内容正文:
第2节 常见的酸 第2课时 硫酸与酸的通性 同步培优练习
基础知识
1.纯净的硫酸是一种 、 、 的 体。
2.常用浓硫酸的质量分数为 ;密度为 。
3.浓硫酸的特性:① ,作用: 。
可以干燥的常见气体有 ;不可干燥的气体 。
如图干燥气体是气体流进的方向: 。
② 。按照 的组成,脱去 ,使之碳化。
③ 。④拓展—强氧化性:与金属反应生成 。
4.浓硫酸的稀释:①现象: 。
②方法:必须把 慢慢地沿着 ,倒入 中,并不断 。
注意点:水入酸的危害: 。
玻璃棒的作用: 。
5.浓硫酸长期敞口放置:质量会________,溶质质量分数会________。
酸的通性
1.与酸碱指示剂反应
硫酸溶液中,滴入几滴紫色石蕊试剂,颜色将变 ;若滴入无色酚酞试剂,颜色将 。
2.与金属的反应——主要用于 。
锌和硫酸反应:______________________________;
铁和硫酸反应:______________________________;现象: 。
总结:硫酸+金属的书写通式: ______________ 。
3.与金属氧化物的反应——主要用于 。
氧化铜和硫酸反应:___________________________;现象:_______________________________。
氧化铁和硫酸反应:__________________________;现象_________________________________。
总结:硫酸+金属氧化物的书写通式:___________________________________________。
4.与碱的反应
氢氧化铜和硫酸反应: ______________ ;现象:_____________________________。
氢氧化铁和硫酸反应: ___________ ;现象:_____________________________。
氢氧化钠和硫酸反应: ;
总结:硫酸+碱的书写通式:_________________________________________。
5.与盐的反应
氯化钡和硫酸反应:_____________________________;现象:_____________________________。
碳酸钠和硫酸反应:_____________________________;现象:_____________________________。
总结:硫酸+盐的书写通式: ______________ 。
拓展:SO42-的检验:① ;② 。
例题解析
例1: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。一段时间后,天平会( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍处于平衡 D.无法判断
例2:(2025九上·长兴期末)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”的组合是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
例3:(2025九上·绍兴竞赛) 向盛有一定量稀硫酸的烧杯中加入足量氧化铜至反应完全。如图甲①和②分别表示加入氧化铜前和反应一段时间后溶液中主要离子种类及个数比变化示意图,如图乙所示为烧杯中溶液的总质量随时间的变化曲线图。
(1) ②中“▲”表示的离子是
(2) 图乙中的a点和b点____。
A.均能表示稀硫酸和氧化铜恰好完全反应 B.对应溶液的颜色深浅不同
C.对应溶液中的离子均为图甲②中的离子 D.对应溶液中铜元素质量相同
例4:高纯度MnO2主要用于制造干电池。科学活动小组同学得到某MnO2样品(主要含有杂质MnCO3,其它杂质忽略不计)。为了测定此样品中MnO2的含量,把10g MnO2样品放入烧杯中,将40g稀硫酸分4次加入与之充分反应,测得的数据如下表。(已知烧杯中发生的反应为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量(g)
10
10
10
10
剩余固体质量(g)
9.425
8.85
8.275
7.82
请根据图表数据回答下列问题:
(1)样品中MnO2的质量为 克。
(2)稀硫酸有剩余的是第 次实验。
(3)第⒉次加入稀硫酸反应后,所得溶液中溶质的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
基础过关全练
1.(2023浙江杭州拱墅期末)稀释浓硫酸并进行硫酸性质实验的操作中,正确的是 ( )
A B C D
2.分别将一小烧杯浓盐酸、浓硫酸露置在空气中一段时间后,发生的共同变化是 ( )
A.溶液的质量减小 B.溶液的浓度减小 C.溶质的质量减小 D.溶剂的质量增大
3.(2022浙江嘉兴期中)下列有关盐酸和硫酸的性质说法正确的是 ( )
A.浓盐酸和浓硫酸盛放在敞口容器中,质量都会减小 B.浓盐酸、浓硫酸都能使纸张炭化
C.浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥二氧化碳气体 D.稀盐酸和稀硫酸都可用于除铁锈
4.下列有关硫酸的认识或做法,正确的是 ( )
A.组成:硫酸溶液中H+和SO42-的数目相同 B.性质:能与CO2、SO2等非金属氧化物反应
C.用途:用于生产化肥、农药、火药、染料等 D.生产:含硫酸的工业废水,用CaCl2处理后直接排放
5.“操作千万条,安全第一条”。下列实验操作符合安全要求的是 ( )
A.点燃酒精灯 B.转移蒸发皿 C.闻气味 D.稀释浓硫酸
6.【新独家原创】化学反应常伴随一些现象,为我们判断是否发生化学变化提供了证据。下图化学反应的溶液颜色变化体现了“多彩化学”。请回答:
(1)溶液X是 (填“酸”“碱”或“盐”),图中字母分别可能是什么物质,填入符合现象的物质名称:A ,B ,C ,D 。
(2)若X是稀硫酸,B是氧化物,则B的化学式为 。
(6) (7)
7.物质结构决定性质,性质决定用途,现象反映本质。如图是小科构建的硫酸部分知识网络,其中“—”表示相连物质能发生化学反应。
(1)石蕊试液在H2SO4溶液中显红色,该溶液中能使石蕊试液变红的离子是 。
(2)在实验室中常用浓硫酸做干燥剂,这是利用它的 。
8.实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子,则“”表示 (填写离子符号)。
(8) (9)
9.如图是为了验证稀硫酸的化学性质所做的三个实验,请回答下列问题。
(1)甲实验最终能观察到的现象是 。
(2)乙实验能体现出稀硫酸具有的化学性质是 。
(3)欲证明丙实验后硫酸过量,可在试管中加入少量 ,可观察到的现象是 。
能力提升全练
10.(2025九上·滨江期末)将一定量稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中充分反应,若要检验反应后的溶液中是否含有稀硫酸,可行的操作是( )
A.取样,滴加少量无色酚酞试液 B.取样,加入少量碳酸钠粉末
C.取样,滴加少量硫酸铜溶液 D.取样,滴加少量硝酸钡溶液
11.为了研究稀硫酸的性质,教材中设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氧化铜粉末、氢氧化铜和氯化钡溶液的5支试管中。关于本实验下列说法正确的是 ( )
A.所有的反应均体现了酸的通性 B.把稀硫酸改成稀盐酸现象都相同
C.氧化铁与硫酸反应生成硫酸亚铁 D.反应后的溶液全部倒进废液缸不再有新的反应
12.要使如图所示装置中的气球明显鼓起来,则使用的固体和液体可以是( )
①锌和稀硫酸 ②石灰石和稀盐酸 ③氧化铁和稀硫酸 ④氢氧化钠和水
A.① B.①② C.①②④ D.①②③④
(13)
13.小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)AB段发生反应的化学方程式: 。
(2)CD段压强变化的主要原因是: 。
14.为验证稀硫酸的化学性质,同学们做了如图实验:
(1)②号试管中黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色。说明稀硫酸能与 反应(填物质类别);
(2)能观察到冒气泡的试管有 号管(填试管序号);③号试管中的现象是 。
15.(2025九上·黄岩期末)某同学为验证稀硫酸的化学性质,向四支盛有稀硫酸的试管中分别加入氧化铁、氢氧化钠溶液、锌和氯化钡溶液(如图甲所示)。
(1)图甲四个反应中没有体现“酸的通性”的是 。 (填字母)
(2)图乙为某一试管加入药品后,溶液中主要离子种类及个数的变化(不考虑离子大小关系),则加入的药品可能是 。
(3)反应结束后,该同学只用了一种试剂就确定了试管B中无色溶液的溶质成分。该试剂为 。
16.A、B、C、D、E为初中化学常见的物质,其中A、C为金属单质,E为非金属单质,如图是它们之间的相互转化关系。请回答:
(1)反应①的基本反应类型是 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)E的化学式是 ,产生无色气体E的原因是 。
17.某兴趣小组做了如下实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中。充分反应后,试管B留下的溶液也显红色。
②再打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
回答:(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 (填化学式)和水。
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因:
。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为a% b%(选填“>”“<”或“=”)。
素养探究全练
18.某化学兴趣小组进行了如下实验:向盛有氢氧化钠溶液的试管中先滴加无色酚酞试液,再倒入一定量稀硫酸后振荡,发现溶液由红色逐渐变为无色。为探究反应后所得溶液中的溶质成分,同学们进行了以下探究:
[提出猜想]猜想一:Na2SO4; 猜想二:Na2SO4和NaOH; 猜想三:Na2SO4、H2SO4。
小刚同学认为猜想 一定错误,原因是 。
[进行实验]为了验证其它猜想,小刚同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
取少量反应后溶液于试管中,加入碳酸钠溶液
有气泡生成
[实验结论]
通过实验,小刚同学认为猜想 成立。
[实验反思]根据所学知识,下列哪些物质也能验证该猜想正确? (填序号)。
A.石蕊试液 B.镁 C.氧化铜 D.氢氧化钡
19.在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白色沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小科在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。
老师肯定了小科的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一:将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。
20.某样品为铜和氧化铜的混合物,为测定样品中铜元素的含量,小科取部分样品与稀硫酸反应(所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出),进行了四次实验,测定的实验数据如下表所示。
实验次数
一
二
三
四
所取样品质量(g)
20
15
10
15
加入稀硫酸的质量(g)
50
50
50
60
充分反应后剩余固体质量(g)
14
9
a
9
(1)表格中a的数值为 。
(2)第 次实验结束后,酸还有剩余。
(3)样品中铜元素的质量分数是多少?
(4)所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少?
(
1
)
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第2节 常见的酸 第2课时 硫酸与酸的通性 同步培优练习
答案全解全析
知识点过关
浓硫酸的性质
1.纯净的硫酸是一种 无色 、 油状 、 粘稠 的 液 体。
2.常用浓硫酸的质量分数为 98% ;密度为 1.84g/cm3 。
3.浓硫酸的特性:① 吸水性 ,作用: 干燥剂 。
可以干燥的常见气体有 O2、H2、CO2等 ;不可干燥的气体 NH3 。
如图干燥气体是气体流进的方向: 长进短出 。
② 脱水性 。按照 水 的组成,脱去 氢和氧 ,使之碳化。
③ 腐蚀性 。④拓展—强氧化性:与金属反应生成 H2O 。
4.浓硫酸的稀释:①现象: 溶于水放出大量热 。
②方法:必须把 浓硫酸 慢慢地沿着 容器壁 ,倒入 水 中,并不断 搅拌 。
注意点:水入酸的危害: 液体飞溅 。
玻璃棒的作用: 搅拌—及时散热 。
5.浓硫酸长期敞口放置:质量会_增大__,溶质质量分数会__减小___。
酸的通性
1.与酸碱指示剂反应
硫酸溶液中,滴入几滴紫色石蕊试剂,颜色将变__红__;若滴入无色酚酞试剂,颜色将__不变色_。
2.与金属的反应——主要用于 制取H2 。
锌和硫酸反应:___Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ______;
铁和硫酸反应:_ _Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ___________;现象: 产生气泡,溶液变成浅绿色 。
总结:硫酸+金属的书写通式: 酸+活泼金属=盐+氢气 。
3.与金属氧化物的反应——主要用于 金属表面除锈 。
氧化铜和硫酸反应_CuO+H2SO4=CuSO4+H2O___;
现象:____黑色固体消失,溶液变成淡蓝色__ _。
氧化铁和硫酸反应:__Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O____________;
现象:____铁锈消失,溶液变成浅黄色_____ __。
总结:硫酸+金属氧化物的书写通式:__硫酸+金属氧化物=盐+水____。
4.与碱的反应
氢氧化铜和硫酸反应:___Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O_ _;
现象:___蓝色沉淀消失,溶液变身为蓝色_ _。
氢氧化铁和硫酸反应:___2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O___;
现象:____红褐色沉淀消失,溶液变身为黄色______。
氢氧化钠和硫酸反应: 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O ;
注:____无明显现象,需加入指示剂证明反应的进行______。
总结:硫酸+碱的书写通式:__酸+碱=盐+水___。
5.与盐的反应
氯化钡和硫酸反应:__BaCl2+H2SO4=BaSO4 +2HCl_____;
现象:___产生白色 。
总结:硫酸+盐的书写通式:__酸+盐=新酸+新盐___。
① 加入Ba(NO3)2(出现白色沉淀) ;② 再加稀HNO3(沉淀不消失) 。
例1: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。一段时间后,天平会( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍处于平衡 D.无法判断
【答案】B
【解析】根据浓盐酸具有挥发性,浓硫酸具有吸水性分析。
【解答】浓盐酸具有挥发性,敞口放置会因挥发出氯化氢质量减小,浓硫酸具有吸水性,敞口放置会因吸收水蒸气质量增加, 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,一段时间后,天平会因浓硫酸质量增加而右端下沉。
故选B。
例2:(2025九上·长兴期末)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”的组合是( )
A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【解析】酸的通性:
①石蕊遇酸变红色,无色酚酞遇酸不变色;
②与碱性氧化物反应生成盐和水;
③与碱反应生成盐和水;
④与盐反应生成盐和新酸;
⑤与活泼金属反应生成氢气。据此分析即可。
【解答】氧化铁、金属锌和氢氧化铜都能与稀硫酸和稀盐酸反应;而氯化钡能够和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,不能和稀盐酸反应,所以能够与两种酸反应表示“酸的通性”的组合是①②③。故选B。
例3:(2025九上·绍兴竞赛) 向盛有一定量稀硫酸的烧杯中加入足量氧化铜至反应完全。如图甲①和②分别表示加入氧化铜前和反应一段时间后溶液中主要离子种类及个数比变化示意图,如图乙所示为烧杯中溶液的总质量随时间的变化曲线图。
(1) ②中“▲”表示的离子是
(2) 图乙中的a点和b点____。
A.均能表示稀硫酸和氧化铜恰好完全反应 B.对应溶液的颜色深浅不同
C.对应溶液中的离子均为图甲②中的离子 D.对应溶液中铜元素质量相同
【答案】(1) (2)C;D
【解析】(1)根据方程式进行判断,可知黑色球为硫酸根离子,白色球为氢离子。
(2)图像转折点表示的是反应恰好结束。
【解答】(1)稀硫酸与氧化铜反应的方程式为,可知三角形表示的是
。
(2)A、a点图像出现转折,说明反应恰好结束,可知b点氧化铜过量,故A错误;
B、加入过量的氧化铜,不能溶于水,溶液的颜色不会发生改变,故B错误;
C、加入过量的氧化铜,没有发生新的反应,溶液中离子种类不变,故C正确;
D、氧化铜不溶于水,可知溶液中铜元素的质量相同,故D正确。
故答案为:CD。
例4:高纯度MnO2主要用于制造干电池。科学活动小组同学得到某MnO2样品(主要含有杂质MnCO3,其它杂质忽略不计)。为了测定此样品中MnO2的含量,把10g MnO2样品放入烧杯中,将40g稀硫酸分4次加入与之充分反应,测得的数据如下表。(已知烧杯中发生的反应为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑)
次数
1
2
3
4
加入稀硫酸的质量(g)
10
10
10
10
剩余固体质量(g)
9.425
8.85
8.275
7.82
请根据图表数据回答下列问题:
(1)样品中MnO2的质量为 克。
(2)稀硫酸有剩余的是第 次实验。
(3)第⒉次加入稀硫酸反应后,所得溶液中溶质的质量分数为多少?(计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)7.82
(2)4
(3)MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
115 151 44
(10-8.85)g x y
x=1.51g
y=0.44g
MnSO4%=1.51g/(1.15+20-0.44)g≈7.3%
【解析】样品中碳酸锰和硫酸反应,反应后固体减少质量就是反应碳酸锰的质量,第4次反应中稀硫酸过量,碳酸锰全部反应,杂质碳酸锰的质量共为10g-7.82g=2.18g;
【解答】(1)第1、2、3、4次反应碳酸锰质量分别为10g-9.425g=0.575g、 9.425g-8.85g=0.575g、8.85g-8.275g=0.575g、8.275g-7.82g=0.455g,此时 MnCO3 已经反应完全,所以样品中MnO2的质量为7.82g;
(2)10g硫酸能消耗0.575gMnCO3,但第4次只消耗了0.455gMnCO3,所以稀硫酸有剩余的是第4次实验;
(3)利用方程式计算产生硫酸锰的质量,硫酸锰质量除以溶液质量等于所得溶液中溶质的质量分数。
基础过关全练
基础过关全练
1.(2023浙江杭州拱墅期末)稀释浓硫酸并进行硫酸性质实验的操作中,正确的是 ( )
A B C D
【答案】.A 稀释浓硫酸时,要把浓硫酸沿器壁缓缓地注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时扩散;一定不能把水倒入浓硫酸中,A正确。不能将pH试纸浸入待测液中,以免污染待测液,B错误。为防止腐蚀胶帽或污染试剂,不可倒置胶头滴管,C错误。闻药品的气味时,应用手在烧杯口轻轻扇动,使极少量的气体飘进鼻孔,D错误。
2.分别将一小烧杯浓盐酸、浓硫酸露置在空气中一段时间后,发生的共同变化是 ( )
A.溶液的质量减小 B.溶液的浓度减小 C.溶质的质量减小 D.溶剂的质量增大
【答案】.B 浓盐酸具有挥发性,露置在空气中一段时间后溶质质量减小,溶剂质量不变,溶液的质量减小,则溶液的浓度减小;浓硫酸具有吸水性,露置在空气中一段时间后,溶质质量不变,溶剂质量增大,溶液的质量增大,溶液的浓度减小,故选B。
3.下列有关盐酸和硫酸的性质说法正确的是 ( )
A.浓盐酸和浓硫酸盛放在敞口容器中,质量都会减小 B.浓盐酸、浓硫酸都能使纸张炭化
C.浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥二氧化碳气体 D.稀盐酸和稀硫酸都可用于除铁锈
【答案】.D 浓盐酸具有挥发性,放在敞口容器中,质量会减小,而浓硫酸具有吸水性,放在敞口容器中,质量会增大,A错误;浓硫酸具有脱水性,能使纸张炭化,而浓盐酸不具有,B错误;浓硫酸具有吸水性,可用来干燥二氧化碳气体,而浓盐酸不具有,C错误;稀盐酸和稀硫酸都能与金属氧化物反应,故都可用于除铁锈,D正确。
4.下列有关硫酸的认识或做法,正确的是 ( )
A.组成:硫酸溶液中H+和SO42-的数目相同 B.性质:能与CO2、SO2等非金属氧化物反应
C.用途:用于生产化肥、农药、火药、染料等 D.生产:含硫酸的工业废水,用CaCl2处理后直接排放
【答案】.C 硫酸溶液中H+和SO42-的数目之比是2∶1,A错误;硫酸不能与非金属氧化物反应,B错误;硫酸常用于生产化肥、农药、火药、染料等,C正确;含硫酸的工业废水,不能用氯化钙处理,可用氢氧化钙处理后再排放,D错误。
5.“操作千万条,安全第一条”。下列实验操作符合安全要求的是 ( )
A.点燃酒精灯 B.转移蒸发皿 C.闻气味 D.稀释浓硫酸
【答案】.C 点燃酒精灯时,禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯,以防造成失火,故A错误; 转移蒸发皿时,应该用坩埚钳,不应直接用手拿,故B错误;闻气味时,用手轻轻地在瓶口扇动,使极少量气体飘进鼻孔,故C正确; 稀释浓硫酸时,应该将浓硫酸沿玻璃棒缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,故D错误。
6.【新独家原创】化学反应常伴随一些现象,为我们判断是否发生化学变化提供了证据。下图化学反应的溶液颜色变化体现了“多彩化学”。请回答:
(1)溶液X是 (填“酸”“碱”或“盐”),图中字母分别可能是什么物质,填入符合现象的物质名称:A ,B ,C ,D 。
(2)若X是稀硫酸,B是氧化物,则B的化学式为 。
(6)
【答案】.(1)酸 石蕊试液 氧化铁 铁 氧化铜(合理即可) (2)Fe2O3
解析 酸能使紫色石蕊试液变成红色;酸和氧化铁反应,生成三价铁盐,溶液呈黄色;酸和铁单质反应,生成二价铁盐,溶液呈浅绿色;酸和氧化铜反应,生成铜盐,溶液呈蓝色;可溶性的铜盐与铁反应,生成二价铁盐,溶液呈浅绿色。(1)根据上面的分析可知,溶液X是酸;(2)稀硫酸与氧化铁反应,生成硫酸铁和水,溶液呈黄色,则B的化学式为Fe2O3。
7.物质结构决定性质,性质决定用途,现象反映本质。如图是小科构建的硫酸部分知识网络,其中“—”表示相连物质能发生化学反应。
(7)(1)石蕊试液在H2SO4溶液中显红色,该溶液中能使石蕊试液变红的离子是 。
(2)在实验室中常用浓硫酸做干燥剂,这是利用它的 。
【答案】.(1)氢离子(或H+) (2)吸水性
解析 (1)酸具有通性是因为酸溶液中都含有氢离子,所以石蕊试液在H2SO4溶液中显红色,则该溶液中能使石蕊试液变红的离子是氢离子。(2)浓硫酸具有吸水性,能够吸收气体中的水分,所以实验室中常用浓硫酸做干燥剂。
8.实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子,则“”表示 (填写离子符号)。
(8)【答案】.(1)Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ (2)SO42-
解析 (1)锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;( 2 )反应前溶液是稀硫酸,其中溶质电离产生的离子为氢离子和硫酸根离子,反应完全后溶液是硫酸锌溶液,其中溶质电离产生的离子是锌离子和硫酸根离子,反应前后不变的离子是硫酸根离子。
9..如图是为了验证稀硫酸的化学性质所做的三个实验,请回答下列问题。
(1)甲实验最终能观察到的现象是 。
(2)乙实验能体现出稀硫酸具有的化学性质是 。
(3)欲证明丙实验后硫酸过量,可在试管中加入少量 ,可观察到的现象是 。
【答案】(1)溶液变蓝
(2)能与金属氧化物和金属反应
(3)氯化钡溶液;产生白色沉淀
【解析】(1)根据碱溶液能使石蕊试液变蓝分析;
(2)根据金属和金属氧化物都能与酸反应分析;
(3)根据酸的化学性质分析。
【解答】(1)稀硫酸能使石蕊试液变成红色,加入过量氢氧化钠,溶液呈碱性,石蕊试液会变成蓝色;
(2)生锈的铁钉中含有铁和氧化铁,加入过量硫酸,二者都能发生反应,可证明硫酸能与金属和金属氧化物反应的性质;
(3)欲证明丙实验后硫酸过量,可在试管中加入少量氯化钡溶液,氯化钡和过量的硫酸反应生成白色沉淀硫酸钡,可观察到的现象是产生白色沉淀。;
故答案为:(1)溶液变蓝;(2)能与金属氧化物和金属反应;(3)氯化钡溶液;产生白色沉淀 。
能力提升全练
10.(2025九上·滨江期末)将一定量稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中充分反应,若要检验反应后的溶液中是否含有稀硫酸,可行的操作是( )
A.取样,滴加少量无色酚酞试液 B.取样,加入少量碳酸钠粉末
C.取样,滴加少量硫酸铜溶液 D.取样,滴加少量硝酸钡溶液
【答案】B
【解析】(1)酚酞试液的变色原理:酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中不变色。氢氧化钠溶液显碱性,稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,若稀硫酸过量,反应后溶液显酸性。但酸性和中性溶液均不能使酚酞变色,所以不能用酚酞检验是否有稀硫酸剩余。
(2)碳酸盐与酸的反应:碳酸钠属于碳酸盐,能与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体。若反应后溶液中有稀硫酸,加入碳酸钠粉末会有气泡产生,可据此检验稀硫酸是否存在。
(3)硫酸铜与碱的反应:硫酸铜溶液能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀。但它与稀硫酸不反应,不能用来检验反应后溶液中是否有稀硫酸。
(4)硫酸根离子的检验:硝酸钡溶液能与硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀。但反应生成的硫酸钠也能与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,所以不能确定沉淀是由剩余稀硫酸产生的,无法检验稀硫酸是否存在。
【解答】A 、硫酸不能使无色酚酞试液变色,不可证明反应后硫酸有剩余,不符合题意;
B 、碳酸钠与稀硫酸反应会产生二氧化碳气体,取样,加入少量粉末,如果有气泡产生,则说明溶液中含有稀硫酸,符合题意;
C 、硫酸铜不能与硫酸反应,无法证明硫酸有剩余,不符合题意;
D 、硝酸钡与硫酸钠和硫酸都能反应产生硫酸钡沉淀,不能证明硫酸有剩余,不符合题意。
故答案为:B。
11.为了研究稀硫酸的性质,教材中设计了如图所示实验。分别将过量的稀硫酸滴入盛有锌粒、氧化铁粉末、氧化铜粉末、氢氧化铜和氯化钡溶液的5支试管中。关于本实验下列说法正确的是 ( )
A.所有的反应均体现了酸的通性 B.把稀硫酸改成稀盐酸现象都相同
C.氧化铁与硫酸反应生成硫酸亚铁 D.反应后的溶液全部倒进废液缸不再有新的反应
【答案】.D 稀硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和稀盐酸,而稀盐酸和氯化钡不发生反应,A、B错误;氧化铁中铁元素的化合价为+3价,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁而不是硫酸亚铁,C错误;混合后的溶液中含有硫酸锌、硫酸铁、硫酸铜、盐酸,还有过量的稀硫酸,它们之间不能发生反应,D正确。
12.要使如图所示装置中的气球明显鼓起来,则使用的固体和液体可以是( )
①锌和稀硫酸 ②石灰石和稀盐酸 ③氧化铁和稀硫酸 ④氢氧化钠和水
A.① B.①② C.①②④ D.①②③④
【答案】C
【解析】气球能够鼓起来,肯定是里面气压增大了,要么是反应放热导致温度升高,要么是反应生成了气体,据此分析判断。
①锌和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,导致气球气体变大;
②石灰石和稀盐酸反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体,导致气球气体变大;
③氧化铁和稀硫酸反应,生成硫酸铁和水,没有气体生成,不放出热量,气球体积几乎不变;
④氢氧化钠溶于水时会放出大量的热,导致气体体积膨胀,压强增大。
则符合要求的为①②④。
13.小明将未经砂布打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中,用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示,请回答下列问题:
(13)
(1)AB段发生反应的化学方程式: 。
(2)CD段压强变化的主要原因是: 。
【答案】(1) Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O (2)铝和盐酸反应放出热量,温度升高,完全反应以后,随着温度降低后,气压会降低
14.为验证稀硫酸的化学性质,同学们做了如图实验:
(1)②号试管中黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色。说明稀硫酸能与 反应(填物质类别);
(2)能观察到冒气泡的试管有 号管(填试管序号);③号试管中的现象是 。
【答案】金属氧化物 ①④ 溶液由红色变成无色
【解析】(1)根据②号试管中黑色固体逐渐消失,溶液由无色变为蓝色,可知稀硫酸能和氧化铜发生反应,则说明稀硫酸能和金属氧化物发生反应。
(2)①中的铁能和稀硫酸反应生成氢气,④中的碳酸钠能和稀硫酸反应生成二氧化碳,都能观察到冒气泡。氢氧化钠溶液能使无色酚酞变红,加入稀硫酸能和氢氧化钠反应,溶液由碱性变为中性,甚至变为酸性,无色酚酞不能使酸性溶液变色,所以现象是溶液由红色变成无色。
15.(2025九上·黄岩期末)某同学为验证稀硫酸的化学性质,向四支盛有稀硫酸的试管中分别加入氧化铁、氢氧化钠溶液、锌和氯化钡溶液(如图甲所示)。
(1)图甲四个反应中没有体现“酸的通性”的是 。 (填字母)
(2)图乙为某一试管加入药品后,溶液中主要离子种类及个数的变化(不考虑离子大小关系),则加入的药品可能是 。
(3)反应结束后,该同学只用了一种试剂就确定了试管B中无色溶液的溶质成分。该试剂为 。
【答案】(1)D (2)锌 (3)石蕊试液
【解析】(1)酸的通性是所有酸都具有的性质,根据甲图分析解答;
(2)根据反应前后粒子的变化情况分析解答;
(3)石蕊试液遇到酸性溶液变成红色,遇到碱性溶液变成蓝色,据此分析解答。
【解答】(1)稀硫酸与氯化钡反应,生成硫酸钡和稀盐酸,而稀盐酸与氯化钡不反应,因此不能体现“酸的通性”的是D。
(2)根据题意可知,反应前为稀硫酸,根据H2SO4可知,则为硫酸根粒子,为氢离子。
反应后,硫酸根离子保持不变,氢离子的个数减小。反应后,多了一个,则硫酸根和它的离子数之比为2:1。
根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,则加入的药剂为锌。
(3)稀硫酸与氢氧化钠反应,生成硫酸钠。如果氢氧化钠过量,那么溶液呈酸性;恰好完全反应,那么溶液呈中性;如果稀硫酸过量,则溶液呈碱性。加入石蕊试液后,分别呈红色、紫色和蓝色,则试剂为石蕊试液。
16.A、B、C、D、E为初中化学常见的物质,其中A、C为金属单质,E为非金属单质,如图是它们之间的相互转化关系。请回答:
(1)反应①的基本反应类型是 。
(2)写出反应②的化学方程式 。
(3)E的化学式是 ,产生无色气体E的原因是 。
【答案】(1)化合反应 (2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O (3)H2 反应②中稀硫酸过量
解析 根据转化关系推知,D为浅绿色溶液,说明D中含有+2价的亚铁离子;C是金属单质,所以C是铁,红色金属单质A是铜,B为氧化铜;B和硫酸反应生成硫酸铜和水,因为稀硫酸是过量的,所以X溶液的溶质含有硫酸铜和硫酸。(1)反应①是铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,该反应满足化合反应“多变一”的特点,该反应是化合反应。(2)反应②是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水。(3)产生无色气体E的原因是反应②中加入的稀硫酸过量,过量的稀硫酸与铁反应,生成硫酸亚铁和氢气。E的化学式是H2。
17.某兴趣小组做了如下实验:
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中。充分反应后,试管B留下的溶液也显红色。
②再打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
回答:(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为 (填化学式)和水。
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因:
。
(3)实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为a% b%(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)Na2CO3
(2)B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入 (3)>
解析 (1) 步骤①中充分反应后试管B里的CO2最终转化为碳酸钠和水,碳酸钠化学式为Na2CO3。(2)B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入,引起振动鸣叫。(3)氢氧化钠与硫酸恰好反应的质量比为80∶98,则实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为a%>b%。
素养探究全练
18.某化学兴趣小组进行了如下实验:向盛有氢氧化钠溶液的试管中先滴加无色酚酞试液,再倒入一定量稀硫酸后振荡,发现溶液由红色逐渐变为无色。为探究反应后所得溶液中的溶质成分,同学们进行了以下探究:
[提出猜想]猜想一:Na2SO4; 猜想二:Na2SO4和NaOH; 猜想三:Na2SO4、H2SO4。
小刚同学认为猜想 一定错误,原因是 。
[进行实验]为了验证其它猜想,小刚同学设计了如下实验:
实验操作
实验现象
取少量反应后溶液于试管中,加入碳酸钠溶液
有气泡生成
[实验结论]
通过实验,小刚同学认为猜想 成立。
[实验反思]根据所学知识,下列哪些物质也能验证该猜想正确? (填序号)。
A.石蕊试液 B.镁 C.氧化铜 D.氢氧化钡
【答案】二;滴有酚酞的溶液为无色,不可能存在NaOH;三;ABC
【解析】[提出猜想] 滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴有硫酸后,溶液成无色,则反应后溶液成分可能是硫酸钠,可能是硫酸钠和稀硫酸,因氢氧化钠能使酚酞变红,所以一定不含氢氧化钠,猜想二错误;[实验结论] 碳酸钠与酸反应能产生二氧化碳气体,加入碳酸钠溶液,有气泡生成,说明猜想三成立;[实验反思] 要证明猜想三成立,只需验证反应后溶液中有硫酸即可,石蕊遇酸性溶液变红色,也能证明猜想三成立,A正确;镁与硫酸反应产生氢气,可以证明,B正确;氧化铜与硫酸反应会溶解产生蓝色溶液,可以证明,C正确;氢氧化钠与硫酸、硫酸钠都会反应产生白色硫酸钡沉淀,无法证明,D错误。
19.在“探究稀盐酸和稀硫酸的化学性质”实验中,小科发现镁带与稀盐酸反应后的试管内出现了灰白色沉淀。
【提出问题】灰白色沉淀是什么物质?
【提出猜想】小科在老师指导下,猜想灰白色沉淀是下列物质中的一种或几种:
①镁;②氯化镁;③氢氧化镁;④碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]。
老师肯定了小科的猜想,并鼓励他继续进行实验探究。
【实验探究】
步骤一:将上述镁带与稀盐酸反应后试管内的物质过滤,得到滤液和灰白色滤渣。
步骤二:取滤液于试管中,加入适量的氯化镁粉末,粉末全部溶解。
步骤三:取少量灰白色滤渣于试管中,加入适量稀盐酸,沉淀全部溶解,无其他现象。
步骤四:将剩余滤渣用蒸馏水充分洗涤。取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生。
【实验反思及结论】
(1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液是氯化镁的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)从步骤三可知,该沉淀中没有 。
(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了 。
(4)根据实验探究可知,该反应产生的灰白色沉淀中一定含有 。
【答案】(1)不饱和 (2)Mg (3)洗去滤渣表面的氯化镁,防止氯化镁干扰后续实验 (4)Mg(OH)Cl
解析 (1)从步骤二可知,灰白色沉淀不可能是氯化镁,因为滤液中能够继续溶解氯化镁,是该温度时氯化镁的不饱和溶液。(2)从步骤三可知,该沉淀中没有镁,因为镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,过程中产生气泡。(3)步骤四中将滤渣用蒸馏水充分洗涤是为了除尽滤渣表面的氯化镁,防止对检验碱式氯化镁产生影响。(4)根据实验探究可知,取洗涤后的滤渣于试管中,加入过量稀硝酸,滤渣全部溶解,再加入硝酸银溶液,有白色沉淀产生,白色沉淀为氯化银,由此推知,灰白色沉淀中含有氯离子,因此该反应产生的灰白色沉淀中一定含有碱式氯化镁。
20.某样品为铜和氧化铜的混合物,为测定样品中铜元素的含量,小科取部分样品与稀硫酸反应(所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出),进行了四次实验,测定的实验数据如下表所示。
实验次数
一
二
三
四
所取样品质量(g)
20
15
10
15
加入稀硫酸的质量(g)
50
50
50
60
充分反应后剩余固体质量(g)
14
9
a
9
(1)表格中a的数值为___________。
(2)第___________次实验结束后,酸还有剩余。
(3)样品中铜元素的质量分数是多少?
(4)所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少?
【答案】6 三、四 由(2)分析可知,每20g样品中有8g氧化铜和12g的铜,样品中铜元素的质量为:8g×+12g=18.4g,则样品中铜元素的质量分数为:=92%。
解:由(2)分析可知,50g稀硫酸与6g氧化铜恰好反应,设50g稀硫酸中硫酸的质量为x。
,x=7.35g
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为:=14.7%。
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