内容正文:
第1章
常见的酸、碱、盐
第1节 物质的酸碱性
课标要点
科学观念:区分酸性 / 碱性物质、酸 / 碱、酸碱性(定性)、酸碱度(定量);理解 H⁺、OH⁻决定溶液酸碱性。
科学思维:能根据指示剂变色、pH 数值推理溶液类别,辨析 “酸溶液≠酸性溶液” 易错逻辑。
探究实践:独立使用石蕊、酚酞、pH 试纸,规范记录实验现象与数据。
态度责任:了解酸雨、土壤酸碱性、人体体液 pH 对生命与环境的影响,树立环保、合理使用酸碱的意识。
学习重难点
重点:石蕊、酚酞变色规律;pH 数值与酸碱性强弱对应关系;pH 试纸标准操作;生活、环境中酸碱性现象解释。
难点:微观理解:H⁺浓度高显酸性,OH⁻浓度高显碱性;区分酸 / 酸性溶液、碱 / 碱性溶液两组易混概念;pH 试纸错误操作带来的误差分析;结合 pH 数值解决酸雨、土壤改良实际应用题。
知识点 酸性物质与碱性物质
(一)电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。
在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-
(二)酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
(三)碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-
(3)生活中常见的碱:烧碱(氢氧化钠)、熟石灰(氢氧化钙)、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。
【能力拓展】
书写电离方程式时,应注意以下几点:
(1)不必写条件。
(2)配平,使正、负电荷数相等。
(3)原子团不能拆开书写。
一些物质电离时生成的阳离子含有H+但并不是酸,原因是电离时产生的阳离子除H+之外,还有其他的阳离子。如硫酸氢钠电离:NaHSO4=Na++H++SO42-,所以NaHSO4不是酸。
随学随练
1. 下列说法错误的是( )
A.电离产生酸根离子的化合物一定属于酸
B.碱一定含有氢元素
C.酸根离子不一定是带电的原子团
D.碱电离时一定产生氢氧根离子
2. 含有下列各组离子的溶液,其中的溶质都属于酸的是( )
A.Na+ H+ SO42﹣ B.Ca2+ OH﹣ Na+
C.H+ SO42﹣ Cl﹣ D.K+ CO32﹣ NO3﹣
知识点 酸碱指示剂
(一)酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
(二)常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
(三)自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,如下表所示。
【能力拓展】
若用试纸检测气体,需将试纸湿润后再检验。
(1)酸性或碱性溶液与指示剂作用时,变色的是指示剂,并不是酸性或碱性溶液,故不能说指示剂(石蕊或酚酞)使酸性或碱性溶液变色(或酸性、碱性溶液遇指示剂变色)。酸碱指示剂与酸性或碱性溶液的反应是化学变化。
(2)蓝色石蕊试纸常用来检验酸性溶液或气体,蓝色石蕊试纸能变红;红色石蕊试纸常用来检验碱性溶液或气体,红色石蕊试纸能变蓝。
注意:不溶性的酸或碱不能使指示剂变色,因为溶液中没有自由移动的H+或OH-,如Cu(OH)2。
随学随练
3. 天宫课堂上,宇航员曾用溴百里酚蓝指示剂呈现“奥运五环”。溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表。下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为蓝色的是( )
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
A.氯化钠溶液 B.盐酸溶液
C.硝酸钾溶液 D.氢氧化钾溶液
4. 石蕊是从地衣植物中提取出来的蓝色色素,它能部分溶于水而显紫色,是一种常用的酸碱指示剂。它的化学式是(C7H7O4N)n,下列关于石蕊的说法错误的是( )
A.遇到酸溶液会变红
B.碳元素的质量分数最大
C.分子中碳、氢、氧、氮原子个数比为7:7:4:1
D.由碳、氢、氧、氮四种元素组成,属于氧化物
知识点 溶液酸碱性的强弱程度
(一)溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度
(2)取值范围通常为0~14
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
(二)测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
(三)溶液酸碱性与人体健康的关系
人体胃液的正常pH为0.9~1.5。如果胃酸分泌过多,使胃液pH下降,容易出现胃痛等症状。人体血液的pH为7.35~7.45。血液的pH降到7.0以下或升到7.8以上,人就有生命危险。
(四)溶液酸碱性与生活的关系
(1)人的汗液的pH为5.5~6.6。洗衣皂香皂药皂的pH也有所不同。洗衣皂的pH高,碱性强,适用于洗衣物;香皂、药皂的pH低,适用于洗脸、洗澡。
(2)牛奶的pH通常小于7,酱油的pH为4.8左右,番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4,生肉久放后,由于微生物作用产生酸性物质,pH变为5.4~5.5。
(3)食醋里含有醋酸,它的pH为3左右。
(五)溶液酸碱性与农业生产的关系
土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。一般来说,中性土壤最适宜于微生物生长繁殖,有利于土壤中有机质向有效养分转化,促进农作物生长。pH为4~6的土壤会使农作物根系发黑;pH为8以上的土壤会腐蚀农作物并板结成块,盐碱地的pH多在9以上,草木难生。
(六)溶液酸碱性与环境的关系
雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。
【能力拓展】
人在通风不良的环境中时间过长,吸入的二氧化碳过受,血液中二氧化碳的含量增大,酸性增强,会引起恶心、头晕等现象。
酸性环境可抑制细菌的繁殖,所以人们喜欢在一些食物中加入少许食醋,这样既能使食品不易变质,又可增加风味。
酸西的危害极大,不但可以酸化湖泊、河流、土壤,对很受植物的生长不利,而且还会破坏建筑物、文物等。随时监测两水的pH,可以了解空气的污染情况,以便采取必要的措施。
5. 烧杯中盛有x溶液,逐滴加入(或通入)y物质,烧杯内液体的pH变化如图所示。则符合该变化的一组物质是( )
x
y
A
NaOH溶液
稀HCl(过量)
B
稀H2SO4
BaCl2溶液(少量)
C
Ca(OH)2
CO2(适量)
D
稀H2SO4
H2O
6. 研究发现水稻对镉的吸收量与土壤pH的关系如图所示。下列物质中最适用于改良土壤结构,降低水稻对镉吸收量的是( )
A.稀硫酸 B.氯化铵 C.硝酸钾 D.熟石灰
题型 常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
活学活用
7. 取四种植物花瓣分别放在研钵中,加入酒精研磨,得到花汁。各取少量花汁,用稀酸或稀碱进行检验,结果如下表所示。
花的
种类
花汁在酒精中的颜色
花汁在酸溶液中的颜色
花汁在碱溶液中的颜色
大红花
粉红色
橙色
绿色
玫瑰
粉红色
粉红色
绿色
万寿菊
黄色
黄色
黄色
雏菊
无色
无色
黄色
则下列说法中不正确的是( )
A.研磨花瓣的过程中加入酒精是为了溶解其中的色素
B.25℃时,遇到pH=12的溶液,玫瑰花汁会变成粉红色
C.万寿菊花汁不能用作酸碱指示剂
D.可用雏菊花汁来区别HCl和NaOH溶液
8. HCl气体通入水中可得到盐酸。室温下,将HCl气体通入盛有NaOH溶液的试管中,直至溶液的pH=7。HCl气体通入NaOH溶液前后,溶液的离子种类如图所示,其中能使无色酚酞试液变红的是( )
A.① B.② C.③ D.②和③
题型 pH 定量判断规则
1. 酸性溶液不断加水稀释
变化:水量增加,被稀释,浓度降低,酸性减弱,pH逐渐变大
极限:只能无限无限接近 7,永远不会等于 7,更不可能>7(变碱性)
图像特征:曲线从小于 7 缓慢上升,无限贴近 y=7 水平线,不相交、不越过。
2. 碱性溶液不断加水稀释
变化:浓度降低,碱性减弱,pH逐渐变小
极限:无限接近 7,始终大于 7,不会变成中性、酸性
3. 中性溶液加水pH 始终 = 7,无任何变化。
活学活用
9. 扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%、10%、20%的醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH变化如图。下列选项正确的是( )
A.KOH来源:Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+KOH
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH趋近于4.0
10. 不同品牌洗手液pH一般不同,有四种洗手液pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a的酸性比b弱
B.洗手液a不会腐蚀大理石地面
C.洗手液b和c混合液的pH可能等于7
D.洗手液d用蒸馏水稀释后pH增大
基础通关
1. 研学活动中,某同学不小心被黄蜂蜇伤,伤口处红肿疼痛。已知黄蜂毒液呈碱性,下列日常物品中,最适合涂抹来缓解疼痛的是( )
A.食盐水(pH≈7) B.牙膏(pH≈9)
C.肥皂水(pH≈10) D.白醋(pH≈3)
2. 下列是一些常见物质pH的大致数值,其中呈碱性的是( )
A.食醋:2.4~3.4 B.人体汗液:5.5~6.6
C.牛奶:6.5~6.7 D.人体血液:7.39~7.45
3. 蓝夹缬为国家非物质文化遗产,其工艺是用对称雕花板紧夹丝织物,进行蓝靛浸染。若染液在碱性较弱时颜色较浅,则此时染液的pH大致处于如图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4. 某同学测出了四种常见水果的pH,结果如图所示,其中酸性最强的是( )
A.杨梅 B.枇杷 C.文旦 D.草莓
5. 画水镇甘蔗种植历史悠久,规模大、技术成熟。当地气候、土壤与水源适宜,甘蔗生长周期短,品质优、口感清甜、汁多味美。
甘蔗一般适宜在弱酸至弱碱性土壤中生长,下列pH范围最可能符合其生长要求的是( )
A.10<pH<13 B.1<pH<3
C.3.6<pH<6 D.6.1<pH<7.7
6. 小科在欣赏花海时提出下列问题,其中不属于科学问题的是( )
A.花海中哪种花卉最名贵
B.影响波斯菊盛开的因素有哪些
C.入冬后花卉为什么会凋谢
D.不同的花卉盛开时间为什么不同
7. 用隐形笔书写的字迹在正常情况下看不见,只有用特定的显影剂涂抹在字迹上才能显示,某隐形笔内装有的隐形液体为酚酞,则下列能做显影剂的是( )
A.食盐溶液 B.盐酸溶液
C.柠檬酸溶液 D.氢氧化钠溶液
8. 草木灰是我国古代农耕文明中常用的天然农家肥,其主要成分是碳酸钾(K2CO3),兼具施肥、改良土壤等作用。
(1)为精准供肥以提高作物产量,需测定土壤pH。以下是某地土壤pH测定时,制定的取样地块的采样点方案。其中合理的有 。
(2)秸秆焚烧是获取草木灰的传统方式之一。工业上常采用NaOH溶液来吸收秸秆焚烧过程中产生的CO2,若1千克秸秆燃烧产生CO2的质量为1.32千克,为将其完全吸收,至少需要质量分数为10%的NaOH溶液多少千克?
(3)焚烧秸秆会污染大气,且会丧失秸秆作为燃料和饲料的应用价值;但同时,田间秸秆焚烧可快速处理秸秆,防治病虫害,减少农药和化肥的使用。2025年中央一号文件调整秸秆禁烧政策,从过去“一刀切”的全域禁烧,转变为“支持秸秆综合利用,精准划定禁烧范围,依法依规落实禁烧管控要求”。请分析该政策转变的合理性。 。
9. 2025年世界口腔健康日的主题是“口腔健康,身心健康”。口腔洁净对人体来说至关重要,我们口腔的pH宜保持在6.6~7.1。若pH过低,会造成牙齿表面牙釉质损伤,细菌滋生。
(1)某同学早餐后15分钟内口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性 (填“增强”或“减弱”)。
(2)牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指 (填“元素”或“单质”)。
(3)在牙膏中添加少量的H2O2可杀菌消毒,美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为 。
10. 小科用紫甘蓝自制酸碱指示剂时,用 (填“水”或“酒精”)溶解紫甘蓝中的色素,并利用其测定了几种常见液体的酸碱性,结果如下表所示。请推测:酸性液体 (填“①”或“②”)的酸性更强。
酸性液体①:浅红色
中性液体①:紫色
碱性液体①:蓝绿色
酸性液体②:红色
中性液体②:紫色
碱性液体②:绿色
11. Na2CO3、NaHCO3是生活中两种常见的盐,小金与同学们用如图甲所示的装置对这两种盐的性质进行了如下探究。
【查阅资料】NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;碳酸氢钠溶液呈碱性。
【实验一】小金将气球中等量的固体全部倒入试管,实验结束后,两只气球均变大,试管A中溶液显绿色,试管B中溶液显红色。
(1)结合表格信息,可知反应结束后试管A中的溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)试管B中溶液的溶质有 (填化学式)。
pH
<3.5
3.5﹣7.5
7.5﹣8.5
8.5﹣12.0
>12.0
颜色
红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
不同酸碱度下紫甘蓝汁显色表
【实验二】一段时间后,小金发现试管A上方的气球明显变瘪(不存在漏气情况),试管B上方的气球大小无明显变化。为寻找气球变瘪的原因,小金和同学们继续探究。
(3)小金猜想:气球变瘪是因为CO2能溶于水。同学们认为该猜想不合理,依据的客观事实是 。
(4)重新实验:先将3gNaHCO3固体缓缓加入试管,记录生成CO2的质量变化,绘制曲线1。再用等量Na2CO3固体重复上述实验步骤,绘制曲线2。经检测,图中M点与N点均含有NaCl与NaHCO3。
结论:试管A上的气球变瘪的原因是 。
12. 某项目化学习小组参与了当地“盐碱地改良”的活动。
【识土有方】适宜农作物种植的pH一般在6.5~8.5,不同植物生长对土壤的酸碱度要求不同。
①选取有代表性地块,在取样地块上按一定间隔确定取样点位置,一般确定5﹣6个。下列取样点位置合理的有 。
②采集的样品经晾干、过筛等操作后取1克土样放入试管,加入5毫升蒸馏水,振荡30秒钟后静置,待土壤微粒下沉后,用 蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色。
【治土有法】查阅资料获知:当地盐碱土中含有较多氯化钠、硫酸钠和碳酸钠。同学们用秸秆堆肥制备的有机酸(具有酸的通性)改良盐碱土的碱性,其本质是有机酸与当地盐碱土中的 反应降低其碱性,然后采用“灌排洗盐”的方法降低土壤的盐度。
【守土有责】我国现有盐碱地约5.2亿亩,已改良的仅有1亿亩左右。为了保护土地资源请提出一条措施 。
13. 实践出真知,劳作藏趣味,吴兴区很多学校都拥有了学校种植园,某校跨学科实践小组发现种植园内某些区域的蔬菜出现叶片发黄、植株矮小、产量下降的现象。查阅资料后了解到,这可能是土壤酸化导致的。为了改善这一情况,同学们进行了如下实验:
(一)探究土壤的酸碱性及成分
(1)同学们决定从空地的5个不同位置取5份土壤样品,用方框表示这块空地,请在方框内用小圆圈标记出五个采样点。
(2)同学们利用pH计测得土壤浸出液的pH=4,咨询老师后得知:土壤呈酸性的原因可能是农场中施用了过量的NH4Cl和(NH4)2SO4。为探究土壤中是否存在两种化肥的残留,某同学设计如表方案,并完成了实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量土壤样品加水溶解,静置
②取上层清液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸后,再加入足量Ba(NO3)2溶液,静置
产生白色沉淀
土壤中有
③继续向步骤②中的上层清液中滴加少量
产生白色沉淀
土壤中有Cl﹣
(3)小明同学对步骤③的结论提出质疑,理由是 。
(4)根据所学知识,实践小组认为可以加入熟石灰来改良已酸化的土壤,请你解释为什么不用氢氧化钠而用熟石灰: (写出一条即可)。
14. 土壤酸碱度会影响农作物的生长,如水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中。为测定某地土壤酸碱度,小科在常温下做了图甲所示实验:向1L待测土壤浸出液中滴入质量分数为0.1%的澄清石灰水,用温度传感器监测该变化过程,图像记录如图乙所示,图丙为向待测土壤浸出液中加水的温度变化。
每升盐酸中溶质质量(g)
对应近似pH
36.5
0
3.65
1.0
0.365
2.0
0.0365
3.0
0.00365
4.0
0.000365
5.0
0.0000365
6.0
(1)由图乙和图丙可知,向待测土壤浸出液中加入澄清石灰水温度升高的原因是 。
(2)土壤浸出液中酸性物质以盐酸的形式存在,经测定当加入澄清石灰水溶液的质量为37g时恰好完全反应,请计算1L待测液中溶质HCl的质量。
(3)根据计算结果查表,该土壤浸出液的pH为 ,该土壤是否适合种植水稻并说明判断依据: 。
素养提升
15. 土壤的酸碱性会影响水果的产量,图中黑条表示适宜水果种植的pH范围,其中可以在碱性土壤中种植的作物是( )
A.凤梨 B.草莓 C.西瓜 D.苹果
16. 如图所示为X、Y、Z三种液体的近似pH,下列判断正确的是( )
A.X一定是酸溶液
B.Y一定是水
C.Z可能是碳酸钠溶液
D.紫色石蕊试液可使Z变蓝
17. 生活中一些常见物质的pH如下.下列叙述不正确的是( )
A.酱油显碱性
B.肥皂水可缓解蚊虫叮咬皮肤时分泌的蚁酸引起的皮肤痛痒
C.胃酸(主要成分为盐酸)过多患者,不宜多吃橘子
D.草木灰能减弱土壤的酸性
18. 2024年10月30日,蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员搭乘的“神舟十九号”载人飞船顺利发射升空。下列有关太空的问题中,不属于科学问题的是( )
A.太空中哪颗星星最美
B.带入太空的水稻能否正常生长
C.太空中能否传播声音
D.从空间站带回植物的细胞结构是否发生改变
19. 建兰中学化学学习小组分别向几种试剂中滴加自制的紫薯汁,现象如表所示。下列推测不正确的是( )
试剂
稀盐酸
氢氧化钠溶液
蒸馏水
白醋
草木灰水
现象
红色
绿色
紫色
红色
绿色
A.向石灰水滴加紫薯汁会显示绿色
B.白醋的pH小于7
C.草木灰水呈碱性,所以草木灰水中一定有碱
D.紫薯汁可以作酸碱指示剂
20. 不同品牌洗手液的pH一般不同,现有四种洗手液的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B.洗手液b的酸性比a强
C.洗手液c能使石蕊试液变红色
D.洗手液d和a混合液的pH可能等于7
迁移创新
21. 紫甘蓝是大众爱吃的蔬菜。紫甘蓝的汁液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变绿色。在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可能是加入了下列哪种调味品( )
A.食盐 B.食用纯碱 C.山茶油 D.食醋
22. H2S是一种大气污染物。工业上用生物法处理H2S的原理如下:
反应1:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
反应2:
(1)该脱硫过程在 (填“酸性”或“碱性”)条件下进行。
(2)硫杆菌存在时,FeSO4溶液与氧气、硫酸反应的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是 。
(3)依据图1和图2判断,使用硫杆菌最适宜的条件为溶液 。
23. 学校为预防“手足口病”采取了多种措施,其中包括使用“84消毒液”对学校环境进行消毒。“84消毒液”的有效成分是火氯酸钠(NaClO)。
(1)NaClO属于盐,其中的阴离子符号 。
(2)“84消毒液”溶液呈碱性,则其pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
(3)“84消毒液”溶液加水稀释,请在图中画出其pH随水量的增加而变化的图像。
24. 含有较多NaCl、Na2SO4的盐溃土和含有较多Na2CO3的碱渍土,统称为盐碱地。其成因主要是土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升至地表,水分蒸发后盐分积累在表层土壤而形成的。此外,盐碱地还具有土壤中有机质含量少,土壤肥力低等缺点。
(1)如图所示为我国某地区多年平均降水量和土壤表层含盐量的季节变化示意图。该地区土壤表层含盐量最高的月份及导致该月土壤表层含盐量高的原因是 。
(2)改良盐碱地包括了“降盐”“除碱”“增肥”等方面,写出一种具体的改良方法: 。
(3)通常,在盐碱地种植水稻会出现稻株枯死的现象,其原因是 。我国科学家在盐碱地里种植水稻技术(“海水稻”)取得重大突破,并提出“海水稻”的发展目标是具备耐盐度在3%~6%、耐碱性pH>9以上。上述“海水稻”的性状是由 决定的。
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第1章
常见的酸、碱、盐
第1节 物质的酸碱性
课标要点
科学观念:区分酸性 / 碱性物质、酸 / 碱、酸碱性(定性)、酸碱度(定量);理解 H⁺、OH⁻决定溶液酸碱性。
科学思维:能根据指示剂变色、pH 数值推理溶液类别,辨析 “酸溶液≠酸性溶液” 易错逻辑。
探究实践:独立使用石蕊、酚酞、pH 试纸,规范记录实验现象与数据。
态度责任:了解酸雨、土壤酸碱性、人体体液 pH 对生命与环境的影响,树立环保、合理使用酸碱的意识。
学习重难点
重点:石蕊、酚酞变色规律;pH 数值与酸碱性强弱对应关系;pH 试纸标准操作;生活、环境中酸碱性现象解释。
难点:微观理解:H⁺浓度高显酸性,OH⁻浓度高显碱性;区分酸 / 酸性溶液、碱 / 碱性溶液两组易混概念;pH 试纸错误操作带来的误差分析;结合 pH 数值解决酸雨、土壤改良实际应用题。
知识点 酸性物质与碱性物质
(一)电离
(1)概念:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程。
在溶液里,所有的阳离子带的正电荷总数和所有阴离子带的负电荷总数相等,溶液不显电性。
(2)电离方程式:用化学式和离子符号来表示物质电离的式子。书写时,等号左边是物质的化学式,右边是构成物质的离子的符号。如NaCl溶于水的电离方程式为NaCl==Na++Cl-
(二)酸
(1)概念:电离时生成的阳离子都是氢离子(H+)的化合物。
某种酸电离产生的阴离子叫做这种酸的酸根离子,如SO42-是H2SO4的酸根。其他常见酸根有CO32-、NO3-、Cl-
(2)常见酸的电离方程式:H2SO4==2H++SO42-;HC1==H++Cl-;HNO3==H++NO3-
(3)生活中常见的酸:盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、碳酸(H2CO3)、醋酸(CH3COOH)等。
(三)碱
(1)概念:电离时生成的阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
(2)常见碱的电离方程式:NaOH==Na++OH-; Ca(OH)2==Ca2++2OH-; KOH==K++OH-
(3)生活中常见的碱:烧碱(氢氧化钠)、熟石灰(氢氧化钙)、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水(NH3的水溶液)等。
【能力拓展】
书写电离方程式时,应注意以下几点:
(1)不必写条件。
(2)配平,使正、负电荷数相等。
(3)原子团不能拆开书写。
一些物质电离时生成的阳离子含有H+但并不是酸,原因是电离时产生的阳离子除H+之外,还有其他的阳离子。如硫酸氢钠电离:NaHSO4=Na++H++SO42-,所以NaHSO4不是酸。
随学随练
1. 下列说法错误的是( )
A.电离产生酸根离子的化合物一定属于酸
B.碱一定含有氢元素
C.酸根离子不一定是带电的原子团
D.碱电离时一定产生氢氧根离子
【答案】A
【解答】解:A.电离产生酸根离子的化合物不一定属于酸,因为酸要求电离出的阳离子全部是氢离子,例如硫酸钠能电离产生硫酸根离子,但它属于盐,故A错误;
B.碱在电离时会产生氢氧根离子,氢氧根离子含有氢元素,所以碱一定含有氢元素,故B正确;
C.酸根离子不一定是带电的原子团,例如氯离子是酸根离子,它是简单离子,不是原子团,故C正确;
D.碱的定义是在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,所以碱电离时一定产生氢氧根离子,故D正确。
故选:A。
2. 含有下列各组离子的溶液,其中的溶质都属于酸的是( )
A.Na+ H+ SO42﹣ B.Ca2+ OH﹣ Na+
C.H+ SO42﹣ Cl﹣ D.K+ CO32﹣ NO3﹣
【答案】C
【解答】解:A、溶液中含有钠离子,其中的溶质不都属于酸。故选项错误;
B、溶液中不含有氢离子,溶质中没有酸。故选项错误;
C、溶液中的阳离子都是氢离子,其中的溶质都属于酸。故选项正确;
D、溶液中不含有氢离子,溶质中没有酸。故选项错误。
故选:C。
知识点 酸碱指示剂
(一)酸碱指示剂
在酸性或碱性溶液里能显示出不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常简称指示剂。
(二)常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
(三)自制酸碱指示剂
许多植物的花、果茎、叶中都含有某些显色的物质,它们在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色。如果你有兴趣,可以取这些植物的花果茎、叶切碎捣烂,用酒精浸制,所得的浸出液可以作为酸碱指示剂,如下表所示。
【能力拓展】
若用试纸检测气体,需将试纸湿润后再检验。
(1)酸性或碱性溶液与指示剂作用时,变色的是指示剂,并不是酸性或碱性溶液,故不能说指示剂(石蕊或酚酞)使酸性或碱性溶液变色(或酸性、碱性溶液遇指示剂变色)。酸碱指示剂与酸性或碱性溶液的反应是化学变化。
(2)蓝色石蕊试纸常用来检验酸性溶液或气体,蓝色石蕊试纸能变红;红色石蕊试纸常用来检验碱性溶液或气体,红色石蕊试纸能变蓝。
注意:不溶性的酸或碱不能使指示剂变色,因为溶液中没有自由移动的H+或OH-,如Cu(OH)2。
随学随练
3. 天宫课堂上,宇航员曾用溴百里酚蓝指示剂呈现“奥运五环”。溴百里酚蓝溶液在不同环境中的显色情况如表。下列溶液能使绿色溴百里酚蓝溶液变为蓝色的是( )
溶液
中性溶液
碱性溶液
酸性溶液
颜色
绿色
蓝色
黄色
A.氯化钠溶液 B.盐酸溶液
C.硝酸钾溶液 D.氢氧化钾溶液
【答案】D
【解答】解:A、氯化钠溶液呈中性,能使绿色溴百里酚蓝溶液显绿色,故选项错误。
B、盐酸溶液呈酸性,能使绿色溴百里酚蓝溶液显黄色,故选项错误。
C、硝酸钾溶液呈中性,能使绿色溴百里酚蓝溶液显绿色,故选项错误。
D、氢氧化钾溶液呈碱性,能使绿色溴百里酚蓝溶液变为蓝色,故选项正确。
故选:D。
4. 石蕊是从地衣植物中提取出来的蓝色色素,它能部分溶于水而显紫色,是一种常用的酸碱指示剂。它的化学式是(C7H7O4N)n,下列关于石蕊的说法错误的是( )
A.遇到酸溶液会变红
B.碳元素的质量分数最大
C.分子中碳、氢、氧、氮原子个数比为7:7:4:1
D.由碳、氢、氧、氮四种元素组成,属于氧化物
【答案】D
【解答】解:A、石蕊遇到酸溶液会变红,故说法正确;
B、石蕊中碳、氢、氧、氮四种元素的质量比为(12×7n):(1×7n):(16×4n):(14×n),其中碳元素的质量分数最大,故说法正确;
C、分子中碳、氢、氧、氮原子个数比为7:7:4:1,故说法正确;
D、石蕊含有碳、氢、氧、氮四种元素,不属于氧化物,故说法错误;
故选:D。
知识点 溶液酸碱性的强弱程度
(一)溶液的酸碱度
不同酸溶液的酸性强弱不同,不同碱溶液的碱性强弱也不同。酸碱指示剂只能测量溶液的酸碱性,无法衡量酸碱性强弱的程度。用酸度、碱度来表示溶液酸性或碱性强弱的程度
(1)pH:用来表示溶液酸碱性的强弱程度
(2)取值范围通常为0~14
(3)溶液酸碱性的强弱程度与pH的关系如图所示。
(二)测定溶液pH的方法
(1)测定溶液酸碱性强弱最常用、最简单的方法是使用pH试纸。
(2)pH的测定方法:用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,看与哪种颜色最接近,从而确定被测溶液的pH。根据pH便可判断溶液的酸碱性强弱。
注意:
(1)用pH试纸测溶液pH时,pH试纸不能预先用蒸馏水润湿,否则会导致测量结果不准确,常见的情况如下:
①溶液为酸性时,酸性变弱,pH偏大。
②溶液为中性时,pH不变。
③溶液为碱性时,碱性变弱,pH偏小。
(2)不能将pH试纸直接放入待测试的溶液中,否则会污染试剂。
(三)溶液酸碱性与人体健康的关系
人体胃液的正常pH为0.9~1.5。如果胃酸分泌过多,使胃液pH下降,容易出现胃痛等症状。人体血液的pH为7.35~7.45。血液的pH降到7.0以下或升到7.8以上,人就有生命危险。
(四)溶液酸碱性与生活的关系
(1)人的汗液的pH为5.5~6.6。洗衣皂香皂药皂的pH也有所不同。洗衣皂的pH高,碱性强,适用于洗衣物;香皂、药皂的pH低,适用于洗脸、洗澡。
(2)牛奶的pH通常小于7,酱油的pH为4.8左右,番茄的pH≤4.5;生鲜肉的pH为7.0~7.4,生肉久放后,由于微生物作用产生酸性物质,pH变为5.4~5.5。
(3)食醋里含有醋酸,它的pH为3左右。
(五)溶液酸碱性与农业生产的关系
土壤的酸碱性的强弱对农作物生长有很大的影响,各种农作物对pH有一定的适应性。一般来说,中性土壤最适宜于微生物生长繁殖,有利于土壤中有机质向有效养分转化,促进农作物生长。pH为4~6的土壤会使农作物根系发黑;pH为8以上的土壤会腐蚀农作物并板结成块,盐碱地的pH多在9以上,草木难生。
(六)溶液酸碱性与环境的关系
雨水因溶有空气中的二氧化碳而略显酸性,正常雨水的pH≈5.6。某些地区因工业生产产生的酸性气体(二氧化硫、氮的氧化物等)直接向空气中排放而导致雨水的酸性增强。通常把pH小于5.6的降水称为酸雨。
【能力拓展】
人在通风不良的环境中时间过长,吸入的二氧化碳过受,血液中二氧化碳的含量增大,酸性增强,会引起恶心、头晕等现象。
酸性环境可抑制细菌的繁殖,所以人们喜欢在一些食物中加入少许食醋,这样既能使食品不易变质,又可增加风味。
酸西的危害极大,不但可以酸化湖泊、河流、土壤,对很受植物的生长不利,而且还会破坏建筑物、文物等。随时监测两水的pH,可以了解空气的污染情况,以便采取必要的措施。
5. 烧杯中盛有x溶液,逐滴加入(或通入)y物质,烧杯内液体的pH变化如图所示。则符合该变化的一组物质是( )
x
y
A
NaOH溶液
稀HCl(过量)
B
稀H2SO4
BaCl2溶液(少量)
C
Ca(OH)2
CO2(适量)
D
稀H2SO4
H2O
【答案】C
【解答】解:A、向氢氧化钠溶液中加入过量稀盐酸时,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,随着反应进行,溶液碱性减弱,pH减小,当稀盐酸过量时溶液pH小于7,该选项对应关系不正确;
B、稀硫酸显酸性,pH小于7,加入氯化钡溶液时,氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,溶液pH几乎不变,该选项对应关系不正确;
C、向氢氧化钙溶液中通入适量二氧化碳时,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,随着反应进行,溶液pH减小,恰好完全反应时溶液pH=7,该选项对应关系正确;
D、稀释稀硫酸时,溶液pH增大,该选项对应关系不正确。
故选:C。
6. 研究发现水稻对镉的吸收量与土壤pH的关系如图所示。下列物质中最适用于改良土壤结构,降低水稻对镉吸收量的是( )
A.稀硫酸 B.氯化铵 C.硝酸钾 D.熟石灰
【答案】D
【解答】解:由水稻对镉的吸收量与土壤pH的关系图,土壤的pH越小,水稻对镉的吸收量越多。
A、稀硫酸显酸性,不能降低水稻对镉吸收量,故选项错误。
B、氯化铵溶液显酸性,不能降低水稻对镉吸收量,故选项错误。
C、硝酸钾溶液显中性,不能降低水稻对镉吸收量,故选项错误。
D、熟石灰溶液显碱性,可用于改良土壤结构,降低水稻对镉吸收量,故选项正确。
故选:D。
题型 常用的酸碱指示剂在酸性和碱性溶液中的变色情况
指示剂
酸性溶液
碱性溶液
石蕊试液(紫色)
变红色
变蓝色
酚酞试液(无色)
不变色
变红色
蓝色石蕊试纸
变红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
变蓝色
活学活用
7. 取四种植物花瓣分别放在研钵中,加入酒精研磨,得到花汁。各取少量花汁,用稀酸或稀碱进行检验,结果如下表所示。
花的
种类
花汁在酒精中的颜色
花汁在酸溶液中的颜色
花汁在碱溶液中的颜色
大红花
粉红色
橙色
绿色
玫瑰
粉红色
粉红色
绿色
万寿菊
黄色
黄色
黄色
雏菊
无色
无色
黄色
则下列说法中不正确的是( )
A.研磨花瓣的过程中加入酒精是为了溶解其中的色素
B.25℃时,遇到pH=12的溶液,玫瑰花汁会变成粉红色
C.万寿菊花汁不能用作酸碱指示剂
D.可用雏菊花汁来区别HCl和NaOH溶液
【答案】B
【解答】解:
A、研磨花瓣过程中加入酒精是为了溶解其中的色素。故正确;
B、pH=12的溶液显碱性,显碱性的溶液能使玫瑰花汁变成绿色。故错误;
C、万寿菊花汁不能用作酸碱指示剂,因为万寿菊在酸性、碱性溶液中都显黄色。故正确;
D、盐酸显酸性,NaOH溶液显碱性,可以用雏菊花汁进行区分。故正确。
故选:B。
8. HCl气体通入水中可得到盐酸。室温下,将HCl气体通入盛有NaOH溶液的试管中,直至溶液的pH=7。HCl气体通入NaOH溶液前后,溶液的离子种类如图所示,其中能使无色酚酞试液变红的是( )
A.① B.② C.③ D.②和③
【答案】B
【解答】解:盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水。反应前溶液中存在氢氧根离子和钠离子,恰好完全反应后,溶液中存在钠离子和氯离子,①②③分别是钠离子、氢氧根离子、氯离子,氢氧根离子能使酚酞变红色。
故选:B。
题型 pH 定量判断规则
1. 酸性溶液不断加水稀释
变化:水量增加,被稀释,浓度降低,酸性减弱,pH逐渐变大
极限:只能无限无限接近 7,永远不会等于 7,更不可能>7(变碱性)
图像特征:曲线从小于 7 缓慢上升,无限贴近 y=7 水平线,不相交、不越过。
2. 碱性溶液不断加水稀释
变化:浓度降低,碱性减弱,pH逐渐变小
极限:无限接近 7,始终大于 7,不会变成中性、酸性
3. 中性溶液加水pH 始终 = 7,无任何变化。
活学活用
9. 扬扬同学发现染布前可以用盐酸洗去布料表面部分碱性物质(如KOH),染色后用5%、10%、20%的醋酸溶液与等浓度等质量的KOH溶液反应,pH变化如图。下列选项正确的是( )
A.KOH来源:Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+KOH
B.扬扬用盐酸清洗布料后不用水冲洗,因为盐酸没有腐蚀性
C.如图所示,醋酸浓度越高所需醋酸溶液体积越大
D.由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH趋近于4.0
【答案】D
【解答】解:A、该方程式未配平,氢氧化钾前面化学计量数应为2,Ca(OH)2+K2CO3═CaCO3↓+2KOH,故A错误;
B、盐酸具有腐蚀性,故B错误;
C、如图所示,醋酸浓度越高,所需醋酸溶液体积越小,故C错误;
D、由图像可知,随着不同浓度的醋酸溶液用量的增加,pH趋近于4.0,故D正确;
故选:D。
10. 不同品牌洗手液pH一般不同,有四种洗手液pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a的酸性比b弱
B.洗手液a不会腐蚀大理石地面
C.洗手液b和c混合液的pH可能等于7
D.洗手液d用蒸馏水稀释后pH增大
【答案】C
【解答】解:A、洗手液a的pH为4~5,洗手液b的pH为5~6,洗手液a的pH更小,则洗手液a的酸性比b强,故选项说法错误。
B、洗手液a的pH为4~5,显酸性,能与大理石的主要成分碳酸钙反应,会腐蚀大理石地面,故选项说法错误。
C、洗手液b的pH为5~6,显酸性,洗手液c的pH为8~9,显碱性,则洗手液b和c混合液的pH可能等于7,故选项说法正确。
D、洗手液d的pH为9~10,显碱性,用蒸馏水稀释后溶液的碱性变弱,pH减小,故选项说法错误。
故选:C。
基础通关
1. 研学活动中,某同学不小心被黄蜂蜇伤,伤口处红肿疼痛。已知黄蜂毒液呈碱性,下列日常物品中,最适合涂抹来缓解疼痛的是( )
A.食盐水(pH≈7) B.牙膏(pH≈9)
C.肥皂水(pH≈10) D.白醋(pH≈3)
【答案】D
【解答】解:黄蜂毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,所选的物质应该能与碱性物质反应且对皮肤无副作用,应具有酸性。
A、食盐水的pH≈7,显中性,故选项错误。
B、牙膏的pH≈9,大于7,显碱性,故选项错误。
C、肥皂水的pH≈10,大于7,显碱性,故选项错误。
D、食醋的pH≈3,小于7,显酸性,且对皮肤无副作用,故选项正确。
故选:D。
2. 下列是一些常见物质pH的大致数值,其中呈碱性的是( )
A.食醋:2.4~3.4 B.人体汗液:5.5~6.6
C.牛奶:6.5~6.7 D.人体血液:7.39~7.45
【答案】D
【解答】解:A、食醋的pH为2.4﹣3.4,pH<7,溶液呈酸性,A错误;
B、人体汗液的pH为5.5﹣6.6,pH<7,溶液呈酸性,B错误;
C、牛奶的pH为6.5﹣6.7,pH<7,溶液呈酸性,C错误;
D、人体血液的pH为7.39﹣7.45,pH>7,溶液呈碱性,D正确。
故选:D。
3. 蓝夹缬为国家非物质文化遗产,其工艺是用对称雕花板紧夹丝织物,进行蓝靛浸染。若染液在碱性较弱时颜色较浅,则此时染液的pH大致处于如图中的( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【解答】解:当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强。根据题意可知,染液在碱性较弱时颜色较浅,此时染液的pH大致处于如图中的丙的位置。
故选:C。
4. 某同学测出了四种常见水果的pH,结果如图所示,其中酸性最强的是( )
A.杨梅 B.枇杷 C.文旦 D.草莓
【答案】A
【解答】解:当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强,由四种常见水果的pH可知,杨梅的pH小于7,且pH最小,酸性最强。
故选:A。
5. 画水镇甘蔗种植历史悠久,规模大、技术成熟。当地气候、土壤与水源适宜,甘蔗生长周期短,品质优、口感清甜、汁多味美。
甘蔗一般适宜在弱酸至弱碱性土壤中生长,下列pH范围最可能符合其生长要求的是( )
A.10<pH<13 B.1<pH<3
C.3.6<pH<6 D.6.1<pH<7.7
【答案】D
【解答】解:甘蔗一般适宜在弱酸至弱碱性土壤中生长,pH范围应在7附近。
故选:D。
6. 小科在欣赏花海时提出下列问题,其中不属于科学问题的是( )
A.花海中哪种花卉最名贵
B.影响波斯菊盛开的因素有哪些
C.入冬后花卉为什么会凋谢
D.不同的花卉盛开时间为什么不同
【答案】A
【解答】解:A.“哪种花卉最名贵”是主观的价值判断,没有客观统一的验证标准,不属于科学问题,故A正确;B.影响波斯菊盛开的因素可以通过实验、观察来探究,属于科学问题,故B错误;
C.入夏后花卉凋谢的原因可以用生物学知识探究,属于科学问题,故C错误;
D.不同花卉盛开时间不同的原因可以通过调查、研究环境等因素验证,属于科学问题,故D错误;
故选:A。
7. 用隐形笔书写的字迹在正常情况下看不见,只有用特定的显影剂涂抹在字迹上才能显示,某隐形笔内装有的隐形液体为酚酞,则下列能做显影剂的是( )
A.食盐溶液 B.盐酸溶液
C.柠檬酸溶液 D.氢氧化钠溶液
【答案】D
【解答】解:酸性溶液与中性溶液不能使无色酚酞试液变色,碱性溶液能使无色酚酞试液变红色。
A、食盐溶液呈中性,不能使酚酞试液变色,故A不合题意;
B、盐酸显酸性,不能使酚酞试液变色,故B不合题意;
C、柠檬酸溶液显酸性,不能使酚酞试液变色,故C不合题意;
D、氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞试液变红色,故D符合题意。
故选:D。
8. 草木灰是我国古代农耕文明中常用的天然农家肥,其主要成分是碳酸钾(K2CO3),兼具施肥、改良土壤等作用。
(1)为精准供肥以提高作物产量,需测定土壤pH。以下是某地土壤pH测定时,制定的取样地块的采样点方案。其中合理的有 。
(2)秸秆焚烧是获取草木灰的传统方式之一。工业上常采用NaOH溶液来吸收秸秆焚烧过程中产生的CO2,若1千克秸秆燃烧产生CO2的质量为1.32千克,为将其完全吸收,至少需要质量分数为10%的NaOH溶液多少千克?
(3)焚烧秸秆会污染大气,且会丧失秸秆作为燃料和饲料的应用价值;但同时,田间秸秆焚烧可快速处理秸秆,防治病虫害,减少农药和化肥的使用。2025年中央一号文件调整秸秆禁烧政策,从过去“一刀切”的全域禁烧,转变为“支持秸秆综合利用,精准划定禁烧范围,依法依规落实禁烧管控要求”。请分析该政策转变的合理性。 。
【答案】(1)B;
(2)24kg。
(3)该政策转变标志着中国在农村环境治理上更加成熟、务实和科学。它不再追求理想化的“零焚烧”,而是在承认秸秆焚烧具有两面性的基础上,通过精细化管理来最大化其益处、最小化其害处,最终导向一个环境友好、农业高效、农民满意的可持续发展路径。
【解答】解:(1)测量土壤的pH时,要在地块的5~6个均匀的位置进行取样,测定结果才比较准确;
(2)设需要质量分数为10%的NaOH溶液质量为x。
2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;
80 44
10%x 1.32kg
x=24kg
答:需要质量分数为10%的NaOH溶液质量为24kg。
(3)该政策转变标志着中国在农村环境治理上更加成熟、务实和科学。它不再追求理想化的“零焚烧”,而是在承认秸秆焚烧具有两面性的基础上,通过精细化管理来最大化其益处、最小化其害处,最终导向一个环境友好、农业高效、农民满意的可持续发展路径。
故答案为:(1)B;
(2)24kg。
(3)该政策转变标志着中国在农村环境治理上更加成熟、务实和科学。它不再追求理想化的“零焚烧”,而是在承认秸秆焚烧具有两面性的基础上,通过精细化管理来最大化其益处、最小化其害处,最终导向一个环境友好、农业高效、农民满意的可持续发展路径。
9. 2025年世界口腔健康日的主题是“口腔健康,身心健康”。口腔洁净对人体来说至关重要,我们口腔的pH宜保持在6.6~7.1。若pH过低,会造成牙齿表面牙釉质损伤,细菌滋生。
(1)某同学早餐后15分钟内口腔中pH变化如图所示。该学生早餐后口腔的酸性 (填“增强”或“减弱”)。
(2)牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙。这里的“钙”是指 (填“元素”或“单质”)。
(3)在牙膏中添加少量的H2O2可杀菌消毒,美白牙齿。H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)增强。
(2)元素。
(3)2H2O22H2O+O2↑。
【解答】解:(1)观察可知,某学生早餐后15分钟内口腔中pH不断减小,根据pH与酸性的关系,pH越小酸性越强,所以该学生早餐后口腔的酸性增强;故答案为:增强。
(2)物质是由元素组成的,牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙,这里的“钙”不是以单质、分子、原子等形式存在,而是指钙元素;故答案为:元素。
(3)H2O2在口腔中酶的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;故答案为:2H2O22H2O+O2↑。
10. 小科用紫甘蓝自制酸碱指示剂时,用 (填“水”或“酒精”)溶解紫甘蓝中的色素,并利用其测定了几种常见液体的酸碱性,结果如下表所示。请推测:酸性液体 (填“①”或“②”)的酸性更强。
酸性液体①:浅红色
中性液体①:紫色
碱性液体①:蓝绿色
酸性液体②:红色
中性液体②:紫色
碱性液体②:绿色
【答案】酒精;②。
【解答】解:色素在酒精中的溶解度大于水中,故用酒精溶解紫甘蓝中的色素;紫甘蓝的色素在液体②中变色更为明显,故其酸性更强;
故答案为:酒精;②。
11. Na2CO3、NaHCO3是生活中两种常见的盐,小金与同学们用如图甲所示的装置对这两种盐的性质进行了如下探究。
【查阅资料】NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;碳酸氢钠溶液呈碱性。
【实验一】小金将气球中等量的固体全部倒入试管,实验结束后,两只气球均变大,试管A中溶液显绿色,试管B中溶液显红色。
(1)结合表格信息,可知反应结束后试管A中的溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)试管B中溶液的溶质有 (填化学式)。
pH
<3.5
3.5﹣7.5
7.5﹣8.5
8.5﹣12.0
>12.0
颜色
红色
紫色
蓝色
绿色
黄色
不同酸碱度下紫甘蓝汁显色表
【实验二】一段时间后,小金发现试管A上方的气球明显变瘪(不存在漏气情况),试管B上方的气球大小无明显变化。为寻找气球变瘪的原因,小金和同学们继续探究。
(3)小金猜想:气球变瘪是因为CO2能溶于水。同学们认为该猜想不合理,依据的客观事实是 。
(4)重新实验:先将3gNaHCO3固体缓缓加入试管,记录生成CO2的质量变化,绘制曲线1。再用等量Na2CO3固体重复上述实验步骤,绘制曲线2。经检测,图中M点与N点均含有NaCl与NaHCO3。
结论:试管A上的气球变瘪的原因是 。
【答案】(1)碱性;
(2)NaCl、HCl;
(3)若CO2溶于水导致气球变瘪,则两支试管上的气球都应变瘪,而实际只有试管A上的气球变瘪;
(4)二氧化碳与过量的碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,二氧化碳被消耗,装置内压强减小,气球变瘪。
【解答】解:(1)结合表格数据可知,绿色对应pH为8.5﹣12.0,溶液呈碱性,试管A中溶液显绿色,则反应结束后试管A中的溶液呈碱性;
(2)试管B中碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,实验结束后试管B中溶液显红色,结合紫甘蓝汁的变色范围可知,溶液B呈酸性,说明稀盐酸过量,则试管B中溶液的溶质有NaCl和HCl;
(3)试管A和试管B中都生成了CO2,若CO2溶于水导致气球变瘪,则两支试管上的气球都应变瘪,而实际只有试管A上的气球变瘪所以该猜想不合理;
(4)N点在Na2CO3曲线上且CO2量小于理论值,结合含NaCl与NaHCO3,说明Na2CO3过量,盐酸完全反应,试管A上的气球变瘪的原因是二氧化碳与过量的碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,二氧化碳被消耗,装置内压强减小,气球变瘪。
故答案为:(1)碱性;
(2)NaCl、HCl;
(3)若CO2溶于水导致气球变瘪,则两支试管上的气球都应变瘪,而实际只有试管A上的气球变瘪;
(4)二氧化碳与过量的碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,二氧化碳被消耗,装置内压强减小,气球变瘪。
12. 某项目化学习小组参与了当地“盐碱地改良”的活动。
【识土有方】适宜农作物种植的pH一般在6.5~8.5,不同植物生长对土壤的酸碱度要求不同。
①选取有代表性地块,在取样地块上按一定间隔确定取样点位置,一般确定5﹣6个。下列取样点位置合理的有 。
②采集的样品经晾干、过筛等操作后取1克土样放入试管,加入5毫升蒸馏水,振荡30秒钟后静置,待土壤微粒下沉后,用 蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色。
【治土有法】查阅资料获知:当地盐碱土中含有较多氯化钠、硫酸钠和碳酸钠。同学们用秸秆堆肥制备的有机酸(具有酸的通性)改良盐碱土的碱性,其本质是有机酸与当地盐碱土中的 反应降低其碱性,然后采用“灌排洗盐”的方法降低土壤的盐度。
【守土有责】我国现有盐碱地约5.2亿亩,已改良的仅有1亿亩左右。为了保护土地资源请提出一条措施 。
【答案】【识土有方】①B;
②玻璃棒;
【治土有法】碳酸钠;
【守土有责】保护耕地,合理开发利用每一寸土地(答案不唯一)。
【解答】解:【识土有方】①根据图片可知,A和C中的取样位置过于集中在边和角,中间的很大范围没有取到,而B中5个取样位置平均分布,覆盖面更大,因此合理的是B;故答案为:B;
②采集的样品经晾干、过筛等操作后取1克土样放入试管,加入5毫升蒸馏水,振荡30秒钟后静置,待土壤微粒下沉后,用玻璃棒蘸取上层清液,滴在精密pH试纸上,将试纸上呈现的颜色与标准比色卡比色;故答案为:玻璃棒;
【治土有法】查阅资料获知:当地盐碱土中含有较多氯化钠、硫酸钠和碳酸钠。氯化钠和硫酸钠溶液呈中性,而碳酸钠溶液呈碱性,同学们用秸秆堆肥制备的有机酸(具有酸的通性)改良盐碱土的碱性,其本质是有机酸与当地盐碱土中的碳酸钠反应降低其碱性,然后采用“灌排洗盐”的方法降低土壤的盐度;故答案为:碳酸钠;
【守土有责】保护土地资源的措施有节约用地,珍惜资源;坚守全国耕地不少于18亿亩红线;保护耕地,合理开发利用每一寸土地;退耕还林,防止水土流失;植树种草,防止土地沙漠化;严控工矿企业及重点行业污染等;故答案为:保护耕地,合理开发利用每一寸土地(答案不唯一)。
13. 实践出真知,劳作藏趣味,吴兴区很多学校都拥有了学校种植园,某校跨学科实践小组发现种植园内某些区域的蔬菜出现叶片发黄、植株矮小、产量下降的现象。查阅资料后了解到,这可能是土壤酸化导致的。为了改善这一情况,同学们进行了如下实验:
(一)探究土壤的酸碱性及成分
(1)同学们决定从空地的5个不同位置取5份土壤样品,用方框表示这块空地,请在方框内用小圆圈标记出五个采样点。
(2)同学们利用pH计测得土壤浸出液的pH=4,咨询老师后得知:土壤呈酸性的原因可能是农场中施用了过量的NH4Cl和(NH4)2SO4。为探究土壤中是否存在两种化肥的残留,某同学设计如表方案,并完成了实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少量土壤样品加水溶解,静置
②取上层清液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸后,再加入足量Ba(NO3)2溶液,静置
产生白色沉淀
土壤中有
③继续向步骤②中的上层清液中滴加少量
产生白色沉淀
土壤中有Cl﹣
(3)小明同学对步骤③的结论提出质疑,理由是 。
(4)根据所学知识,实践小组认为可以加入熟石灰来改良已酸化的土壤,请你解释为什么不用氢氧化钠而用熟石灰: (写出一条即可)。
【答案】(2)AgNO3溶液(或硝酸银溶液);
(3)步骤②中加入了稀盐酸,引入了Cl⁻,干扰了Cl⁻的检验;
(4)氢氧化钠腐蚀性强(或价格高、碱性过强等合理即可)。
【解答】解:(2)实验步骤③:要检验Cl⁻,需要向步骤②的上层清液中滴加少量AgNO3溶液(硝酸银溶液),因为Ag⁺和Cl⁻会结合生成AgCl白色沉淀;
(3)质疑理由:步骤②中加入了稀盐酸,稀盐酸会引入Cl⁻,这会干扰后续对土壤中原有Cl⁻的检验,所以无法确定步骤③中产生的白色沉淀是来自土壤本身,还是来自加入的稀盐酸;
(4)不用氢氧化钠而用熟石灰的原因:氢氧化钠(NaOH)具有强腐蚀性,且价格较高、碱性过强,容易对植物根系造成伤害;而熟石灰[Ca(OH)2]碱性相对温和,价格低廉,既能中和酸性土壤,又能补充土壤中的钙元素,对植物的影响较小;
故答案为:
(2)AgNO3溶液(或硝酸银溶液);
(3)步骤②中加入了稀盐酸,引入了Cl⁻,干扰了Cl⁻的检验;
(4)氢氧化钠腐蚀性强(或价格高、碱性过强等合理即可)。
14. 土壤酸碱度会影响农作物的生长,如水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中。为测定某地土壤酸碱度,小科在常温下做了图甲所示实验:向1L待测土壤浸出液中滴入质量分数为0.1%的澄清石灰水,用温度传感器监测该变化过程,图像记录如图乙所示,图丙为向待测土壤浸出液中加水的温度变化。
每升盐酸中溶质质量(g)
对应近似pH
36.5
0
3.65
1.0
0.365
2.0
0.0365
3.0
0.00365
4.0
0.000365
5.0
0.0000365
6.0
(1)由图乙和图丙可知,向待测土壤浸出液中加入澄清石灰水温度升高的原因是 。
(2)土壤浸出液中酸性物质以盐酸的形式存在,经测定当加入澄清石灰水溶液的质量为37g时恰好完全反应,请计算1L待测液中溶质HCl的质量。
(3)根据计算结果查表,该土壤浸出液的pH为 ,该土壤是否适合种植水稻并说明判断依据: 。
【答案】(1)土壤浸出液中的盐酸与澄清石灰水发生中和反应,中和反应放热。
(2)0.0365g。
(3)3.0;不适合,水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中,该土壤浸出液的pH=3.0,酸性过强,不利于水稻生长。
【解答】解:(1)图丙显示向土壤浸出液中加水时温度无明显变化,说明温度升高与物理溶解无关;图乙中加入澄清石灰水后温度升高,因土壤浸出液含盐酸(酸性),澄清石灰水含氢氧化钙(碱性),二者发生中和反应,中和反应是放热反应,因此温度升高。
(2)澄清石灰水的质量为37g,质量分数为0.1%,则Ca(OH)2的质量=37g×0.1%=0.037g。
设1L待测液中HCl的质量为x。
Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O
74 73
0.037g x
解得x=0.0365g。
答:1L待测液中溶质HCl的质量0.0365g。
(3)由表格数据可知,1L盐酸中溶质质量为0.0365g时,对应近似pH为3.0;水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中,该土壤浸出液的pH=3.0,酸性过强,不利于水稻生长,因此不适合种植水稻。
故答案为:(1)土壤浸出液中的盐酸与澄清石灰水发生中和反应,中和反应放热。
(2)0.0365g。
(3)3.0;不适合,水稻适合生长在pH为5.5﹣7.5的土壤中,该土壤浸出液的pH=3.0,酸性过强,不利于水稻生长。
素养提升
15. 土壤的酸碱性会影响水果的产量,图中黑条表示适宜水果种植的pH范围,其中可以在碱性土壤中种植的作物是( )
A.凤梨 B.草莓 C.西瓜 D.苹果
【答案】D
【解答】解:A.从图中可以看出凤梨适宜种植的pH范围是4.5﹣5.5,pH<7,适宜种植在酸性土壤中,A错误。
B.草莓适宜种植的pH范围在5.0﹣6.0左右,pH<7,适宜种植在酸性土壤中,B错误。
C.西瓜适宜种植的pH范围大约在5.0﹣6.5,pH<7,适宜种植在酸性土壤中,C错误。
D.苹果适宜种植的pH范围是5.5﹣7.5,这个范围包含了部分接近碱性的区域,所以苹果适合在碱性土壤中种植,D正确。
故选:D。
16. 如图所示为X、Y、Z三种液体的近似pH,下列判断正确的是( )
A.X一定是酸溶液
B.Y一定是水
C.Z可能是碳酸钠溶液
D.紫色石蕊试液可使Z变蓝
【答案】C
【解答】解:A、X的pH为3,小于7,呈酸性,但不一定是酸溶液,例如可能是硫酸氢钠溶液等,故不符合题意;
B、Y的pH为7,所以呈中性,但呈中性的溶液不一定是水,如氯化钠的溶液也是中性的,故不符合题意;
C、Z的pH为10,大于7,呈碱性,而碳酸钠溶液显碱性,故符合题意;
D、Z的pH为10,大于7,呈碱性,因此Z可使紫色石蕊试液变蓝,而不是紫色石蕊试液可使Z变蓝,故不符合题意。
故选:C。
17. 生活中一些常见物质的pH如下.下列叙述不正确的是( )
A.酱油显碱性
B.肥皂水可缓解蚊虫叮咬皮肤时分泌的蚁酸引起的皮肤痛痒
C.胃酸(主要成分为盐酸)过多患者,不宜多吃橘子
D.草木灰能减弱土壤的酸性
【答案】A
【解答】解:A、酱油的pH小于7,显酸性。故选项正确;
B、肥皂水的pH大于7,显碱性,因此可缓解蚊虫叮咬皮肤时分泌的蚁酸引起的皮肤痛痒。故选项错误;
C、橘子的pH小于7,显酸性,因此胃酸过多的人不宜多吃橘子。故选项错误;
D、草木灰的pH大于7,显碱性,因此能减弱土壤的酸性。故选项错误。
故选:A。
18. 2024年10月30日,蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员搭乘的“神舟十九号”载人飞船顺利发射升空。下列有关太空的问题中,不属于科学问题的是( )
A.太空中哪颗星星最美
B.带入太空的水稻能否正常生长
C.太空中能否传播声音
D.从空间站带回植物的细胞结构是否发生改变
【答案】A
【解答】解:A.太空中哪颗星星最美,这个问题涉及到的是主观审美判断,而不是可以通过科学实验或观测来验证的客观事实,每个人对于“最美”的定义可能不同,没有同一的判断标准,这个问题不属于科学问题,故A正确;
B.带入太空的水稻能否正常生长,这个问题关注的是水稻在太空环境下的生长情况,是一个可以通过实验来验证的客观事实;科学家可以通过在太空种植水稻并观察其生长状况来回答这个问题,它属于科学问题,故B错误;
C.太空中能否传播声音,这个问题涉及到声音在太空中的传播机制,是一个可以通过物理原理和实验来探讨的科学问题。声音的传播需要介质,而太空是真空的,这个问题可以通过科学实验来验证,属于科学问题,故C错误;
D.从空间站带回植物的细胞结构是否发生改变,这个问题关注的是植物细胞在太空环境下的结构变化,同样是一个可以通过实验来验证的客观事实,科学家可以通过对比太空飞行前后的植物细胞结构来回答这个问题,它也属于科学问题,故D错误;
故选:A。
19. 建兰中学化学学习小组分别向几种试剂中滴加自制的紫薯汁,现象如表所示。下列推测不正确的是( )
试剂
稀盐酸
氢氧化钠溶液
蒸馏水
白醋
草木灰水
现象
红色
绿色
紫色
红色
绿色
A.向石灰水滴加紫薯汁会显示绿色
B.白醋的pH小于7
C.草木灰水呈碱性,所以草木灰水中一定有碱
D.紫薯汁可以作酸碱指示剂
【答案】C
【解答】解:A、澄清石灰水显碱性,向澄清石灰水滴加紫薯汁会显示绿色,故选项说法正确。
B、白醋能使紫薯汁变红色,说明白醋呈酸性,pH<7,故选项说法正确。
C、草木灰水能使紫薯汁变绿色,说明草木灰水呈碱性,但草木灰水中不一定有碱,盐溶液也可能显碱性,故选项说法错误。
D、紫薯汁在酸性、碱性、中性溶液中显示不同的颜色,紫薯汁能作酸碱指示剂,故选项说法正确。
故选:C。
20. 不同品牌洗手液的pH一般不同,现有四种洗手液的pH如图所示。下列说法正确的是( )
A.洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B.洗手液b的酸性比a强
C.洗手液c能使石蕊试液变红色
D.洗手液d和a混合液的pH可能等于7
【答案】D
【解答】解:A、洗手液a的pH小于7,显酸性,用蒸馏水稀释后,其酸性减弱,pH增大,故选项A说法错误;
B、洗手液b的pH比a小,因此洗手液b的酸性比a弱,故选项B说法错误;
C、洗手液c的pH大于7,显碱性,能使石蕊试液变蓝色,故选项C说法错误;
D、洗手液d的pH大于7,洗手液a的pH小于7,二者的混合液的pH可能等于7,故选项D说法正确。
故选:D。
迁移创新
21. 紫甘蓝是大众爱吃的蔬菜。紫甘蓝的汁液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变绿色。在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可能是加入了下列哪种调味品( )
A.食盐 B.食用纯碱 C.山茶油 D.食醋
【答案】D
【解答】解:根据题意可知,紫甘蓝的汁液遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变绿色。
A、食盐显中性,不能使菜丝变成红色,故选项错误。
B、纯碱是碳酸钠的俗称,显碱性,能使菜丝变成绿色,故选项错误。
C、山茶油不显酸性,不能使菜丝变成红色,故选项错误。
D、食醋显酸性,能使菜丝变成红色,故选项正确。
故选:D。
22. H2S是一种大气污染物。工业上用生物法处理H2S的原理如下:
反应1:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4
反应2:
(1)该脱硫过程在 (填“酸性”或“碱性”)条件下进行。
(2)硫杆菌存在时,FeSO4溶液与氧气、硫酸反应的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是 。
(3)依据图1和图2判断,使用硫杆菌最适宜的条件为溶液 。
【答案】(1)酸性。
(2)催化作用。
(3)温度在30℃左右,pH在2.0左右。
【解答】解:(1)该脱硫过程在酸性条件下进行,是因为过程中溶液pH始终小于7。
故答案为:酸性。
(2)硫杆菌存在时,FeSO4溶液与氧气、硫酸反应的速率是无菌时的5×105倍,该菌的作用是催化作用,即加快反应速率。
故答案为:催化作用。
(3)依据图1和图2判断,使用硫杆菌最适宜的条件为溶液温度在30℃左右,pH在2.0左右,是因为该条件下亚铁离子氧化速率最快。
故答案为:温度在30℃左右,pH在2.0左右。
23. 学校为预防“手足口病”采取了多种措施,其中包括使用“84消毒液”对学校环境进行消毒。“84消毒液”的有效成分是火氯酸钠(NaClO)。
(1)NaClO属于盐,其中的阴离子符号 。
(2)“84消毒液”溶液呈碱性,则其pH 7(填“>”、“<”或“=”)。
(3)“84消毒液”溶液加水稀释,请在图中画出其pH随水量的增加而变化的图像。
【答案】(1)ClO﹣;
(2)>;
(3)。
【解答】解:(1)NaClO属于盐,其中的阴离子是次氯酸根离子,一个钠离子带一个单位的正电荷,则一个次氯酸根离子带一个单位的负电荷,则其符号是ClO﹣;
(2)碱性溶液的pH>7,“84消毒液”溶液呈碱性,则其pH>7;
(3)“84消毒液”溶液呈碱性,加水稀释时,消毒液的碱性减弱,pH减小,但溶液始终呈碱性,即溶液的pH不会等于7,更不会小于7,则图示为。
故答案为:
(1)ClO﹣;
(2)>;
(3)。
24. 含有较多NaCl、Na2SO4的盐溃土和含有较多Na2CO3的碱渍土,统称为盐碱地。其成因主要是土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升至地表,水分蒸发后盐分积累在表层土壤而形成的。此外,盐碱地还具有土壤中有机质含量少,土壤肥力低等缺点。
(1)如图所示为我国某地区多年平均降水量和土壤表层含盐量的季节变化示意图。该地区土壤表层含盐量最高的月份及导致该月土壤表层含盐量高的原因是 。
(2)改良盐碱地包括了“降盐”“除碱”“增肥”等方面,写出一种具体的改良方法: 。
(3)通常,在盐碱地种植水稻会出现稻株枯死的现象,其原因是 。我国科学家在盐碱地里种植水稻技术(“海水稻”)取得重大突破,并提出“海水稻”的发展目标是具备耐盐度在3%~6%、耐碱性pH>9以上。上述“海水稻”的性状是由 决定的。
【答案】(1)6月份,温度高、蒸发量大,降水量低;
(2)排水洗盐(合理即可);
(3)稻株根细胞失水过度;基因。
【解答】解:(1)由示意图分析可知,土壤含盐量在六月份达到顶峰,说明该区域土壤含盐量最高是6月份;根据自然条件(如降水量、蒸发量、地下水位等)也对表层土壤含盐量影响较大,6月份温度高,蒸发量大(或地下水高),降水量较低,可能导致该月土壤含盐量高;
(2)改良盐碱地包括了“降盐”“除碱”“增肥”等方面,我们可以采取排水洗盐、种植耐盐碱作物,改良土壤结构等措施改良盐碱地;
(3))盐碱地是指土壤里面所含的盐分浓度高,稻株根细胞失水过度,这会导致稻株枯死;水稻的耐盐特性是一种生物性状,生物的性状是由基因决定的。
故答案为:
(1)6月份,温度高、蒸发量大,降水量低;
(2)排水洗盐(合理即可);
(3)稻株根细胞失水过度;基因。
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