【核心素养】1.3 碱的性质及其变化(第3课时)分层练习-2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-09-07
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摘要:
**基本信息**
通过“基础巩固+能力提升”分层设计,以生活实例引入,微观实质为核心,曲线分析与定量计算为提升,构建从单一到综合的酸碱反应知识巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础巩固|酸碱反应概念、生活应用、反应实质(微观/指示剂)|以选择/填空为主,融入黄蜂蜇伤、改良土壤等生活情境,强化科学观念与态度责任|
|能力提升|曲线分析(pH/温度/导电率)、混合溶液反应、定量计算|结合数字化实验数据、图表探究题,突出科学思维与探究实践,衔接阶段测评综合考点|
内容正文:
第3节 碱的性质及其变化
第 3 课时 酸与碱之间反应的实质
核心素养
科学观念:掌握酸和碱反应的过程与实质等;结合本地工业、生活实例理解酸的用途与危害。
科学思维:通过实验现象推导反应规律,规范书写化学方程式。
探究实践:自主设计酸与碱之间无现象的反应。
态度责任:结合本地工业、生活实例,了解酸碱反应的实际案例。
基础巩固
1.黄蜂的毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,涂抹下列物质可缓解疼痛的是( )
A.肥皂水(pH≈10) B.食醋(pH≈3)
C.食盐水(pH≈7) D.牙膏(pH≈9)
2.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应原理无关的是( )
A.施用熟石灰改良酸性土壤 B.用澄清石灰水检验二氧化碳的存在
C.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多 D.用氢氧化钠溶液处理泄漏的浓硫酸
3.下列各组物质的反应,需要加入酸碱指示剂才能判断反应是否发生的是( )
A.Fe和CuSO4溶液 B.Zn和稀硫酸
C.NaOH溶液和稀盐酸 D.澄清石灰水和CO2
4.“松花蛋”(又称“变蛋”)是大家很喜欢的一种食品,因其在制作过程中使用了碱性的物质而带有苦涩味。为减少苦涩味,在吃“松花蛋”时,最好蘸点下列哪种物质( )
A.白酒 B.食醋 C.食盐 D.白糖
5.判断物质之间是否发生化学反应需要证据支持。在一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀盐酸后,能证明两者发生化学反应的是( )
A. B. C. D.
6.某实验室废水含有较多的盐酸,排放前应加入某种试剂将废水调至中性,下列试剂中最合适的是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.稀醋酸 D.KNO3溶液
7.据中央电视台报道位于我国西北的渭河发生严重污染,经环保部门检测,某河段河水的pH已达3.3,严重影响了沿岸人们的生产和生活,为使河水能用于农作物灌溉.有的农民不得不在引入水渠的河水中加入某种物质,来改变河水的pH。你认为农民加入的这种物质可能是( )
A.硫酸 B.烧碱 C.熟石灰 D.氯化钙
8.如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论错误的是( )
A.反应结束时溶液的pH=7
B.反应前后元素的种类没有变化
C.该反应的实质是Na+和Cl﹣结合生成NaCl分子
D.该反应的实质是H+和OH一结合生成水
9.某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时,在常温下,向一定量的某溶液中滴加X溶液,得到了如图所示的pH变化曲线,下列说法正确的是( )
A.X溶液是盐酸
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
C.该图像也适用于将Ca(OH)2溶液加入稀盐酸
D.c点溶液中的阴离子只有OH﹣
10.稀HCl和NaOH溶液混合后无明显现象,要证明两者已发生化学反应,下列操作及实验现象(或结果),不能证明反应发生的是( )
A.在混合液中加金属Zn,无气泡产生 B.在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色
C.在混合液中加AgNO3溶液,有白色沉淀 D.用pH试纸测混合液的pH,测得pH=7
(第10题图) (第11题图)
11.兴趣小组研究酸碱反应时利用稀硫酸、氢氧化钠溶液、紫色石蕊指示剂进行实验,实验操作和溶液颜色变化如图所示。
(1)根据乙图颜色的变化,判断图甲中B溶液是 溶液。
(2)从微观角度分析,该反应的实质是 。
(3)图乙中M点时,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有 。(填化学式)
12.在氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应中,小明和老师用数字化设备测定了溶液温度及pH随时间变化的关系曲线图。
(1)根据曲线图,可知该实验是将 (填“氢氧化钠溶液”或“稀盐酸”)滴加到另外一种试剂中,该反应的化学方程式为 ,该反应的微观本质是 。
(2)该反应为 。(填“吸热反应”或“放热反应”)
(3)a点为温度曲线上的最高点。a、b两点对应的时间相同,b点的溶液的pH为 。c点处溶液中存在的离子有 。
13.如图是将氢氧化钠溶液滴加到100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的过程中pH变化曲线图。
(1)滴加氢氧化钠溶液的质量为mg时,反应后溶液中的溶质是 。
(2)若将100g稀盐酸换成100g溶质质量分数为7.3%的稀硫酸,则加入氢氧化钠溶液质量仍为ng时,充分反应后溶液的pH 7(选填“大于”“小于”或“等于”)。
能力提升
14.向一定质量的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,下列图像能正确反映相关量之间关系的是( )
15.室温时,随着向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,烧杯内溶液中的溶质质量变化如图所示(忽略溶液温度的变化)。下列分析正确的是( )
A.a点溶液中有两种溶质 B.b点溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝
C.c点烧杯内液体的pH>7 D.d点溶液中有较多的Ba2+、OH﹣
(第15题图) (第16题图) (第17题图) (第18题图)
16.向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,生成沉淀质量随加入氢氧化钠溶液质量的变化曲线如图所示。下列分析不正确的是( )
A.ab表示氢氧化钠和硫酸反应 B.b→c有蓝色沉淀生成
C.c→d溶液的pH逐渐减小 D.a、d点溶液中均含两种溶质
17.如图是利用数字传感技术测定稀硫酸与氢氧化钠溶液反应过程中,溶液导电能力的变化情况(已知在相同条件下,溶液导电能力与溶液中离子浓度成正比)。下列说法错误的是( )
A.整个过程溶液导电能力先减弱后增强 B.M点时,溶液中阳离子只有Na+
C.P→Q过程中,溶液pH逐渐减小 D.N点时,溶液中的溶质为Na2SO4和NaOH
18.向各盛20mL等浓度氢氧化钠溶液的两个烧杯中,分别滴加水和稀盐酸,利用pH传感器测得烧杯中溶液pH与加入液体体积的变化关系如图。下列说法错误的是( )
A.曲线X表示向氢氧化钠溶液中滴加水
B.a点对应的溶液能使酚酞溶液变红色
C.b点表示氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
D.c点对应的溶液中溶质是氯化钠和氢氧化钠
19.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下(Δt为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是( )
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化Δt/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液pH逐渐增大
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.加入盐酸体积为10mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
20.向盛有20g 10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,下列是关于溶液总质量或溶液pH随盐酸质量变化的关系图(Q点表示恰好完全反应)。其中正确的是( )
A. B. C. D.
21.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”)。
22.从微观视角看物质的变化是化学特有的思维方式。如图两幅示意图分别表示生成氯化钠的不同化学反应。请根据图示回答相关问题。
(1)图1是金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观示意图,据图可知,氯化钠由 构成。
(2)图2描述了NaOH溶液与盐酸反应的微观实质,C处应填入的物质化学式 。
(3)质量相同、溶质的质量分数也相同的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,滴加两滴紫色的石蕊试液,振荡后溶液的颜色呈 。
23.在研究“酸与碱之间发生的反应”课题时,小科同学选用氢氧化钠和稀硫酸作为反应物,边滴边搅拌。
(1)酸与碱反应的实质是 。
(2)小科同学按图甲的方式操作,请说说他是如何找到恰好完全反应那一刻的?
(3)当两物质恰好完全反应时,请在丙图画出此时烧杯中含有的其他离子数量柱状图并标上离子符号(乙图是反应前烧杯中的离子种类、离子数量分布图)。
24.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接温度传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的溶液由 色变为无色,证明二者发生反应。
(2)根据温度传感器,观察到温度变化如图2所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②C点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质有 (填化学式)。
(3)根据温度变化,在图3中画出pH的变化趋势。
25.盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是 。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是 。
26.某小组围绕“盐酸与氢氧化钠溶液的反应”开展项目式学习,通过数字化手段实现反应过程的可视化。
【任务一】证明反应过程中pH的变化
(1)实验一:按图甲装置进行实验,利用pH传感器测得溶液pH随滴加液体体积的变化如图乙所示。
①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 。
②图乙中c点所示溶液的溶质为 。
【任务二】证明反应过程中温度的变化
(2)实验二:为探究反应是否放热,在室温下设计3组实验,并利用传感器记录溶液温度变化:
第1组:将10mL20%盐酸与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线A;
第2组:将10mL20%氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线B;
第3组:将10mL20%盐酸与10mL20%氢氧化钠溶液混合,实验结果如图丙曲线C。
分析图丙所示曲线,支持盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 。
【任务三】证明反应生成氯化钠
(3)实验三:小科同学取反应后的溶液,向其中加入硝酸银溶液,观察到白色沉淀生成,小科认为该现象可以证明所取溶液中一定含有氯化钠。小组同学指出该方法不正确,因为 。
27.将5%的NaOH溶液逐滴加入34g稀盐酸中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的加入,溶液pH的变化如图所示。请回答:
(1)当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量为 。
(2)加18gNaOH溶液时,溶质成分为 。
(3)计算a点溶液中溶质的质量分数。
第3节 碱的性质及其变化
第 3 课时 酸与碱之间反应的实质
核心素养
科学观念:掌握酸和碱反应的过程与实质等;结合本地工业、生活实例理解酸的用途与危害。
科学思维:通过实验现象推导反应规律,规范书写化学方程式。
探究实践:自主设计酸与碱之间无现象的反应。
态度责任:结合本地工业、生活实例,了解酸碱反应的实际案例。
基础巩固
1.黄蜂的毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,涂抹下列物质可缓解疼痛的是( )
A.肥皂水(pH≈10) B.食醋(pH≈3)
C.食盐水(pH≈7) D.牙膏(pH≈9)
【答案】B
【分析】由题意,黄蜂的毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,故所选的物质应该能与碱性物质反应且对皮肤无副作用,进行分析判断。
【解答】解:黄蜂的毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,故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、肥皂水的pH为10,大于7,显碱性,故选项错误。
B、食醋的pH为3,小于7,显酸性,且对皮肤无副作用,故选项正确。
C、食盐水的pH为7,等于7,显中性,故选项错误。
D、牙膏的pH为9,大于7,显碱性,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握中和反应应用、溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、所选的物质应该能与碱性物质反应且对皮肤无副作用是正确解答本题的关键。
2.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应原理无关的是( )
A.施用熟石灰改良酸性土壤
B.用澄清石灰水检验二氧化碳的存在
C.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
D.用氢氧化钠溶液处理泄漏的浓硫酸
【答案】B
【分析】中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,反应物是酸和碱,生成物是盐和水,据此进行分析判断.
【解答】解:A、熟石灰是氢氧化钙的俗称,与酸性土壤中的酸反应生成盐和水,属于中和反应。
B、氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,不是酸与碱的反应,不属于中和反应。
C、Al(OH)3与盐酸反应生成氯化铝和水,是酸与碱的反应,属于中和反应。
D、NaOH溶液与硫酸反应生成硫酸钠和水,是酸与碱的反应,属于中和反应。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握中和反应的特征(反应物是酸和碱,生成物是盐和水)是正确解答此类题的关键.
3.下列各组物质的反应,需要加入酸碱指示剂才能判断反应是否发生的是( )
A.Fe和CuSO4溶液 B.Zn和稀硫酸
C.NaOH溶液和稀盐酸 D.澄清石灰水和CO2
【答案】C
【分析】物质间的反应若有明显的反应现象,如产生沉淀、气体、固体溶解的现象等,则不需要借助酸碱指示剂就能判断出反应发生;若物质间反应时没有明显现象的可以借助指示剂,如酸碱的中和反应等.
【解答】解:A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,现象明显,不需借助指示剂判断,A选项错误;
B、Zn和稀H2SO4反应产生大量气泡,现象明显,不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生,B选项错误;
C、氢氧化钠溶液和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应无明显现象,需要借助指示剂才能判断出反应发生,C选项正确;
D、澄清的石灰水和二氧化碳气体反应生成碳酸钙沉淀和水,会观察到澄清的石灰水变浑浊,现象明显,不需借助酸碱指示剂就能判断出反应发生,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握酸的化学性质、物质发生化学反应时的现象是正确解答此类题的关键.
4.“松花蛋”(又称“变蛋”)是大家很喜欢的一种食品,因其在制作过程中使用了碱性的物质而带有苦涩味。为减少苦涩味,在吃“松花蛋”时,最好蘸点下列哪种物质( )
A.白酒 B.食醋 C.食盐 D.白糖
【答案】B
【分析】根据题意,松花蛋在制作过程中使用了碱性的物质而带有苦涩味,减少苦涩味,食用时选用的调味品最好是酸性物质,进行分析判断。
【解答】解:松花蛋在制作过程中使用了碱性的物质而带有苦涩味,减少苦涩味,食用时选用的调味品最好是酸性物质。
A、白酒显中性,故选项错误。
B、食醋中含有醋酸,显酸性,故选项正确。
C、食盐显中性,故选项错误。
D、白糖显中性,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,明确去除涩味应选用酸性物质、常见物质的酸碱性是正确解答本题的关键。
5.判断物质之间是否发生化学反应需要证据支持。在一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀盐酸后,能证明两者发生化学反应的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】根据证明NaOH溶液与稀盐酸发生了反应,可通过证明反应物减少或消失和有新物质生成,结合酸与碱的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、氢氧化钠溶液显碱性,用pH试纸测得溶液的pH等于7,说明溶液显中性,能证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,故选项正确。
B、二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,无明显现象,不能证明两者发生了中和反应,故选项错误。
C、氯化钠、稀盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不能证明两者发生了中和反应,故选项错误。
D、氢氧化钠和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,说明氢氧化钠溶液有剩余,不能证明两者发生了中和反应,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,明确可通过溶液的酸碱性发生了改变证明发生了中和反应是正确解答本题的关键。
6.某实验室废水含有较多的盐酸,排放前应加入某种试剂将废水调至中性,下列试剂中最合适的是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液 C.稀醋酸 D.KNO3溶液
【答案】B
【分析】将含有盐酸的废水由酸性调至中性,也就是除去盐酸,利用酸的化学性质进行分析判断即可.
【解答】解:A、AgNO3溶液与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,反应后废水仍显酸性,不能将废水调至中性。
B、NaOH溶液与盐酸反应生成氯化钠和水,生成的氯化钠溶液显中性,能将废水调至中性。
C、稀醋酸显酸性,加入稀醋酸后废水仍显酸性,不能将废水调至中性。
D、KNO3溶液显中性,加入KNO3溶液后废水仍显酸性,不能将废水调至中性。
综上所分析:只有B选项符合要求。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解题意(排放前加入的试剂能将废水调至中性)、掌握酸的化学性质是正确解答本题的关键.
7.据中央电视台报道位于我国西北的渭河发生严重污染,经环保部门检测,某河段河水的pH已达3.3,严重影响了沿岸人们的生产和生活,为使河水能用于农作物灌溉.有的农民不得不在引入水渠的河水中加入某种物质,来改变河水的pH.你认为农民加入的这种物质可能是( )
A.硫酸 B.烧碱 C.熟石灰 D.氯化钙
【答案】C
【分析】大多数农作物适宜在接近中性(pH在6.5~7.5之间)的土壤中生长,所以适宜农作物灌溉的水的PH也应在这之间.当溶液的pH小于7时,呈酸性.加入显碱性的物质时溶液的PH升高.所以 应加入碱性物质来治理.
【解答】解:河水显酸性,要将废水调节到显弱碱性,需加入碱性物质。
A、硫酸本身是酸,不是碱,加入后会使酸性增强,故错误;
B、烧碱就是氢氧化钠是强碱,有很强的腐蚀性,不行;故错误;
C、熟石灰是碱性物质,而且是一种弱碱,可以用来中和酸性的土壤,并且来源广泛,经济实惠,故正确;
D、氯化钙是一种盐,不能中和酸性物质,故错误。
故选:C。
【点评】生石灰、熟石灰的用途很广泛,改良酸性土壤、治理酸性废水都要用它,经济实用.
8.如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,由此得出的结论错误的是( )
A.反应结束时溶液的pH=7
B.反应前后元素的种类没有变化
C.该反应的实质是Na+和Cl﹣结合生成NaCl分子
D.该反应的实质是H+和OH一结合生成水
【答案】C
【分析】根据中和反应的实质考虑,氢氧化钠溶液中含有Na+、OH﹣和H2O,盐酸中含有H+、Cl﹣和H2O,氢氧化钠和盐酸的反应为中和反应,反应的实质是酸中的H+和碱中的OH﹣结合生成了水分子。
【解答】解:A、酸碱中和生成盐和水,反应后溶液中的H+和OH﹣没有剩余,溶液呈中性,此项正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,此项正确;
C、反应后溶液中存在的粒子有Na+和Cl﹣和H2O,此项错误;
D、氢氧化钠和盐酸的反应为中和反应,反应的实质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成了水分子,此项正确。
故选:C。
【点评】本题主要从微观粒子角度考查了中和反应的概念以及质量守恒定律的微观解释,需要同学们深入理解微观粒子的运动。
9.某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时,在常温下,向一定量的某溶液中滴加X溶液,得到了如图所示的pH变化曲线,下列说法正确的是( )
A.X溶液是盐酸
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
C.该图像也适用于将Ca(OH)2溶液加入稀盐酸
D.c点溶液中的阴离子只有OH﹣
【答案】C
【分析】A、根据图象中pH的变化是从小于7逐渐增大到大于7,进行分析判断。
B、根据a点的溶液的pH小于7,进行分析判断。
C、根据b点的溶液的pH等于7,进行分析判断。
D、根据c点的溶液的pH大于7,进行分析判断。
【解答】解:A、由图可知,起点pH小于7,说明起点溶液是稀盐酸,该实验是将氢氧化钠溶液滴到稀盐酸中,X是氢氧化钠,A不符合题意;
B、a点时,pH小于7,盐酸还未完全反应,溶液中的溶质为生成的氯化钠和过量的氯化氢,加入硫酸铜溶液,不会产生沉淀,B不符合题意;
C、氢氧化钙溶液也呈碱性,也能与稀盐酸反应生成氯化钙和水,稀盐酸中加入氢氧化钙溶液,pH逐渐增大至大于7,故该图像也适用于将Ca(OH)2溶液加入稀盐酸,C符合题意;
D、c点时,pH>7,此时氢氧化钠过量,溶液中的溶质为生成的氯化钠和过量的氢氧化钠,阴离子有氢氧根离子和氯离子,D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
10.稀HCl和NaOH溶液混合后无明显现象,要证明两者已发生化学反应,下列操作及实验现象(或结果),不能证明反应发生的是( )
A.在混合液中加金属Zn,无气泡产生
B.在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色
C.在混合液中加AgNO3溶液,有白色沉淀
D.用pH试纸测混合液的pH,测得pH=7
【答案】C
【分析】稀HCl和NaOH溶液混合后无明显现象,要证明两者已发生化学反应,要证明其酸碱性发生了改变,进行分析判断。
【解答】解:A、在混合液中加金属Zn,无气泡产生,说明稀盐酸已完全反应,能证明反应发生,故选项错误。
B、在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色的,说明氢氧化钠已完全反应,能证明反应发生,故选项错误。
C、氯化钠、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀,不能证明反应发生,故选项正确。
D、用pH试纸测混合液的pH,测得pH等于7,酸碱性发生了改变,能证明反应发生,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握中和反应的原理、酸和碱的化学性质是正确解答本题的关键。
11.兴趣小组研究酸碱反应时利用稀硫酸、氢氧化钠溶液、紫色石蕊指示剂进行实验,实验操作和溶液颜色变化如图所示。
(1)根据乙图颜色的变化,判断图甲中B溶液是 稀硫酸 溶液。
(2)从微观角度分析,该反应的实质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 。
(3)图乙中M点时,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有 Na2SO4、H2SO4 。(填化学式)
【答案】(1)稀硫酸;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)Na2SO4、H2SO4。
【分析】(1)根据乙图颜色的变化,滴入B溶液前,溶液显蓝色,最终溶液显红色来分析;
(2)根据酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子来分析;
(3)根据图乙中M点时,溶液显红色来分析。
【解答】解:(1)紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变蓝,由图乙颜色的变化可知,滴入B溶液前,溶液显蓝色,最终溶液显红色,则A溶液和氢氧化钠溶液,B溶液是稀硫酸溶液。
(2)硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,从微观角度分析,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(3)图乙中M点时,溶液显红色,说明溶液显酸性,稀硫酸过量,则溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有生成的硫酸钠(Na2SO4)和过量的硫酸(H2SO4)。
故答案为:
(1)稀硫酸;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)Na2SO4、H2SO4。
【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。
12.在氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应中,小明和老师用数字化设备测定了溶液温度及pH随时间变化的关系曲线图。
(1)根据曲线图,可知该实验是将 稀盐酸 (填“氢氧化钠溶液”或“稀盐酸”)滴加到另外一种试剂中,该反应的化学方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O ,该反应的微观本质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 。
(2)该反应为 放热反应 。(填“吸热反应”或“放热反应”)
(3)a点为温度曲线上的最高点。a、b两点对应的时间相同,b点的溶液的pH为 7 。c点处溶液中存在的离子有 H+、Na+、Cl﹣ 。
【答案】(1)稀盐酸;HCl+NaOH=NaCl+H2O;氢离子与氢氧根离子结合生成水分子;
(2)放热反应;
(3)7;H+、Na+、Cl﹣。
【分析】(1)根据图像中pH的变化是从大于7逐渐减小到小于7,进行分析解答。
(2)根据分析曲线图温度变化可知,反应过程中溶液的温度逐渐升高,进行分析解答。
(3)根据a点为温度曲线上的最高点,c点溶液的pH小于7,进行分析解答。
【解答】解:(1)由图像可知,pH是开始时大于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。
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O。
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(2)分析曲线图温度变化可知,反应过程中溶液的温度逐渐升高,则该反应是放热反应。
(3)a点为温度曲线上的最高点,说明盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,此时溶液的pH=7,由于a、b两点对应的时间相同,则b点的溶液的pH为7。
c点溶液的pH小于7,显酸性,此时盐酸过量,故c点处溶液中存在的离子有氯化钠电离出的钠离子、氯离子,过量的盐酸电离出的氢离子、氯离子,即为H+、Na+、Cl﹣。
故答案为:
(1)稀盐酸;HCl+NaOH=NaCl+H2O;氢离子与氢氧根离子结合生成水分子;
(2)放热反应;
(3)7;H+、Na+、Cl﹣。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,掌握溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
13.如图是将氢氧化钠溶液滴加到100g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸的过程中pH变化曲线图。
(1)滴加氢氧化钠溶液的质量为mg时,反应后溶液中的溶质是 NaCl和HCl 。
(2)若将100g稀盐酸换成100g溶质质量分数为7.3%的稀硫酸,则加入氢氧化钠溶液质量仍为ng时,充分反应后溶液的pH 大于 7(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)NaCl和HCl;
(2)大于。
【分析】(1)根据氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,m点时,溶液pH<7分析;
(2)根据反应的氯化氢和氢氧化钠的质量比,反应的硫酸与氢氧化钠的质量比分析。
【解答】解:(1)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,m点时,溶液pH<7,稀盐酸还未完全反应,所以溶质是HCl和NaCl;故答案为:NaCl和HCl;
(2)氢氧化钠和稀盐酸反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,参加反应的氯化氢和氢氧化钠的质量比为:36.5:40,故消耗100g×7.3%=7.3g的HCl,需要氢氧化钠的质量为8g,若将100g稀盐酸换成100g溶质质量分数为7.3%的稀硫酸,氢氧化钠和稀硫酸反应:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,参加反应的硫酸与氢氧化钠的质量比为:98:80,则消耗8g氢氧化钠,需要硫酸的质量为9.8g,而硫酸的质量为7.3g,故氢氧化钠过量,故反应后溶液的pH大于7。故答案为:大于。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识.然后,根据所给的实验、问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生活经验所得,细致地分析题意(或实验、图表信息)等各种信息资源,联系起来综合分析,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
能力提升
14.向一定质量的氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,下列图像能正确反映相关量之间关系的是( )
A. B.′
C. D.
【答案】C
【分析】根据往氢氧化钙中加入盐酸,反应生成氯化钙和水进行分析。
【解答】解:A、氢氧化钙和盐酸的本质反应是氢氧根离子和氢离子结合生成水分子,钙离子没参与反应,数目不变,A错误;
B、没有加入盐酸时,溶液中不存在氯化钙,随着反应的进行,氯化钙的质量分数逐渐增加,恰好完全反应时,生成氯化钙的质量最大,继续加入盐酸相当于对氯化钙进行稀释,氯化钙的质量分数会逐渐减小,B错误;
C、氢氧化钙溶液显碱性,pH>7,加入盐酸后,盐酸与氢氧化钙反应生成中性的氯化钙和水,溶液的碱性逐渐减弱,pH逐渐减小,至恰好完全反应,溶液为中性,pH=7,继续加入稀盐酸,溶液显酸性,pH<7,C正确;
D、氢氧化钙溶液的溶剂是水,加入盐酸之前溶液中有水,加入稀盐酸后,水的量增加,增加的包括盐酸中的水和生成的水,恰好完全后,再继续加入稀盐酸,只增加盐酸中的水,所以开始的变化趋势大,后来的变化趋势要小,故D错误。
故选:C。
【点评】明确中和反应的实质以及变化过程中各量的变化是解答本题关键。
15.室温时,随着向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,烧杯内溶液中的溶质质量变化如图所示(忽略溶液温度的变化)。下列分析正确的是( )
A.a点溶液中有两种溶质
B.b点溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝
C.c点烧杯内液体的pH>7
D.d点溶液中有较多的Ba2+、OH﹣
【答案】D
【分析】根据盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,进行分析判断。
【解答】解:A、a点溶液中只含有硫酸一种溶质,故选项说法错误。
B、b点溶液中,稀硫酸有剩余,滴加紫色石蕊溶液,溶液变红色,故选项说法错误。
C、c点是硫酸与氢氧化钡溶液恰好完全反应,液体的pH=7,故选项说法错误。
D、d点是恰好完全反应后,继续滴加氢氧化钡溶液,d点溶液中有较多的Ba2+、OH﹣,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,掌握溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
16.向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,生成沉淀质量随加入氢氧化钠溶液质量的变化曲线如图所示。下列分析不正确的是( )
A.ab表示氢氧化钠和硫酸反应
B.b→c有蓝色沉淀生成
C.c→d溶液的pH逐渐减小
D.a、d点溶液中均含两种溶质
【答案】C
【分析】根据向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,一开始没有产生沉淀,说明一开始发生的是氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸反应完,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,进行分析判断。
【解答】解:A、向一定质量硫酸和硫酸铜的混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,一开始没有产生沉淀,说明一开始发生的是氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸反应完,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,则ab表示氢氧化钠和硫酸反应,故选项说法正确。
B、b→c发生的是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,有蓝色沉淀生成,故选项说法正确。
C、c→d,是氢氧化铜和硫酸铜恰好完全反应后,继续滴加氢氧化钠溶液,溶液的碱性增强,溶液的pH逐渐增大,故选项说法错误。
D、a点溶液中溶质是硫酸、硫酸铜,d点溶液中溶质是硫酸钠、氢氧化钠,均含两种溶质,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题有一定难度,明确变化曲线图的含义、反应的先后顺序是正确解答本题的关键。
17.如图是利用数字传感技术测定稀硫酸与氢氧化钠溶液反应过程中,溶液导电能力的变化情况(已知在相同条件下,溶液导电能力与溶液中离子浓度成正比)。下列说法错误的是( )
A.整个过程溶液的导电能力先减弱后增强
B.M点时,溶液中阳离子只有Na+
C.P→Q过程中,溶液pH逐渐减小
D.N点时,溶液中的溶质为Na2SO4和NaOH
【答案】C
【分析】根据氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,在相同条件下,溶液导电能力与溶液中离子浓度成正比,进行分析判断。
【解答】解:A、由图可知,整个过程溶液的导电能力先减弱后增强,故选项说法正确。
B、M点时,电导率最低,此时氢氧化钠和硫酸恰好完全反应,溶液中阳离子只有Na+,故选项说法正确。
C、原溶液是稀硫酸,P→Q过程中,随着氢氧化钠溶液的滴加,氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液的酸性减弱,溶液pH逐渐增大,故选项说法错误。
D、N点时,氢氧化钠溶液过量,溶液中的溶质为Na2SO4和NaOH,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,明确溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应等是正确解答本题的关键。
18.向各盛20mL等浓度氢氧化钠溶液的两个烧杯中,分别滴加水和稀盐酸,利用pH传感器测得烧杯中溶液pH与加入液体体积的变化关系如图。下列说法错误的是( )
A.曲线X表示向氢氧化钠溶液中滴加水
B.a点对应的溶液能使酚酞溶液变红色
C.b点表示氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
D.c点对应的溶液中溶质是氯化钠和氢氧化钠
【答案】D
【分析】A、根据溶液酸碱性的变化来分析;
B、根据溶液的酸碱性与pH的关系来分析;
C、根据溶液的酸碱性与pH的关系来分析;
D、根据溶液的pH判断溶液中的溶质种类。
【解答】解:A、向氢氧化钠溶液中滴加水,溶液始终呈碱性,pH大于7,因此曲线X表示向氢氧化钠溶液中滴加水,故A说法正确;
B、a点对应的溶液的pH大于7,呈碱性,能使酚酞溶液变红色,故B说法正确;
C、b点所示溶液的pH=7,呈中性,即表示氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应,故C说法正确;
D、c点对应的溶液pH小于7,呈酸性,则c点对应的溶液中溶质是氯化钠和氯化氢,故D说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,掌握溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系、从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
19.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下(Δt为溶液实时温度与初始温度差),其中表述正确的是( )
盐酸体积V/mL
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
溶液温度变化Δt/℃
5.2
9.6
12.0
16.0
18.2
16.7
15.7
14.7
13.7
12.9
A.滴加盐酸的全过程中,持续发生反应并放出热量
B.滴加盐酸的过程中,溶液pH逐渐增大
C.滴加盐酸的全过程中,氯化钠的溶解度逐渐增大
D.加入盐酸体积为10mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
【答案】D
【分析】根据氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,结合测得溶液温度变化与加入盐酸体积的关系图,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,至完全反应,温度逐渐恢复至常温,进行分析判断。
【解答】解:A、滴加盐酸的全过程中,氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中,温度升高,说明反应放出热量;至完全反应,继续滴加稀盐酸,滴加的稀盐酸中含有水,起着降温的作用,且温度逐渐恢复至常温,选项说法错误,故A不合题意;
B、氢氧化钠溶液显碱性,溶液的pH大于7,滴加盐酸的过程中,碱性逐渐减弱,溶液pH逐渐减小,选项说法错误,故B不合题意;
C、滴加盐酸的全过程中,氢氧化钠和稀盐酸的反应过程中,温度升高,氯化钠的溶解度逐渐增大;至完全反应,继续滴加稀盐酸,温度逐渐恢复至常温,氯化钠的溶解度逐渐减小,选项说法错误,故C不合题意;
D、由图像可知,加入盐酸体积为10mL时,温度最高,说明盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,选项说法正确,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了中和反应及其应用,掌握中和反应的原理、从数形结合的角度理解中和反应是正确解答本题的关键。
20.向盛有20g 10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,下列是关于溶液总质量或溶液pH随盐酸质量变化的关系图(Q点表示恰好完全反应)。其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】氢氧化钠溶液显碱性,溶液pH大于7,盐酸显酸性,溶液pH小于7,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水。
【解答】解:A、设恰好完全反应时消耗盐酸质量为x,
NaOH+HCl═NaCl+H2O,
40 36.5
20g×10% x×7.3%
,
x=25g,
恰好完全反应时溶液质量为:20g+25g=45g,该选项对应关系不正确;
B、由A中计算可知,恰好完全反应时消耗盐酸质量是25g,溶液质量是45g,该选项对应关系正确;
C、由A中计算可知,恰好完全反应时消耗盐酸质量是25g,此时pH=7,该选项对应关系不正确;
D、向盛有20g 10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸时,溶液pH应该是由大于7逐渐减小,该选项对应关系不正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,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。
21.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 NaCl (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 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)B到C的过程中溶液的pH逐渐 减小 (填“增大”、“减小”或“无变化”)。
【答案】(1)NaCl;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)减小。
【分析】(1)根据盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,B处恰好完全反应来分析;
(2)根据C点时盐酸过量,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳来分析;
(3)根据B点时溶液呈中性,之后随着盐酸的滴入,酸性逐渐增强来分析。
【解答】解:(1)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应放出热量,由图可知,B处溶液温度最高,说明恰好完全反应,则溶液的溶质是NaCl。
(2)B点时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,则C点时盐酸过量,在C点溶液中加入碳酸钙,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(3)B点时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,溶液呈中性,pH等于7,之后随着盐酸的滴入,酸性逐渐增强,则B到C的过程中溶液的pH逐渐减小。
故答案为:
(1)NaCl;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)减小。
【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。
22.从微观视角看物质的变化是化学特有的思维方式。如图两幅示意图分别表示生成氯化钠的不同化学反应。请根据图示回答相关问题。
(1)图1是金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观示意图,据图可知,氯化钠由 钠离子和氯离子 构成。
(2)图2描述了NaOH溶液与盐酸反应的微观实质,C处应填入的物质化学式 H2O 。
(3)质量相同、溶质的质量分数也相同的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,滴加两滴紫色的石蕊试液,振荡后溶液的颜色呈 红色 。
【答案】(1)钠离子和氯离子;
(2)H2O;
(3)红色。
【分析】(1)根据氯化钠由钠离子和氯离子构成来分析;
(2)根据NaOH溶液与盐酸反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子来分析;
(3)根据氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式及其质量关系,以及紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红来分析。
【解答】解:(1)图1是金属钠与氯气反应生成氯化钠的微观示意图,据图可知,氯化钠由钠离子和氯离子构成。
(2)图2描述了NaOH溶液与盐酸反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,则C处应填入的物质化学式:H2O。
(3)氢氧化钠和盐酸反应的化学方程式及其质量关系如下:
HCl+NaOH═NaCl+H2O
36.5 40
每36.5份质量的氯化氢与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应,所以质量相同、溶质的质量分数也相同的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,稀盐酸有剩余,溶液显酸性,紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,所以向反应后的溶液中滴加两滴紫色的石蕊试液,振荡后溶液的颜色呈红色。
故答案为:
(1)钠离子和氯离子;
(2)H2O;
(3)红色。
【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。
23.在研究“酸与碱之间发生的反应”课题时,小科同学选用氢氧化钠和稀硫酸作为反应物,边滴边搅拌。
(1)酸与碱反应的实质是 氢离子和氢氧根离子反应生成水分子 。
(2)小科同学按图甲的方式操作,请说说他是如何找到恰好完全反应那一刻的?
(3)当两物质恰好完全反应时,请在丙图画出此时烧杯中含有的其他离子数量柱状图并标上离子符号(乙图是反应前烧杯中的离子种类、离子数量分布图)。
【答案】(1)氢离子和氢氧根离子反应生成水;
(2)溶液颜色刚好由红色变为无色时;
(3)。
【分析】(1)根据中和反应的实质实质分析;
(2)根据氢氧化钠呈碱性可以使酚酞溶液变红,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸钠溶液呈中性,不能让酚酞变色分析;
(3)根据若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,溶液中的溶质为硫酸钠据此分析解答。
【解答】解:(1)酸与碱反应生成盐和水,反应的实质是酸提供的氢离子和碱提供的氢氧根离子反应生成水分子。
(2)氢氧化钠呈碱性可以使酚酞溶液变红,稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,硫酸钠溶液呈中性,不能让酚酞变色,若硫酸滴到溶液颜色刚好由红色变为无色时,两者恰好完全反应。
(3)稀硫酸和氢氧化钠反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,酸碱完全反应后溶液的溶质为硫酸钠,根据硫酸钠的化学式可知溶液中的钠离子和硫酸根离子个数比为2:1,再结合图丙中钠离子的数量,可知图像为:
。
故答案为:(1)氢离子和氢氧根离子反应生成水分子;
(2)溶液颜色刚好由红色变为无色时;
(3)。
【点评】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
24.数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液,连接温度传感器,然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
(1)观察到锥形瓶中的溶液由 红 色变为无色,证明二者发生反应。
(2)根据温度传感器,观察到温度变化如图2所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
②C点时,除指示剂外,锥形瓶中溶液的溶质有 NaCl、HCl (填化学式)。
(3)根据温度变化,在图3中画出pH的变化趋势。 。
【答案】(1)红;
(2)①NaOH+HCl=NaCl+H2O;
②NaCl、HCl;
(3)。
【分析】(1)氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变红;
(2)①稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;②根据图像分析;
(3)反应开始时,溶液是氢氧化钠溶液,pH>7;随着盐酸的加入,pH逐渐减小;恰好完全反应时pH=7;盐酸过量后pH<7。在图3中,pH变化趋势为:从大于7的位置开始,随着滴入盐酸体积增加,曲线逐渐下降,在滴入盐酸体积约40mL(对应温度最高的B点)时pH=7,之后继续下降并趋于平缓,最终pH接近稀盐酸的pH。
【解答】解:(1)氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变红,所以观察到溶液由红色变为无色,证明二者发生了反应。故答案为:红;
(2)①稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;②C点时,温度已经开始下降,说明反应已经结束且盐酸过量,所以溶质除指示剂外,还有反应生成的NaCl和过量的HCl。故答案为:NaCl、HCl;
(3)反应开始时,溶液是氢氧化钠溶液,pH>7;随着盐酸的加入,pH逐渐减小;恰好完全反应时pH=7;盐酸过量后pH<7。在图3中,pH变化趋势为:从大于7的位置开始,随着滴入盐酸体积增加,曲线逐渐下降,在滴入盐酸体积约40mL(对应温度最高的B点)时pH=7,之后继续下降并趋于平缓,最终pH接近稀盐酸的pH。故答案为:。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
25.盐酸与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,小黄尝试从不同角度设计实验,实现该反应过程的“可视化”观察。
(1)基于pH变化的角度:小黄借助pH传感器与计算机系统设计了图甲实验装置,采集溶液pH与滴加液体体积的数据绘制成图乙曲线。
①分析可知,小黄是将 稀盐酸 滴加到另一溶液中,图中B点对应的溶质为 氯化钠 。
②相比实验室常用的pH试纸(如图丙),本实验选用pH传感器的优点是 能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程 。
(2)基于电导率变化的角度:电导率是衡量溶液导电能力的物理量,在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比。向一定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,测得溶液电导率变化曲线如图丁所示,据图分析LM段电导率下降的可能原因是 H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降 。
【答案】(1)①稀盐酸;氯化钠;
②能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;
(2)H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降。
【分析】(1)根据盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水以及图像分析;
(2)根据在相同条件下,电导率与溶液中离子浓度(单位体积的溶液中所含离子数目)成正比分析。
【解答】解:(1)①从乙图可以看出,初始溶液的pH为12.1(强碱性),随着滴加液体的体积增加,pH逐渐降低,说明是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中开始溶液呈碱性,图中B点pH=7,盐酸与氢氧化钠恰好反应生成氯化钠和水,因此对应的溶质为氯化钠;故答案为:稀盐酸;氯化钠;
②pH传感器相比pH试纸的优点:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;故答案为:能实时、连续监测溶液pH的变化、测量结果更精确(可以精确到小数点后一位)、能自动记录数据并绘制曲线、直观反映反应过程;
(2)电导率和溶液中离子浓度、离子所带电荷数相关。向定量盐酸中滴加离子浓度相同的氢氧化钠溶液,发生反应:HCl+NaOH = NaCl+H2O;HCl解离为H+和Cl﹣,NaOH解离为Na+和OH﹣,反应生成NaCl解离为Na+和Cl﹣和H2O,H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;故答案为:H+和OH﹣结合成H2O,导致溶液中离子总数减少,所以电导率下降;
【点评】本题主要考查物质的性质,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。
26.某小组围绕“盐酸与氢氧化钠溶液的反应”开展项目式学习,通过数字化手段实现反应过程的可视化。
【任务一】证明反应过程中pH的变化
(1)实验一:按图甲装置进行实验,利用pH传感器测得溶液pH随滴加液体体积的变化如图乙所示。
①反应前烧杯中盛放的Y溶液是 氢氧化钠溶液 。
②图乙中c点所示溶液的溶质为 氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl) 。
【任务二】证明反应过程中温度的变化
(2)实验二:为探究反应是否放热,在室温下设计以下三组实验,并利用传感器记录溶液温度变化:
第1组:将10mL20%盐酸与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线A;
第2组:将10mL20%氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线B;
第3组:将10mL20%盐酸与10mL20%氢氧化钠溶液混合,实验结果如图丙曲线C。
分析图丙所示曲线,支持盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组 。
【任务三】证明反应生成氯化钠
(3)实验三:小科同学取反应后的溶液,向其中加入硝酸银溶液,观察到白色沉淀生成,小科认为该现象可以证明所取溶液中一定含有氯化钠。小组同学指出该方法不正确,因为 盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀 。
【答案】(1)①氢氧化钠溶液;
②氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);
(2)第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;
(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【分析】(1)①根据溶液pH与酸碱性关系,结合图像分析;
②根据氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,结合图像分析;
(2)根据图像分析;
(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【解答】解:(1)①由图乙可知,初始溶液pH>7,呈碱性,所以反应前烧杯中盛放的Y溶液是氢氧化钠溶液(X溶液为稀盐酸)。故答案为:氢氧化钠溶液;
②c点时pH<7,说明稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。故答案为:氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);
(2)曲线C的温度升高幅度远大于曲线A和曲线B,说明盐酸与氢氧化钠混合时放出的热量,不是单纯稀释时的热量变化,而是二者发生反应放出了热量,因此支持反应发生的证据是:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组。故答案为:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;
(3)稀盐酸中含有氯离子,向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,即使没有生成氯化钠,也会与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此该方法不正确的原因是:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,无法证明溶液中一定含有氯化钠。故答案为:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。
【点评】本题主要考查物质的性质,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。
27.将5%的NaOH溶液逐滴加入34g稀盐酸中,边加边搅拌,随着NaOH溶液的加入,溶液pH的变化如图所示。请回答:
(1)当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的质量为 16g 。
(2)加18gNaOH溶液时,溶质成分为 氯化钠和氢氧化钠 。
(3)计算a点溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)16g;
(2)氯化钠和氢氧化钠;
(3)2.34%。
【分析】(1)根据恰好完全反应时溶液的pH等于7分析。
(2)根据恰好完全反应时溶液的pH等于7分析。
(3)计算a点溶液中溶质的质量分数。
【解答】解:(1)由图可以看出,pH=7时也就是恰好完全反应时消耗的氢氧化钠溶液的质量为16g。
(2)由图可以看出,加18gNaOH溶液时,氢氧化钠已过量,此时溶液中有氢氧化钠和稀盐酸反应生成的氯化钠和加入的过量氢氧化钠。
(3)a点是恰好完全反应时,则加入氢氧化钠的质量为16g×5%=0.8g
设a点生成氯化钠的质量为x。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 58.5
0.8g x
解得:x=1.17g
a点溶液中溶质的质量分数为:2.34%
答:点溶液中溶质的质量分数为2.34%。
故答案为:
(1)16g;
(2)氯化钠和氢氧化钠;
(3)2.34%。
【点评】本题考查了酸碱混合的定性判断及计算,题目难度不大,明确中和反应的实质为解答关键,注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
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