③—CuO C.④—NaCl D.⑤—Ca(OH)2
【答案】C
【分析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应),进行分析判断。
【解答】解:根据题意,某同学带着稀盐酸逆时针奔跑,若稀盐酸分别能与各个红旗点的物质发生反应,就能跑向下一个红旗点。
A、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故选项错误。B、氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,故选项错误。C、氯化钠和稀盐酸相互交换成分不能形成沉淀或气体或水,不能发生复分解反应,故选项正确。D、氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,故选项错误。故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
3. 鱼胆弄破后,会使鱼肉沾上一种难溶于水的胆汁酸(一种酸),使鱼肉变苦。要消除这种苦味,下列物质中最适合用来冲洗鱼肉的是( )
A.蒸馏水 B.醋酸 C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
【答案】C
【分析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应)进行分析。
【解答】解:A、胆汁酸难溶于水,用蒸馏水冲洗不能除去胆汁酸,无法消除苦味,故A错误;B、醋酸本身是酸,不能与胆汁酸发生反应除去胆汁酸,反而可能使鱼肉更酸,不能消除苦味,故B错误;C、碳酸钠溶液呈碱性,能与胆汁酸发生反应,将胆汁酸反应掉,从而消除苦味,碳酸钠溶液合适,故C正确;D、氢氧化钠溶液虽然呈碱性,但具有强烈的腐蚀性,会腐蚀鱼肉,取用氢氧化钠溶液不能用来冲洗鱼肉,故D错误。故选:C。
4. 下列关于盐酸的用途中,不能用稀硫酸代替的是( )
A.与锌反应制取氢气 B.除去金属制品表面的锈斑
C.除去氯化钠溶液中少量氢氧化钠 D.中和碱性溶液
【答案】C
【分析】根据酸的化学性质:能使酸碱指示剂变色、能和活泼金属反应生成盐和氢气、能和金属氧化物反应生成盐和水、能和碱发生中和反应生成盐和水、能和盐反应生成新的酸和新的盐,以及除杂的注意事项进行分析。
【解答】解:A、稀盐酸、稀硫酸都能与锌反应制取氢气,故A错误;B、稀盐酸、稀硫酸都能除去金属制品表面的锈斑,故B错误;C、氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠对于氯化钠也是杂质,故C正确;D、稀盐酸、稀硫酸都能中和碱性溶液,故D错误。故选:C。
【点评】本题主要考查了物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
5. 调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道.食醋是一种能增强食品酸味的调味剂,主要成分为醋酸(CH3COOH),与我们的生活密切相连.根据所学知识回答:
(1)食醋作为酸味的调味剂,是因为醋酸在水溶液中能解离出(CH3COO﹣)和 (离子符号).
(2)食醋的酸味能促进人胃酸的分泌,胃酸的成分是 (填化学式).
(3)若NaOH溶液溅到皮肤上,应用大量水冲洗后,再用食醋清洗.在清洗过程中发生反应的化学方程式为 .
【答案】H+;HCl;CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
【分析】(1)醋酸在水溶液中能解离出醋酸根离子和氢离子,据此进行分析解答.
(2)根据胃酸的主要成分是盐酸,据此进行分析解答.
(3)NaOH溶液与醋酸反应生成醋酸钠和水,写出反应的化学方程式即可.
【解答】解:(1)醋酸在水溶液中能解离出醋酸根离子和氢离子,氢离子的离子符号为:H+.
(2)食醋的酸味能促进人胃酸的分泌,胃酸的成分是盐酸,其化学式为:HCl.
(3)NaOH溶液与醋酸反应生成醋酸钠和水,反应的化学方程式为:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O.
故答案为:(1)H+;(2)HCl;(3)CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O.
【点评】本题难度不大,掌握酸的化学性质、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键.
知识点四:酸碱反应
(一)酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴人几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
(二)酸碱反应原理
酸和碱之间发生反应能生成盐和水。如:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
(三)酸碱反应的实质
酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
【能力拓展】
大多数酸与碱反应生成盐和水时,我们观察不到明显的外观现象(H2SO4+Ba(OH)2 =BaSO4↓+2H2O 等除外]。探究酸和碱之间发生反应的方法有以下几种:
(1)指示剂法。先在NaOH溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色,然后再逐滴滴加稀盐酸,若观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(2)pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再向NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸,不断振荡溶液使其充分接触,同时多次测定混合溶液的pH,若测得溶液的pH逐渐减小且小于7, 则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(3)热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。酸与碱的反应是放热反应,如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明NaOH溶液和稀盐酸发生了化学反应。而且氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时放出的热量最多、温度最高。
(4)验证反应物的消失。如向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,反应完全时,可向溶液中滴加CuSO4溶液,不再出现蓝色沉淀,说明NaOH已完全参加反应,反应发生。
经典题型3 酸与碱之间的反应实质
1. 某同学进行稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的实验操作,记录并绘制了烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线。依据图中信息,下列说法正确的是( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸的烧杯中
B.当滴入液体体积为5mL 时,所得溶液呈酸性
C.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.当滴入液体体积为9mL 时,溶液中的溶质为NaCl和NaOH
【答案】C
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】A.根据滴加前溶液的pH分析;B.根据滴入液体5mL时溶液的pH判断;C.当酸和碱恰好完全反应时,溶液的pH=7;D.根据反应进度和反应产物确定溶质种类。
【解答】 A.由图像可知,pH开始时大于7,逐渐减小到7,然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故A错误;
B.当滴入液体体积为5mL时,溶液的pH大于7,所得溶液呈碱性,故B错误;
C.当滴入液体体积为7mL时,溶液的pH等于7,溶液显中性,说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,故C正确;D.当滴入液体体积为9mL时,溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl、NaCl,故D错误。故选C。
2. 如图甲,某同学将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,图乙是该反应的微观粒子示意图。
下列关于酸和碱反应的说法中,合理的是( )
A.图中酸碱反应结束后,溶液 pH=0 B.酸碱反应的实质是
C.酸和碱的质量需相等才能发生反应 D.酸碱反应的实质是
【答案】B
【知识点】酸与碱的反应及用途;酸的化学性质
【解析】 某同学将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中发生反应,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,结合题意进行分析判断。
【解答】 A、由图乙中该反应的微观粒子示意图,反应后,所得溶液是氯化钠溶液,显中性,则图中酸碱反应结束后,溶液pH=7,故选项说法错误。B、由图乙中该反应的微观粒子示意图,酸碱反应的实质是H++OH-=H2O,故选项说法正确。C、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,并不是酸和碱的质量需相等才能发生反应,故选项说法错误。D、由图乙中该反应的微观粒子示意图,酸碱反应的实质是H++OH-=H2O,故选项说法错误。故答案为:B。
3. 如图为氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的微观示意图,则反应前的“◇”表示的微粒是
A.氢离子 B.硫酸根离子 C.氢氧根离子 D.钠离子
【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型;酸与碱的反应及用途
【解析】根据图像分析硫酸和氢氧化钠溶液,结合方程式判断实际反应的离子,从而确定各个微粒表示的离子。
【解答】由图可知,实验时是将氢氧化钠滴加到稀硫酸中,灰色小球与黑色小球个数比为2:1,可知黑色小球为,反应的方程式为,可知氢氧化钠溶液中实际参与反应的离子是,可知“◇”表示的微粒是。故答案为:C。
4. 在研究“酸与碱之间的反应”过程中,向锥形瓶中加入氢氧化钠溶液,然后逐滴滴加稀盐酸,检测到锥形瓶中溶液温度变化如图所示,请回答下列问题:
(1)由图可知该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)a点时溶液中的溶质是 。
(3)在实验过程中观察到有气泡产生,可能是久置的氢氧化钠溶液中含有的 与稀盐酸反应。
【答案】(1)放热(2)NaCl、NaOH 或 氯化钠、氢氧化钠 (3)Na2CO3或 碳酸钠
【知识点】化学反应中能量的变化;酸与碱的反应及用途;碱的化学性质
【解析】(1)根据图像进行分析,温度升高,说明反应放热。
(2)温度最高点为恰好完全反应的位置,据此分析溶质种类。
(3)氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳,变质成碳酸钠,碳酸钠中的碳酸根离子与氢离子结合成水和二氧化碳气体。
【解答】(1)由图可知,反应开始时温度逐渐升高,可知该反应为放热反应。
(2)a点温度没有到达最高,此时氢氧化钠还没有完全完,则溶液中的溶质为过量的氢氧化钠和氯化钠(氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水)。
(3)氢氧化钠与盐酸反应没有气体生成,有气泡产生,可能是因为氢氧化钠吸收二氧化碳变质为碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,所以有气泡产生。
5. 稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时溶液 pH 的变化如图所示。
(1)根据图像判断,该实验是将 (选填“氢氧化钠溶液”或“稀硫酸”)滴加到另外一种溶液中。
(2)当所加溶液的质量为 mg时,所得溶液中溶质为 (写化学式)。
(3)完全中和一定质量的某硫酸溶液,需要100g8%的氢氧化钠溶液,若改用100g 8%的氢氧化钾溶液,则反应后溶液的 pH 7(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液(2)Na2SO4、H2SO4(3)小于
【知识点】酸与碱的反应及用途;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】(1)根据图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,进行分析解答。
(2)根据当所加溶液的质量为mg时,溶液的pH小于7,进行分析解答。
(3)根据氢氧化钠与硫酸、氢氧化钾和硫酸反应的化学方程式,判断完全反应后剩余的是哪一种溶液,进行分析解答。
【解答】 (1)图像中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中。(2)当所加溶液的质量为mg时,溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀硫酸有剩余,所得溶液中溶质为Na2SO4、H2SO4。
(3)100g8%的氢氧化钠溶液、100g8%的氢氧化钾溶液中所含溶质的质量相等。
每98份质量的硫酸与80份质量的氢氧化钠恰好完全反应。
。
每98份质量的硫酸与112份质量的氢氧化钾恰好完全反应。
完全中和一定质量的某硫酸溶液,需要100g8%的氢氧化钠溶液ng,若改用100g8%的氢氧化钾溶液ng,反应后稀硫酸有剩余,则反应后溶液的pH小于7。
6. 某品牌小苏打包装袋上标有“NaHCO3含量>95%”。为探究该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符,进行了如下实验。已知:
①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为:
③生成的气体全部逸出,忽略HCl的挥发性。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是 g。
(3)请通过计算说明该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。
【答案】(1)酸性(2)4.4
(3)设反应的NaHCO3质量为x。
x=8.4g
则NaHCO3的质量分数为:
【知识点】根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】(1)小苏打能跟稀盐酸反应生成氯化钠,水和二氧化碳;
(2)气体质量可以利用前后质量差求得;
(3)可以利用二氧化碳质量求得碳酸氢钠的质量,再测得其质量分数;
【解答】(1)根据题目描述,碳酸氢钠(NaHCO3)与盐酸(HCl)反应生成氯化钠(NaCl)、水(H2O)和二氧化碳(CO2),当第二次加入稀盐酸后,反应完全进行,酸过量;
(2)根据题目提供的实验数据(假设表格中数据为加入盐酸后减少的质量即为CO2的质量),两次加入盐酸后共减少的质量为4.4 g。由于减少的质量全部为CO2的质量,因此共生成CO2的质量为4.4 g;
知识点五:置换反应与复分解反应
(一)置换反应
1.定义:由一种单质跟一种化合物发生反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
2.通式A + BC → AC + B(一种单质置换出另一种单质)
3.置换反应的类型
(1)活泼金属与酸反应:金属 + 酸 → 盐 + 氢气
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
条件:只有金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢。
(2)金属与盐溶液反应:金属 + 盐 → 新金属 + 新盐
Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
条件:只有活动性较强的金属才能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来(前置后)。
(3)非金属单质与金属氧化物反应:H₂或C + 金属氧化物 → 金属 + H₂O或CO₂
H₂ + CuO =Δ=Cu + H₂O
C + 2CuO =高温=2Cu + CO₂↑
5.置换反应中元素的化合价变化
置换反应中,一定有元素的化合价发生改变。单质中元素的化合价为0,生成化合物后化合价发生变化。
(二)复分解反应
1.定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2.通式:AB + CD → AD + CB
3. 复分解反应发生的条件
(1)生成物条件(三个条件中至少满足一个):
①有沉淀生成;②有气体生成;③有水生成。
(2)反应物条件:
酸 + 碱:至少一种可溶
酸 + 盐:酸必须可溶
碱 + 盐:二者都可溶
盐 + 盐:二者都可溶
酸 + 金属氧化物:酸必须可溶
4.复分解反应的实质
发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体或水。
5.复分解反应的分类
(1)酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
2HCl + CuO = CuCl₂ + H₂O
Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
(2)酸 + 碱 → 盐 + 水(中和反应)
HCl + NaOH = NaCl + H₂O
Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
(3)酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
2HCl + Na₂CO₃ = 2NaCl + H₂O + CO₂↑
HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃
(4)碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
(5)盐 + 盐 → 两种新盐
Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl
特别提醒:碱与非金属氧化物的反应(如 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O)不属于复分解反应。
经典题型4 置换反应与复分解反应
1. 《天工开物》中有利用醋酸(主要成分是CH3COOH)精炼锡的工艺记载,其化学反应为Pb+2CH3COOH=Pb(CH3COO)2+H2↑,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.复分解反应 D.置换反应
【答案】D
【分析】初中化学基本反应的类型有四个:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,特征是:多变一。分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,特征是:一变多;置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。
【解答】解:A、化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,该反应不是化合反应;故选项错误;B、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,该反应不是分解反应;故选项错误;C、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,该反应不是复分解反应;故选项错误;D、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,Pb+2CH3COOH=Pb(CH3COO)2+H2↑属于置换反应;故选项正确;故选:D。
【点评】本考点考查了基本反应类型的判断,要牢记四个基本反应类型的概念,并会理解应用。本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
2. 铁路建设中对钢轨的缝隙进行焊接用到了化学反应Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。该反应属于( )
A.复分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.分解反应
【答案】C
【分析】初中化学基本反应的类型有四个:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,特征是:多变一。分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,特征是:一变多;置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应。复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应。
【解答】解:A、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,该反应不是复分解反应;故选项错误;B、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,该反应不是化合反应;故选项错误;C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe属于置换反应;故选项正确;D、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,该反应不是分解反应;故选项错误;故选:C。
【点评】本考点考查了基本反应类型的判断,要牢记四个基本反应类型的概念,并会理解应用。本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
3. 下列反应属于复分解反应的是( )
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
D.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
【答案】D
【分析】根据复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,进行分析判断。
【解答】解:A、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故选项错误。B、Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故选项错误。C、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,故选项错误。
D、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应,故选项正确。故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应的特征(换成分,价不变)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
4. 2007年第二期的《化学世界》杂志上报道了浙江大学化学工程研究所以丁铵(二正丁基二硫代磷酸铵)和氯化锌为原材料合成二正丁基二硫代磷酸锌(ZBPD)的文章,该反应的原理可以用下式表示.该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】D
【分析】根据题干给出的物质的结构式,进行判断反应的类型,反应物中,丁铵属于化合物,氯化锌属于化合物.生成物中,二正丁基二硫代磷酸锌属于化合物,氯化铵属于化合物.符合复分解反应的特点.
【解答】解:由图中可知,丁铵属于化合物,氯化锌属于化合物,生成物中,二正丁基二硫代磷酸锌属于化合物,氯化铵属于化合物,是丁铵与氯化锌互相交换成分生成的,符合复分解反应的特定,观察选项,故选D。
【点评】本题主要考查根据反应判断反应类型,完成此题,可以依据题干提供的图示结合反应的特点进行.
5. 酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们之间能发生复分解反应。
(1)复分解反应发生的条件是两种物质交换成分,有沉淀析出,或有气体放出,或有 生成。
(2)写出下列物质之间发生反应的化学方程式,如不能反应请说明理由。
①稀盐酸与硝酸银溶液: 。
②硝酸钡溶液和稀硫酸: 。
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液: 。
【答案】(1)水;(2)①AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
②Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3;③不能反应,因为没有沉淀、气体或水生成。
【分析】(1)根据复分解反应发生的条件,进行分析解答。(2)根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀或气体或水生成,则能发生化学反应,进行分析解答。
【解答】解:(1)复分解反应的条件:生成物中必须要有沉淀、气体或水生成。(2)①稀盐酸与硝酸银溶液混合,会生成氯化银白色沉淀,方程式为AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3,符合复分解反应的条件,可以发生反应。②硝酸钡溶液和稀硫酸混合,会生成硫酸钡白色沉淀,方程式为Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3,符合复分解反应的条件,可以发生反应。③硝酸钾溶液和氯化钠溶液混合,没有沉淀、气体或水生成,因此不能发生反应。故答案为:(1)水;(2)①AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;②Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3;③不能反应,因为没有沉淀、气体或水生成。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应发生的条件(有沉淀或气体或水生成)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
强 化 训 练
1. 下列生活中的常见现象,属于化学变化的是( )
A.浓硫酸稀释,放出热量 B.浓盐酸挥发,产生白雾
C.铁制品锈蚀,出现红褐斑点 D.海水晒盐,析出晶体
【答案】C
【知识点】化学变化与物理变化的判别;化学性质与物理性质的差别及应用;酸的物理性质及用途;化学变化现象
【解析】 化学变化是指物质的分子或原子重新组合,生成新物质的过程,而物理变化是指物质的形态或状态发生改变,但没有新物质生成。
【解答】 A. 浓硫酸稀释,硫酸分子与水分子混合,没有新物质生成,故其不符合题意;B. 浓盐酸挥发,盐酸挥发状态变化,白雾是盐酸小液滴,没有新物质生成,故其不符合题意;C. 铁制品锈蚀,铁与氧气、水反应生成了铁锈(主要成分是Fe2O3),有新物质生成,属于化学变化,故其符合题意;D. 海水晒盐,析出晶体,水分蒸发使食盐结晶析出,没有新物质生成,故其不符合题意;故答案为:C。
2. 下列是配制稀硫酸并探究其化学性质的部分实验操作,其中正确的是( )
A.稀释浓硫酸B.测 pHC.取锌粒D.倾倒液体
【答案】A
【知识点】常见实验操作;pH值的测量及方法;浓硫酸的稀释
【解析】测量pH值的方法:用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸中间,等显色后与比色卡进行对比。
【解答】A、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,故A正确;B、不能将试纸伸入待测液中测量溶液的pH值,防止污染试剂,故B错误;C、图中操作很可能会导致试管底部破损,故C错误;D、倾倒液体时,标签要向手心,瓶塞要倒放,故D错误。故答案为:A。
3. 规范操作是科学实验的基本要求,下列有关操作正确的是 ( )
A.B.C.D.
【答案】A
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查;常见实验操作;制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项;二氧化碳的检验和验满;浓硫酸的稀释
【解析】浓硫酸遇水剧烈放热,稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿烧杯杯壁缓缓加入到水中,并不断用玻璃棒搅拌。
【解答】A、关闭止水夹,向漏斗中加水,漏斗中液面高于锥形瓶中液面且液面不下降,说明装置气密性良好,故A正确;B、稀释浓硫酸时,要将浓硫酸倒入水中,故B错误;C、二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集二氧化碳,故C错误;D、验满时要将火柴放在集气瓶口,不能伸入瓶内,故D错误。
故答案为:A。
4. 小启按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析不正确的是( )
A.⑤中浓硫酸不慎滴到溅到皮肤上,应先用干布拭去,再用大量水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗
B.⑤中稀释浓硫酸时,倒入烧杯中的甲液体是水
C.②滴管不能伸入试管,防止交叉污染
D.①中试剂瓶标签正对手心是为了防止标签被腐蚀
【答案】B
【知识点】常见实验操作;酸、碱的概念;浓硫酸的稀释
【解析】(1)浓硫酸的稀释操作:浓硫酸溶于水时会放出大量的热,且浓硫酸的密度比水大。稀释浓硫酸时,必须将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使热量及时扩散;切不可将水倒入浓硫酸中,否则水会浮在浓硫酸表面,因局部过热导致酸液飞溅。
(2)化学实验基本操作规范:
取用液体药品时,试剂瓶标签应朝向手心,防止残留的药液流下腐蚀标签。
使用胶头滴管滴加液体时,滴管应垂直悬空于试管上方,不能伸入试管内,防止滴管被污染后造成试剂交叉污染。
浓硫酸沾到皮肤的处理:应先用干布拭去,再用大量水冲洗,最后涂上 3%~5% 的碳酸氢钠(小苏打)溶液,以中和残留的酸。
【解答】A、⑤中浓硫酸不慎滴到皮肤上,应先用干布拭去,再用大量水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,该处理方法正确,故A正确,不符合题意。B、⑤中稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,而不是将水倒入浓硫酸中,因此倒入烧杯中的甲液体应该是浓硫酸,不是水,故B错误,符合题意。C、②中滴管不能伸入试管,否则会污染滴管,进而造成试剂交叉污染,操作规范正确,故C正确,不符合题意。D、①中试剂瓶标签正对手心,是为了防止倾倒时残留的药液流下腐蚀标签,操作目的正确,故D正确,不符合题意。故答案为:B。
5. 下列是小科同学在学习酸、碱的性质时记录的部分实验现象。其中正确的是( )
A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口有白烟产生
B.向氢氧化钠溶液中滴加紫色石蕊试液,紫色石蕊试液变红
C.向氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生红色沉淀
D.向稀盐酸溶液中加入一小块金属镁,有气体生成
【答案】D
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】(1)酸、碱的化学性质:浓盐酸具有挥发性,挥发的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成白雾;氢氧化钠溶液呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝;氯化铜与氢氧化钠反应会生成氢氧化铜蓝色沉淀;金属钠的活动性很强,能与稀盐酸(或水)反应生成氢气。
(2)酸碱指示剂的变色规律:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝。
【解答】A、浓盐酸挥发的氯化氢气体与水蒸气结合形成的是白雾(小液滴),不是白烟(固体小颗粒),故该选项错误。B、氢氧化钠溶液呈碱性,向其滴加紫色石蕊试液,试液应变蓝,而非变红,故该选项错误。C、氯化铜与氢氧化钠反应生成的是氢氧化铜蓝色沉淀,不是红色沉淀,故该选项错误。D、金属钠的活动性较强,能与稀盐酸反应生成氯化钠和氢气,因此会有气体生成,故该选项正确。故答案为:D。
6. 下列验证“盐酸中哪种粒子使紫色石蕊试液变红色”的实验设计中不合理的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】酸的化学性质
【解析】(1)酸使指示剂变色的本质:酸在水溶液中电离出的 H+能使紫色石蕊试液变红,验证 “盐酸中哪种粒子使石蕊变红” 需通过控制变量(分别验证 H2O、Cl-、H+的作用)。
(2)实验设计的合理性:合理的实验应分别测试盐酸中的粒子(H2O、Cl-)单独存在时是否使石蕊变色,再结合盐酸的现象得出结论;若实验未单独验证粒子的作用,则设计不合理。
【解答】A、由于水中含有水分子,氯化钠溶液中含有氯离子,这两种物质都不能使石蕊试液变红,说明水分子和氯离子不能使石蕊试液变红,从而说明稀盐酸中使紫色石蕊试液变红的粒子是氢离子,故设计合理;B、向滴有紫色石蕊试液的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液中的粒子发生了改变,水分子和氯离子都没有变化,氢离子没有了,溶液由红色变成了紫色,说明溶液颜色的变化和氢离子有关,故设计合理;
C、通过第一组实验可以看出,盐酸和硫酸中都含有氢离子和水分子,而变红,说明可能与氢离子或者水分子有关,或者两者的共同作用结果。而氯化钠和盐酸的对比,可以看出由于两者都含有水分子和氯离子,所以盐酸使石蕊变红,而氯化钠溶液不能使石蕊变红,说明与水分子和氯离子无关。所以可以得出氢离子使石蕊变红。硫酸钠和硫酸的对比,说明变红一定与水分子和硫酸根离子无关,本实验可以不做,做了使结论更具有说服力,故设计合理;D、由于该实验分别设计了水、硝酸钠溶液不能使石蕊试液变红,说明水分子和钠离子不能使石蕊试液变红,稀盐酸和稀硫酸都能使石蕊试液变红,从而说明了氢离子使石蕊试液变红的。由于盐酸中不含钠离子和硝酸根离子,所以做硝酸钠的对比实验是不必要的,故D设计不合理。
7. 为了探究酸碱中和反应是否放热,某同学设计了如图所示的实验装置(夹持等固定装置已略),针对该实验目的,下列评价或改进,错误的是 ( )
A.若观察到红墨水向右移,则说明该实验一定有放热现象
B.为了使实验现象更明显,可改用氢氧化钠固体
C.在打开活塞a之前应先打开橡皮管上的止水夹
D.为了使实验更具有说服力,可用氢氧化钾溶液再次实验
【答案】B 【知识点】酸与碱的反应及用途
【解析】A、根据容器内压强的变化来分析;B、根据氢氧化钠固体溶于水放热来分析;C、实验前要保证装置的连通性良好;D、根据实验的广泛性来分析.
【解答】 A、红墨水向右移,说明装置的气体气体膨胀,压强增大,说明二者反应过程中放出热量,故正确;B、氢氧化钠固体溶于水会放热,不能证明就是二者反应放出的热量,故错误;C、在打开活塞a之前应先打开橡皮管上的止水夹,保证整套装置连通性良好,稀盐酸才会滴入到烧瓶内,故正确;D、为了证明中和反应会放出热量的广泛性,可以再用氢氧化钾溶液来代替氢氧化钠溶液再次进行实验,故正确。故答案为:B。
8. 将稀硫酸滴入盛有 溶液的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
【答案】固体逐渐消失,溶液变成蓝色;2H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质;化学变化现象
【解析】碱与酸反应生成盐和水。
【解答】氢氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,现象为固体逐渐消失,溶液变成蓝色,方程式为2H2O。
9. 将稀硫酸滴入盛有 粉末的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
【答案】Fe2O3粉末逐渐消失,溶液变成黄色;
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质;化学变化现象
【解析】铁离子是黄色的,亚铁离子是浅绿色的,铜离子是蓝色的。
【解答】由酸的通性可知,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,铁离子是黄色的,可知现象为Fe2O3粉末逐渐消失,溶液变成黄色,方程式为 。
10. 向盛有黑色氧化铜粉末的试管中加入稀盐酸,微热,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
【答案】黑色粉末逐渐消失,溶液呈蓝色;
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质;化学变化现象
【解析】由酸的通性可知,金属氧化物与酸反应生成盐和水。
【解答】氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水,铜离子是蓝色的,可知现象为:黑色粉末逐渐消失,溶液呈蓝色,方程式为。
11. 盐酸、硫酸都是工业上常用的酸,可以用多种方法加以鉴别。
(1)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是 。
(2)用两根小木棍分别蘸取上述浓酸液少许,一段时间后,蘸有浓硫酸的小木棍上明显变黑,另一根则无此现象。这是因为浓硫酸具有 性。
(3)实验室经常需要将浓硫酸稀释成稀硫酸。下列稀释浓硫酸的操作中,正确的是 。
【答案】(1)浓盐酸(2)脱水(3)C
【知识点】酸的物理性质及用途;浓硫酸的稀释;酸的化学性质
【解析】(1)浓盐酸具有很强的挥发性;(2)浓硫酸具有脱水性,使有机物变黑;(3)浓硫酸的密度大于水的密度,稀释过程中需注意水飞溅出来;
【解答】(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢(HCl)气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,从而在瓶口出现白雾;(2)硫酸具有强脱水性,能够将有机物(如小木棍中的纤维素)中的氢和氧元素以水的形式脱去,导致碳化变黑;(3)稀释浓硫酸的正确操作是“酸入水”,即将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中,并不断搅拌。
12. 小科为探究浓盐酸的相关性质,设计了如图所示的实验。请回答:
(1)如图Ⅰ所示的实验中,一段时间后变红色的烧杯是 ,体现了浓盐酸具有 (填物理性质)。
(2)图Ⅱ为改进后的实验,滴入2~3滴浓硫酸后,在c处可看到湿润的紫色石蕊滤纸条变红更快,该现象说明浓硫酸滴入浓盐酸中可能会 (选填“吸热”或“放热”)。
【答案】(1)乙;挥发性(2)放热
【知识点】分子的热运动;酸的物理性质及用途
【解析】(1)紫色石蕊在酸性条件下为红色,在中性条件下为紫色,在碱性条件下为蓝色。
(2)湿润的紫色石蕊滤纸条变红更快,说明分子的热运动更快,说明溶液温度升高。
【解答】(1)图Ⅰ中,浓盐酸具有挥发性(物理性质),会挥发出氯化氢(HCl)气体。HCl气体溶于水形成盐酸,使紫色石蕊溶液变红。因此,盛有紫色石蕊溶液的烧杯乙会变红。
(2)图Ⅱ中,浓硫酸滴入浓盐酸中,由于浓硫酸具有吸水性,会吸收浓盐酸中的水分并放热,导致HCl气体挥发加快。因此,c处的湿润紫色石蕊滤纸条会更快变红。
13. 盐酸、硫酸都是工业上常用的酸,它们的性质有很多相似的地方也有很多不同之处。
(1)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是盛有 的试剂瓶。
(2)用两根小木棍分别蘸取上述浓酸液少许,一段时间后,蘸有浓硫酸的小木棍上明显变黑,另一根则无此现象。这是因为浓硫酸具有 。
(3)一瓶标签脱落的无色试剂是稀盐酸、稀硫酸或碳酸钠溶液中的一种。取样后,加入下列 ____试剂(选填字母),即可根据现象加以鉴别。
A.硝酸银溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钡溶液 D.硝酸钡溶液和稀硝酸
【答案】(1)浓盐酸(2)脱水(3)D
【知识点】酶及其催化作用;酸碱指示剂及其性质;酸的物理性质及用途;酸、碱、盐的鉴别
【解析】(1)根据浓盐酸具有挥发性,浓硫酸具有吸水性,进行分析解答。(2)根据浓硫酸具有脱水性,能将木棍中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使木棍炭化变黑,进行分析解答。(3)鉴别物质时,首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性,再根据性质的不同,选择适当的试剂,出现不同的现象的才能鉴别。
【解答】(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出来的氯化氢气体和空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴,产生白雾;浓硫酸具有吸水性,打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是盛有浓盐酸的试剂瓶。(2)用两根小木棍分别蘸取上述浓酸液少许,一段时间后,蘸有浓硫酸的小木棍上明显变黑,另一根则无此现象,这是因为浓硫酸具有脱水性,能将木棍中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使木棍炭化变黑。(3)A.硝酸银溶液与稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠反应都产生白色沉淀,无法鉴别,故选项错误。
B.氯化钡溶液与稀硫酸、碳酸钠反应都产生白色沉淀,与稀盐酸不反应,无法鉴别,故选项错误。C.氢氧化钡溶液与稀盐酸反应生成氯化钡和水,无明显现象;与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀和水,与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡白色沉淀和氢氧化钠,无法鉴别,故选项错误。D.硝酸钡溶液与稀硫酸反应产生硫酸钡沉淀白色沉淀和硝酸,与碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和硝酸钠,与稀盐酸不反应,硫酸钡难能溶于稀硝酸,碳酸钡能溶于稀硝酸;稀硫酸中加入硝酸钡溶液会产生白色沉淀(硫酸钡),且沉淀难溶于稀硝酸;稀盐酸中加入硝酸钡溶液,无明显现象;碳酸钠溶液中加入硝酸钡溶液会产生白色沉淀(碳酸钡),沉淀溶于稀硝酸并产生气泡,可以鉴别,故选项正确。
14. 稀硫酸是常见的化学药品,如图是小惠整理的关于稀硫酸化学性质的思维导图。
(1)请你在②④处各填入一种物质(写出化学式):②是 ;④是 。
(2)上述思维导图中可以体现稀硫酸具有酸的通性的是 (填写序号)
【答案】(1)CuO;Fe(OH)3(2)①②③④
【知识点】浓硫酸的稀释;酸的化学性质
【解析】 (1)据溶液的颜色判断所含 的离子,含有铁离子的溶液显黄色,含有铜离子的溶液显蓝色,并判断与硫酸反应的物质;(2)根据酸的通性进行分析解答;
【解答】 (1)含有铜离子的溶液显蓝色,所以稀硫酸与金属氧化物CuO反应生成硫酸铜溶液; 含有铁离子的溶液显黄色,所以稀硫酸与Fe(OH)3反应生成硫酸铁。(2)根据酸的通性可以判断:
1. 使酸碱指示剂变色(①);2. 与金属氧化物反应生成盐和水(②);3. 与活泼金属反应生成盐和氢气(③);4. 与碱反应生成盐和水(④)。
15. 小明设计了一个验证某NaCl溶液中是否混有Na2CO3、Na2SO4和NaOH的实验流程,如图所示。
(1)A试管中的溶液呈红色,说明溶液显 性。
(2)依据B 中溶液仍显红色,即可判断原溶液中一定含有 。
(3)再向底部有沉淀的C中加入适量x溶液,即可完成对待测溶液的验证,则x溶液可能是____。
A.稀 HCl B.稀 H2SO4 C.稀 HNO3 D.CaCl2
【答案】(1)碱(2)NaOH(3)A;C
【知识点】酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】(1)酚酞在碱性条件下变红,在中性和酸性条件下无色。(2)碳酸钠和氢氧化钠都呈碱性,为了排除干扰,检验是否存在氢氧化钠,应先将碳酸钠除去。(3)碳酸钡与硫酸钡的区别是:碳酸钡可以溶于酸而硫酸钡不可以,据此进行分析。
【解答】(1)酚酞在碱性条件下变红,溶液呈红色,可知其呈碱性。(2)加入过量的氯化钡,与碳酸钠、硫酸钠反应生成白色沉淀和氯化钠,此时溶液仍为红色,说明溶液中含有氢氧化钠 NaOH 。(3)此时不能确定的是与氯化钡生成沉淀的物质是碳酸钠还是硫酸钠,还是两者都有。
AC、加入稀盐酸或稀硝酸,若有气泡生成,说明沉淀中有碳酸钡,则原溶液中含有碳酸钠,否则不含碳酸钠;若沉淀有剩余,说明沉淀中含有硫酸钡,则原溶液中含有硫酸钠,否则不含硫酸钠,故AC正确;
B、加入稀硫酸,若有气泡生成,说明沉淀中有碳酸钡,则原溶液中含有碳酸钠,否则不含碳酸钠;硫酸与碳酸钡反应会生成硫酸钡,干扰硫酸钠的检验,故B错误;
D、由于B中的氯化钡已经将碳酸钠、硫酸钠除尽,所以再加入氯化钙,不会有沉淀生成,不能验证硫酸钠和碳酸钠,故D错误。故答案为:AC。
16. 对知识的及时整理与归纳是学习科学的重要方法。某同学在学习了硫酸的化学性质后,初步归纳出与稀硫酸反应的物质,如图所示(“一”表示相连的两种物质能发生反应,五个圈中的物质属 .于不同的类别)。
(1)已知X 是金属单质,则X 可以是 (填一种即可)。
(2)请写出稀硫酸与 Y 反应的一个化学方程式: 。
【答案】(1)锌(2)BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl
【知识点】酸的化学性质
【解析】(1)根据酸能与活泼金属反应,进行分析解答。(2)根据酸的化学性质(能与活泼金属、金属氧化物、碱、碳酸盐等反应),据此进行分析解答。
【解答】 (1)酸能与活泼金属反应,已知X是金属单质,则X可以是锌、铁等金属,化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。(2)由题意,五个圈中的物质属于不同的类别,氧化铜属于金属氧化物,氢氧化钠属于碱,X为金属,则Y应为盐,硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可),属于复分解反应。
17. 如图表示氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图。根据图示回答相关问题:
(1)图中A表示的微粒是 。(用微粒符号表示)
(2)该反应的实质是 。
(3)下列物质能证明反应后盐酸有剩余的是________。
A.金属锌 B.酚酞试液 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液
【答案】(1)Na+(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子(3)A;C
【知识点】酸的化学性质
【解析】根据氢氧化钠和由钠离子和氢氧根离子构成的,盐酸是由氢离子和氯离子构成的,结合氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图,中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,进行分析解答。
【解答】(1)在氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图中,氢氧化钠在溶液中会电离出钠离子和氢氧根离子,盐酸在溶液中会电离出氢离子和氯离子;根据图示,A是钠离子,符号为Na+。(2)氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;(3)A、金属锌与盐酸反应会产生氢气,取样加入金属锌,若有气泡产生,说明盐酸有剩余,正确;B、酚酞试液在碱性溶液中变红,在酸性和中性溶液中不变色,取样加入酚酞试液,若溶液呈无色,反应后溶液可能呈中性,酚酞试液不能证明盐酸有剩余,错误;C、碳酸钠溶液与盐酸反应会产生二氧化碳气体,取样加入少量Na2CO3粉末,若有气泡产生,说明盐酸有剩余,正确;D、硝酸银溶液与氯离子反应会生成氯化银白色沉淀,反应后溶液中的氯化钠也能与硝酸银反应产生沉淀,所以不能证明盐酸有剩余,错误。故答案为:AC。
18. 室温下,小王同学将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度,溶液温度随加入盐酸的质量而变化的曲线如图所示:
(1)B处溶液的溶质是 (填名称)。
(2)在C点溶液中加入碳酸钙,写出相应的化学方程式 。
(3)B到C的过程中溶液的pH逐渐 (填“增大”、“减小”或“无变化”)。
【答案】(1)氯化钠(2)(3)减小
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途
【解析】(1)氢氧化钠与盐酸反应放热,随着反应进行,溶液温度逐渐升高,温度最高时恰好完全反应,据此进行分析。(2)结合(1)可知,C点盐酸过量,盐酸与碳酸盐反应会释放出二氧化碳气体。
(3)酸性溶液的pH值小于7,且酸性越强,pH值越小。
19. 对知识的归纳和总结是学好科学的重要方法。在学习了碱的性质后,如图是小科同学总结了氢氧化钠的化学性质,请回答下列问题:
(1)为了验证氢氧化钠与①反应,小科将无色酚酞试液滴入氢氧化钠溶液中,溶液由无色变成 ;
(2)请补全“☆”处的内容 ;
(3)利用氢氧化钠与非金属氧化物进行④反应的性质,可以用于除去工业废气 SO2,请写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)红色(2)酸(3)
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途;碱的化学性质
【解答】(1)氢氧化钠溶液属于碱性溶液,而无色酚酞试液的特性是遇到碱性溶液会发生颜色变化,由原本的无色转变为红色,所以将无色酚酞试液滴入氢氧化钠溶液中,溶液会由无色变成红色。
(2)氢氧化钠是一种碱,碱的化学性质包括与酸碱指示剂、酸、某些盐、某些非金属氧化物反应,结合图中已有的 “盐”“某些非金属氧化物”“酸碱指示剂”,可以判断 “☆” 处对应的反应对象是酸,因此补全的内容是酸。
(3)氢氧化钠(NaOH)与非金属氧化物二氧化硫(SO2)发生反应,会生成亚硫酸钠(Na2SO3)和水(H2O),该反应的化学方程式为 2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O,利用这一反应可以除去工业废气中的 SO2。
20. 某钢铁厂实验室为测定某赤铁矿中 Fe2O3 的含量,将矿石粉碎(其中杂质既不溶于水也不与酸反应),进行如下实验。请回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)向滤渣中加入一定量稀硫酸,未观察到明显现象,则样品中 Fe2O3的质量是多少?
(3)根据已知条件列出求解生成的硫酸铁的质量。
(4)若将最终滤液蒸发掉 16g水,所得不饱和溶液中溶质的质量分数是多少?
(5)用98%的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸时,用到的仪器有量筒、 、烧杯、玻璃棒。
【答案】(1)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
(2)向滤渣中加入一定量稀硫酸,未观察到明显现象,说明滤渣中没有Fe2O3,
则样品中Fe2O3的质量=200g+20g-216g=16g;
(3)样品中Fe2O3的质量=16g,生成的硫酸铁的质量(X)
则。
x=40g
(4)若将最终滤液蒸发掉16g水,
则溶液质量=216g-16g=200g,
溶质的质量为硫酸铁的质量,
所以得不饱和溶液中溶质的质量分数为:40g÷200g×100%=20%;
(5)胶头滴管
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;浓硫酸的稀释
【解析】(1)根据Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水分析;
(2)根据滤渣中没有Fe2O3分析;
(3)根据质量守恒定律样品中铁元素的质量等于硫酸铁中的铁元素质量分析;
(4)根据溶液质量和溶质的质量计算溶液中溶质的质量分数;
(5)根据配制一定溶质质量分数溶液操作分析。
【解答】 (1)上述实验过程中Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;故答案为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
(5)用98%的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸时,用到的仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒。
21. 胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为小科画的“盐酸的性质”框架图,请写出一条金属氧化物和盐酸反应的化学方程式 。
(2)小明认为服用硝酸银可以治疗胃酸过多,同学们都认为不可行。请说明理由 。
(3)为测定药片中有效成分的含量,小科将2.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g14.6%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的质量分数。
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种试剂的治疗效果,项目化小组取两种药片各1.0g 与足量的稀盐酸进行反应,用pH 传感器测出pH 随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由: 。
【答案】(1)CuO+2HCl=CuCl2+2H2O(合理即可)
(2)硝酸银有毒或硝酸银与盐酸反应生成硝酸,酸性并没有减弱
(3)解:设抑酸剂药片中氢氧化镁的质量为x,
;
解得:x=1.16g;
则其中氢氧化镁的质量分数为:。
(4)选择Mg(OH)2,因为药效时间长或能保持在最佳药效pH范围
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;书写化学方程式、文字表达式;根据化学反应方程式的计算;酸的化学性质
【解析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(2)可从药物是否有毒性,以及服用后是否会降低酸性分析;
(3)写出氢氧化镁和稀盐酸反应的方程式,根据稀盐酸的溶质质量计算参加反应的氢氧化镁的质量,最后与药片质量做比即可;
(4)根据乙图分析两种药物能够维持有效pH范围的时间长短即可。
【解答】 (1)氧化铜为金属氧化物,它和盐酸反应生成氯化铜和水,化学方程式为:CuO+2HCl=CuCl2+2H2O(合理即可)。(2)硝酸银本身有毒,它与盐酸反应会生成硝酸,酸性并没有减弱或硝酸银有毒,所以同学们都认为服用硝酸银治疗胃酸过多不可行。(4)根据图乙可知,胃酸过多患者选择药选择Mg(OH)2,因为药效时间长且能保持在最佳药效pH范围。
22. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有235克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克溶质质量分数为20%的稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
【答案】(1)
(2)解:根据题意可知,稀硫酸中溶质质量:;
设所得溶液中Na2SO4的质量为x,
;
解得:x=14.2g。
所得溶液的质量 ;所得溶液的溶质质量分数:。
(3)
【知识点】根据化学反应方程式的计算;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途
【解析】 (1)根据酸与碱反应的本质进行分析;(2)写出氢氧化钠和稀硫酸反应的方程式,利用稀硫酸的溶质质量计算出生成的硫酸钠的溶质质量,将氢氧化钠溶液质量和稀硫酸质量相加计算所得溶液质量,最后根据进行计算;(3)若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,OH-过量(pH在8.2以下),溶液中的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,据此分析解答。
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$九年级上册 第一章 常见的酸、碱、盐
1.2常见的酸
教学目标
1.掌握酸的通性。
2.认识浓盐酸、浓硫酸的特性和酸的用途。
3.能利用酸的化学性质辨别酸。
4.能掌握酸与碱之间反应的实质
知识点一:盐酸(HCl)
(一)浓盐酸的物理性质
纯净的浓盐酸是无色的液体,有刺激性气味,具有挥发性(故需要密封保存)。打开瓶塞后能在空气中形成白雾。工业盐酸因含有Fe3+而呈黄色。
(1)浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体遇到空气中的水蒸气又形成盐酸的小液滴,故出现白雾现象。
(2)如果浓盐酸敞口放置,由于浓盐酸具有挥发性,挥发出溶质HCl,会导致溶液质量和溶质的质量分数都减小,故浓盐酸要密封保存。
(2) 稀盐酸的化学性质
盐酸的化学性质
与盐酸反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液、酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
铁钉
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3)
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
与某些盐反应
鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
硝酸银溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
【能力拓展】
(1) 盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物。
(2)氯化氢的水溶液和液态氯化氢的区别:
①氯化氢的水溶液是混合物,液态氯化氢是纯净物。
②氯化氢的水溶液含有H+、Cl-、H2O三种粒子,液态氯化氢由氯化氢(HCl)分子构成。
稀盐酸与这些物质的反应都是化学变化,其中的颜色改变、生成气体或沉淀都是物质变化的证据。
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物称为盐,如NaCl、FeCl3、CuCl2、CuSO4、CaCO3、NH4NO3等。AgC1是既不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,因此硝酸银溶液可以用于检验盐酸或氯离子的存在。
知识点二: 硫酸(H2SO4)
(一)稀硫酸的化学性质
硫酸的化学性质
与硫酸反应的物质
反应现象
化学方程式
与指示剂作用
石蕊试液、酚酞试液
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
锌粒
有气泡产生
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
与金属氧化物反应
生锈的铁钉(铁锈的主要成分Fe2O3
红棕色的铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
氧化铜
黑色的氧化铜粉末逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
与碱反应
氢氧化铜
蓝色的氢氧化铜逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
与某些盐反应
碳酸钠
产生大量的气泡,生成的气体能使燃着的木条熄灭
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
氯化钡溶液
产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
(二)浓硫酸
(1)浓硫酸是无色、黏稠、油状的液体,难挥发,密度比水大(物理性质)。
(2)浓硫酸具有以下特性(“三性”)
①强腐蚀性(化学性质)。浓硫酸对皮肤、衣服等有强烈的腐蚀作用。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上,要先用干布拭去,然后用大量清水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时应立即送医院。O2、H2、CO2、SO2等气体可用浓硫酸进行干燥,但是能与其反应的NH3等碱性气体不可用它干燥。
②吸水性(物理性质)。能直接吸收空气中的水分(故需要密封保存),所以常作为某些气体的干燥剂。
③脱水性(化学性质)。能把由C、H、0等元素组成的化合物里的H、O元素按原子个数比2:1的比例从化合物中“脱出”结合成水,因而具有脱水性。
(三)浓硫酸的稀释
由于浓硫酸溶于水时放出大量的热,因而在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注人水里,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒人浓硫酸中。操作如图所示。
不可把水倒入浓硫酸中稀释的原因:水的密度比浓硫酸小,若把水倒入浓硫酸中,水浮在浓硫酸表面,浓硫酸溶于水时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,造成危险。
(四)盐酸与硫酸的用途比较
酸
用途
盐酸(HCl)
重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
硫酸(H2SO4)
重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂
【能力拓展】
浓硝酸和浓盐酸、浓硫酸一样具有强烈的腐蚀性。硝酸具有挥发性,且见光易分解,所以需要密封保存在棕色的试剂瓶中。
(5)Cl-和SO42-两种离子的检验
Cl-:先向待测液中滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。
相关的化学方程式: HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 (以HCl为例)。
SO42-:先向待测液中滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失。
相关的化学方程式:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3(以H2SO4为例)。
【能力拓展】
因为Ag2CO3和BaCO3均为难溶于水的白色沉淀,所以在检验Cl-和SO42-时,要先排除CO32-的干扰,故应在出现白色沉淀后再滴加稀HNO3,沉淀不消失,说明溶液中无CO32-。
经典题型1 酸的物理性质及用途
1. 实验室采用排水法收集氧气后,所得气体中会混有水蒸气。为得到干燥的氧气,需将气体通入如图所示的干燥装置中,这是利用浓硫酸的( )
A.吸水性 B.脱水性 C.腐蚀性 D.挥发性
2. 天平的左盘和右盘分别放着盛有等质量的浓盐酸和浓硫酸的敞口烧杯,此时天平平衡,如图所示。放置一段时间后,下列情况判断正确的是( )
A.天平左端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变小 B.天平左端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变大
C.天平右端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变小 D.天平右端下沉,两杯溶液溶质质量分数均变大
3. 下列关于盐酸和硫酸的说法正确的是
A.打开浓盐酸瓶盖后能观察到白烟 B.两者的水溶液都能导电
C.将水沿烧杯内壁注入浓硫酸中进行稀释 D.两者的水溶液都能使紫色石蕊试液变蓝
4. 浓硫酸溶于水能放出大量的热,在稀释浓硫酸时,应将 沿容器壁慢慢地倒入 中,并不断用 搅拌,使产生的热量迅速扩散。
5. 盐酸与硫酸是实验室和工业生产中应用极为广泛的两种酸,二者在性质上也存在显著差异。
(1)打开浓盐酸的瓶盖时,瓶口出现白雾,说明浓盐酸具有 性。
(2)用毛笔蘸取稀硫酸在竹片上画花,然后把竹片放在小火上烘干,再用水洗净,在竹片上就得到一幅精美的呈黑色或褐色的画。在制作竹片画的过程中利用了浓硫酸的 性。
(3)将一定质量的浓硫酸盛于烧杯中,敞口放置在实验室安全之处,则浓硫酸质量与放置天数的关系曲线(如图)合理的是 (填“甲”或“乙”)。
经典题型2 酸的化学性质
1. 稀硫酸能去除铜粉中混杂的氧化铜杂质(CuO),这是利用其化学性质中( )
A.能与某些碱反应 B.能与某些金属反应
C.能与某些盐反应 D.能与某些金属氧化物反应
2. 盐酸是实验室的重要物质,能与许多物质反应。下列关于图示的描述不正确的是 ( )
A.X可能是 H2O B.Y可能是硝酸钡
C.若W 呈无色,指示剂可能是无色酚酞试液 D.碱可以是可溶性碱,也可以是难溶性碱
3. 为研究盐酸的化学性质,小柯进行了下列实验。其中能产生白色沉淀的是 ( )
A.B.C.D.
4. 在①氧化铁、②金属锌、③氢氧化铜、④氯化钡溶液四种物质中,跟稀硫酸、稀盐酸都能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的是 ( )
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
5. 在探索稀盐酸的性质时,向一定量的氧化铜固体中逐滴加入稀盐酸,容器中溶液总质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.该图像也能反映溶液中溶剂质量随时间的变化关系
B.m点到n点的过程中,溶液中氯化铜质量逐渐增加
C.p点对应的溶液中,一定含有两种不同的溶质
D.m点和n点对应溶液蒸发结晶后得到的固体不同
6. 将稀硫酸滴入盛有 CuO粉末的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
7. 将稀硫酸滴入盛有 溶液的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
知识点三:酸的通性
酸的通性
反应情况
化学方程式
与指示剂作用
能使紫色的石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色
与活泼金属反应
生成盐和氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑
与金属氧化物反应
生成盐和水
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与碱反应
生成盐和水
Cu(OH)2+H2SO4 = CuSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
与某些盐反应
生成新盐和新酸
Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2↑
HCl+AgNO3 = AgC1↓+HNO3
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
注意:酸与盐的反应:酸与盐反应需满足复分解反应的条件(生成沉淀、气体或水),但并非所有酸与盐的反应都属于酸的通性(如硫酸与氯化钡的反应是硫酸的特性,因涉及 SO42-,不是 H+的通性)。
【能力拓展】
不同的酸在水溶液中都能电离出自由移动的H+,所以酸具有相似的化学性质。由于酸根离子不同,不同酸也有各自的特性,如稀硫酸与BaCl2溶液的反应,稀盐酸与AgNO3溶液的反应。
浓硫酸、硝酸有很强的氧化性,与金属反应不能生成H2,而是生成水。所以酸的通性通常指的是盐酸和稀硫酸,而不是指浓硫酸和硝酸。
经典题型3 酸的通性
1. 盛石灰水的试剂瓶久置后,内壁常附有一层白膜,要洗去这层白膜最好的方法是( )
A.用水洗 B.用稀盐酸洗
C.用酒精溶液洗 D.用氢氧化钠溶液洗
2. 某同学带着稀盐酸逆时针奔跑,若稀盐酸分别能与各个红旗点的物质发生反应,就能跑向下一个红旗点。为了顺利跑完,各个红旗点的物质选择错误的是( )
A.②—Fe B.③—CuO C.④—NaCl D.⑤—Ca(OH)2
3. 鱼胆弄破后,会使鱼肉沾上一种难溶于水的胆汁酸(一种酸),使鱼肉变苦。要消除这种苦味,下列物质中最适合用来冲洗鱼肉的是( )
A.蒸馏水 B.醋酸 C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钠溶液
4. 下列关于盐酸的用途中,不能用稀硫酸代替的是( )
A.与锌反应制取氢气 B.除去金属制品表面的锈斑
C.除去氯化钠溶液中少量氢氧化钠 D.中和碱性溶液
5. 调味剂的主要作用是补充、增强或增加食品的味道.食醋是一种能增强食品酸味的调味剂,主要成分为醋酸(CH3COOH),与我们的生活密切相连.根据所学知识回答:
(1)食醋作为酸味的调味剂,是因为醋酸在水溶液中能解离出(CH3COO﹣)和 (离子符号).
(2)食醋的酸味能促进人胃酸的分泌,胃酸的成分是 (填化学式).
(3)若NaOH溶液溅到皮肤上,应用大量水冲洗后,再用食醋清洗.在清洗过程中发生反应的化学方程式为 .
知识点四:酸碱反应
(一)酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴人几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡,溶液颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程
溶质
PH
颜色
未滴加稀盐酸
NaOH
pH>7
红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量)
NaOH + NaCl
pH>7
红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应)
NaCl
pH=7
无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸
NaCl + HCl
pH<7
无色
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
(二)酸碱反应原理
酸和碱之间发生反应能生成盐和水。如:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
(三)酸碱反应的实质
酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
【能力拓展】
大多数酸与碱反应生成盐和水时,我们观察不到明显的外观现象(H2SO4+Ba(OH)2 =BaSO4↓+2H2O 等除外]。探究酸和碱之间发生反应的方法有以下几种:
(1)指示剂法。先在NaOH溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色,然后再逐滴滴加稀盐酸,若观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(2)pH试纸法。先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再向NaOH溶液中逐滴滴加稀盐酸,不断振荡溶液使其充分接触,同时多次测定混合溶液的pH,若测得溶液的pH逐渐减小且小于7, 则证明NaOH溶液与稀盐酸发生化学反应。
(3)热量变化法。化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。酸与碱的反应是放热反应,如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明NaOH溶液和稀盐酸发生了化学反应。而且氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时放出的热量最多、温度最高。
(4)验证反应物的消失。如向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,反应完全时,可向溶液中滴加CuSO4溶液,不再出现蓝色沉淀,说明NaOH已完全参加反应,反应发生。
经典题型3 酸与碱之间的反应实质
1. 某同学进行稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的实验操作,记录并绘制了烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线。依据图中信息,下列说法正确的是( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入盛有稀盐酸的烧杯中
B.当滴入液体体积为5mL 时,所得溶液呈酸性
C.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.当滴入液体体积为9mL 时,溶液中的溶质为NaCl和NaOH
2. 如图甲,某同学将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,图乙是该反应的微观粒子示意图。
下列关于酸和碱反应的说法中,合理的是( )
A.图中酸碱反应结束后,溶液 pH=0 B.酸碱反应的实质是
C.酸和碱的质量需相等才能发生反应 D.酸碱反应的实质是
3. 如图为氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的微观示意图,则反应前的“◇”表示的微粒是
A.氢离子 B.硫酸根离子 C.氢氧根离子 D.钠离子
4. 在研究“酸与碱之间的反应”过程中,向锥形瓶中加入氢氧化钠溶液,然后逐滴滴加稀盐酸,检测到锥形瓶中溶液温度变化如图所示,请回答下列问题:
(1)由图可知该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)a点时溶液中的溶质是 。
(3)在实验过程中观察到有气泡产生,可能是久置的氢氧化钠溶液中含有的 与稀盐酸反应。
5. 稀硫酸与氢氧化钠溶液反应时溶液 pH 的变化如图所示。
(1)根据图像判断,该实验是将 (选填“氢氧化钠溶液”或“稀硫酸”)滴加到另外一种溶液中。
(2)当所加溶液的质量为 mg时,所得溶液中溶质为 (写化学式)。
(3)完全中和一定质量的某硫酸溶液,需要100g8%的氢氧化钠溶液,若改用100g 8%的氢氧化钾溶液,则反应后溶液的 pH 7(选填“大于”“小于”或“等于”)。
6. 某品牌小苏打包装袋上标有“NaHCO3含量>95%”。为探究该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符,进行了如下实验。已知:
①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为:
③生成的气体全部逸出,忽略HCl的挥发性。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是 g。
(3)请通过计算说明该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。
知识点五:置换反应与复分解反应
(一)置换反应
1.定义:由一种单质跟一种化合物发生反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
2.通式A + BC → AC + B(一种单质置换出另一种单质)
3.置换反应的类型
(1)活泼金属与酸反应:金属 + 酸 → 盐 + 氢气
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
条件:只有金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢。
(2)金属与盐溶液反应:金属 + 盐 → 新金属 + 新盐
Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
条件:只有活动性较强的金属才能将活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来(前置后)。
(3)非金属单质与金属氧化物反应:H₂或C + 金属氧化物 → 金属 + H₂O或CO₂
H₂ + CuO =Δ=Cu + H₂O
C + 2CuO =高温=2Cu + CO₂↑
5.置换反应中元素的化合价变化
置换反应中,一定有元素的化合价发生改变。单质中元素的化合价为0,生成化合物后化合价发生变化。
(二)复分解反应
1.定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2.通式:AB + CD → AD + CB
3. 复分解反应发生的条件
(1)生成物条件(三个条件中至少满足一个):
①有沉淀生成;②有气体生成;③有水生成。
(2)反应物条件:
酸 + 碱:至少一种可溶
酸 + 盐:酸必须可溶
碱 + 盐:二者都可溶
盐 + 盐:二者都可溶
酸 + 金属氧化物:酸必须可溶
4.复分解反应的实质
发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体或水。
5.复分解反应的分类
(1)酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
2HCl + CuO = CuCl₂ + H₂O
Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
(2)酸 + 碱 → 盐 + 水(中和反应)
HCl + NaOH = NaCl + H₂O
Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O
(3)酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
2HCl + Na₂CO₃ = 2NaCl + H₂O + CO₂↑
HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + HNO₃
(4)碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaOH
2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
(5)盐 + 盐 → 两种新盐
Na₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2NaCl
特别提醒:碱与非金属氧化物的反应(如 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O)不属于复分解反应。
经典题型4 置换反应与复分解反应
1. 《天工开物》中有利用醋酸(主要成分是CH3COOH)精炼锡的工艺记载,其化学反应为Pb+2CH3COOH=Pb(CH3COO)2+H2↑,该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应
C.复分解反应 D.置换反应
2. 铁路建设中对钢轨的缝隙进行焊接用到了化学反应Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。该反应属于( )
A.复分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.分解反应
3. 下列反应属于复分解反应的是( )
A.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
B.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
C.Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
D.ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
4. 2007年第二期的《化学世界》杂志上报道了浙江大学化学工程研究所以丁铵(二正丁基二硫代磷酸铵)和氯化锌为原材料合成二正丁基二硫代磷酸锌(ZBPD)的文章,该反应的原理可以用下式表示.该反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
5. 酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们之间能发生复分解反应。
(1)复分解反应发生的条件是两种物质交换成分,有沉淀析出,或有气体放出,或有 生成。
(2)写出下列物质之间发生反应的化学方程式,如不能反应请说明理由。
①稀盐酸与硝酸银溶液: 。
②硝酸钡溶液和稀硫酸: 。
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液: 。
强 化 训 练
1. 下列生活中的常见现象,属于化学变化的是( )
A.浓硫酸稀释,放出热量 B.浓盐酸挥发,产生白雾
C.铁制品锈蚀,出现红褐斑点 D.海水晒盐,析出晶体
2. 下列是配制稀硫酸并探究其化学性质的部分实验操作,其中正确的是( )
A.稀释浓硫酸B.测 pHC.取锌粒D.倾倒液体
3. 规范操作是科学实验的基本要求,下列有关操作正确的是 ( )
A.B.C.D.
4. 小启按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析不正确的是( )
A.⑤中浓硫酸不慎滴到溅到皮肤上,应先用干布拭去,再用大量水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗
B.⑤中稀释浓硫酸时,倒入烧杯中的甲液体是水
C.②滴管不能伸入试管,防止交叉污染
D.①中试剂瓶标签正对手心是为了防止标签被腐蚀
5. 下列是小科同学在学习酸、碱的性质时记录的部分实验现象。其中正确的是( )
A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,瓶口有白烟产生
B.向氢氧化钠溶液中滴加紫色石蕊试液,紫色石蕊试液变红
C.向氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,产生红色沉淀
D.向稀盐酸溶液中加入一小块金属镁,有气体生成
6. 下列验证“盐酸中哪种粒子使紫色石蕊试液变红色”的实验设计中不合理的是 ( )
A.
B.
C.
D.
7. 为了探究酸碱中和反应是否放热,某同学设计了如图所示的实验装置(夹持等固定装置已略),针对该实验目的,下列评价或改进,错误的是 ( )
A.若观察到红墨水向右移,则说明该实验一定有放热现象
B.为了使实验现象更明显,可改用氢氧化钠固体
C.在打开活塞a之前应先打开橡皮管上的止水夹
D.为了使实验更具有说服力,可用氢氧化钾溶液再次实验
8. 将稀硫酸滴入盛有 溶液的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
9. 将稀硫酸滴入盛有 粉末的试管中,观察到的现象是 ,其化学方程式为 。
10. 向盛有黑色氧化铜粉末的试管中加入稀盐酸,微热,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
11. 盐酸、硫酸都是工业上常用的酸,可以用多种方法加以鉴别。
(1)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是 。
(2)用两根小木棍分别蘸取上述浓酸液少许,一段时间后,蘸有浓硫酸的小木棍上明显变黑,另一根则无此现象。这是因为浓硫酸具有 性。
(3)实验室经常需要将浓硫酸稀释成稀硫酸。下列稀释浓硫酸的操作中,正确的是 。
12. 小科为探究浓盐酸的相关性质,设计了如图所示的实验。请回答:
(1)如图Ⅰ所示的实验中,一段时间后变红色的烧杯是 ,体现了浓盐酸具有 (填物理性质)。
(2)图Ⅱ为改进后的实验,滴入2~3滴浓硫酸后,在c处可看到湿润的紫色石蕊滤纸条变红更快,该现象说明浓硫酸滴入浓盐酸中可能会 (选填“吸热”或“放热”)。
13. 盐酸、硫酸都是工业上常用的酸,它们的性质有很多相似的地方也有很多不同之处。
(1)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾的是盛有 的试剂瓶。
(2)用两根小木棍分别蘸取上述浓酸液少许,一段时间后,蘸有浓硫酸的小木棍上明显变黑,另一根则无此现象。这是因为浓硫酸具有 。
(3)一瓶标签脱落的无色试剂是稀盐酸、稀硫酸或碳酸钠溶液中的一种。取样后,加入下列 ____试剂(选填字母),即可根据现象加以鉴别。
A.硝酸银溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钡溶液 D.硝酸钡溶液和稀硝酸
14. 稀硫酸是常见的化学药品,如图是小惠整理的关于稀硫酸化学性质的思维导图。
(1)请你在②④处各填入一种物质(写出化学式):②是 ;④是 。
(2)上述思维导图中可以体现稀硫酸具有酸的通性的是 (填写序号)
15. 小明设计了一个验证某NaCl溶液中是否混有Na2CO3、Na2SO4和NaOH的实验流程,如图所示。
(1)A试管中的溶液呈红色,说明溶液显 性。
(2)依据B 中溶液仍显红色,即可判断原溶液中一定含有 。
(3)再向底部有沉淀的C中加入适量x溶液,即可完成对待测溶液的验证,则x溶液可能是____。
A.稀 HCl B.稀 H2SO4 C.稀 HNO3 D.CaCl2
16. 对知识的及时整理与归纳是学习科学的重要方法。某同学在学习了硫酸的化学性质后,初步归纳出与稀硫酸反应的物质,如图所示(“一”表示相连的两种物质能发生反应,五个圈中的物质属 .于不同的类别)。
(1)已知X 是金属单质,则X 可以是 (填一种即可)。
(2)请写出稀硫酸与 Y 反应的一个化学方程式: 。
17. 如图表示氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图。根据图示回答相关问题:
(1)图中A表示的微粒是 。(用微粒符号表示)
(2)该反应的实质是 。
(3)下列物质能证明反应后盐酸有剩余的是________。
A.金属锌 B.酚酞试液 C.碳酸钠溶液 D.硝酸银溶液
18. 室温下,小王同学将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度,溶液温度随加入盐酸的质量而变化的曲线如图所示:
(1)B处溶液的溶质是 (填名称)。
(2)在C点溶液中加入碳酸钙,写出相应的化学方程式 。
(3)B到C的过程中溶液的pH逐渐 (填“增大”、“减小”或“无变化”)。
19. 对知识的归纳和总结是学好科学的重要方法。在学习了碱的性质后,如图是小科同学总结了氢氧化钠的化学性质,请回答下列问题:
(1)为了验证氢氧化钠与①反应,小科将无色酚酞试液滴入氢氧化钠溶液中,溶液由无色变成 ;
(2)请补全“☆”处的内容 ;
(3)利用氢氧化钠与非金属氧化物进行④反应的性质,可以用于除去工业废气 SO2,请写出该反应的化学方程式 。
20. 某钢铁厂实验室为测定某赤铁矿中 Fe2O3 的含量,将矿石粉碎(其中杂质既不溶于水也不与酸反应),进行如下实验。请回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)向滤渣中加入一定量稀硫酸,未观察到明显现象,则样品中 Fe2O3的质量是多少?
(3)根据已知条件列出求解生成的硫酸铁的质量。
(4)若将最终滤液蒸发掉 16g水,所得不饱和溶液中溶质的质量分数是多少?
(5)用98%的浓硫酸配制上述实验所用的稀硫酸时,用到的仪器有量筒、 、烧杯、玻璃棒。
21. 胃酸过多会引起消化系统疾病,影响人体健康。患者常服用抗酸药物来治疗,其主要原理是利用药物中的有效成分与胃液中的过量盐酸反应,来降低胃液酸性。
(1)图甲为小科画的“盐酸的性质”框架图,请写出一条金属氧化物和盐酸反应的化学方程式 。
(2)小明认为服用硝酸银可以治疗胃酸过多,同学们都认为不可行。请说明理由 。
(3)为测定药片中有效成分的含量,小科将2.0g氢氧化镁抑酸剂药片加入到10.0g14.6%的稀盐酸中,两者恰好完全反应,请计算其中氢氧化镁的质量分数。
(4)为了准确比较氢氧化镁和碳酸氢钠两种试剂的治疗效果,项目化小组取两种药片各1.0g 与足量的稀盐酸进行反应,用pH 传感器测出pH 随时间的变化关系如图乙。最佳药效的pH范围为3~5。根据实验结果,请你帮助胃酸过多患者选择药物,并说明理由: 。
22. 在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中,向装有235克氢氧化钠溶液的烧杯中,逐滴加入49克溶质质量分数为20%的稀硫酸,边滴边搅拌,二者刚好完全反应。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)计算所得溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(3)查阅资料:已知酚酞溶液的变红色范围是pH在8.2~10.0之间。若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,请在丙图画出此时烧杯中的相关离子的数量柱状图(乙图是反应前烧杯中的离子分布情况)。
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