摘要:
**基本信息**
聚焦酸碱盐三大核心易错点,通过"原理-图像-应用"三阶训练体系,融合科学思维与探究实践,构建系统性解题方法。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|反应先后顺序|4例+7变式|"酸碱优先-盐盐后续"判断法则;图像分段解析法|从复分解反应规律到多物质反应竞争机制|
|传感器图像探究|3例+5变式|pH曲线起点判断法;温度-反应进程关联模型|数字化实验数据转化为化学变化证据|
|溶质判断验证|2例+7变式|"反应物过量-产物共存"推断模型;离子检验三步法|从微观离子反应到宏观溶液成分分析|
内容正文:
九年级上册 科学第一章 酸碱盐 易错点培优专题(一)
易错点一、一种物质与溶液中的两种物质反应时的反应先后顺序问题
例1:一定量盐酸和氯化钙的混合溶液中,逐渐加入碳酸钠固体,直至过量。小金同学依据实验事实绘制了如图所示的曲线。下列说法正确的是( )
A.a至b段对应溶液的pH逐渐减小
B.b点对应溶液中的溶质为氯化钠
C.a至d段溶液中碳酸钠的质量逐渐增大
D.c点对应溶液中的溶质种类最少
例2:如图甲所示,烧杯中为一定量的碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液,用胶头滴管逐滴滴入Na2CO3溶液,并用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化如图乙所示。
(1)胶头滴管逐滴滴入Na2CO3溶液的过程中,烧杯中可观察到的实验现象是___________。
(2)当加入a mL Na2CO3溶液时,烧杯内溶液中的溶质是 。
例3:(2026·浙江模拟)某同学取“实验室制取二氧化碳”实验后的废液(氯化钙和氯化氢的混合溶液)50克于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现产生气泡和白色沉淀,如图为产生的气体或沉淀质量与滴入碳酸钠溶液质量的关系。请回答下列问题:
(1)曲线 (填“A”或“B”)表示气体的质量与滴入碳酸钠溶液质量的关系。
(2)当滴入碳酸钠溶液质量为50克时,溶液中溶质为 。
(3)当滴入碳酸钠溶液质量为150克时,所得溶液溶质的质量分数为多少?(精确到0.1%)
例4:往 200 克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入溶质质量分数为21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的 pH 变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:
(1)a→b 段发生反应的化学方程式为 ;
(2)反应到 c 点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)c→d 段溶液的 pH 大于 7 的原因是________。
变式训练
1.向硫酸铜和盐酸的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。则下列有关说法错误的是( )
A.OA段反应的基本类型是复分解反应
B.AB段反应的化学方程式为CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
C.C点所得溶液中的阴离子为SO42-、OH-
D.m的值是 80
(1) (2)
2.某溶液中的溶质可能含有HCl、Na2CO3、H2SO4、MgCl2中的一种或几种。为探究溶液中溶质的成分,某兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液,产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液的质量的变化趋势如图所示(已知:BaSO4既不溶于水,也不溶于酸)。下列有关说法正确的是( )
A、原溶液中一定没有H2SO4,可能有Na2CO3
B、b点产生的沉淀为BaCO3和Mg(OH)2
C、a、b两点之间对应烧杯内溶液中的溶质有两种
D、c点对应烧杯内溶液中的溶质只有一种
3.烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列正确的是( )
A.a点对应溶液中溶质是BaCl2和MgCl2
B.b~c段的沉淀为BaSO4
C.m=39.85
D.原混合溶液中HCl的溶质质量分数约为7.3%
4.(2024九上·诸暨月考)向含 CuCl2 和 HCl 的 150g 混合溶液中,逐滴加溶质质量分数为 10%的 NaOH 溶液,参加反应的 NaOH 溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答:
(1)在滴加NaOH 溶液过程中,原溶液中 离子个数不变。(填离子符号)
(2)P 点溶液中的溶质是 。
(3)m1 为多少?(要求写出具体的解题过程)
5.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液 200g,向该溶液中逐滴加入质量分数为 10%的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀,沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。计算:
(1)生成最大沉淀量时(即B点),对应沉淀的质量为 克。
(2)求 B点时,反应后溶质质量分数是多少?(保留两位有效数字)
6.将氢氧化钠溶液逐滴滴入盐酸和氯化铜的混合溶液中,并根据观察到的现象绘制了如图曲线,根据图示回答问题:
(1)请解释OA段的反应是 。
(2)请写出AB段发生反应的化学方程式 。
(3)A点处溶液的溶质是 ;B点处溶液的溶质是 ;
(4)C点处溶液的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
7.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
易错点二:传感器图像探究(pH、温度、压强曲线)
例1:如图表示稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时,烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线及相关的实验操作。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9mL时,所得溶液中的溶质只有NaCl
D.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
例2: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值的变化趋势 ?
例3:(2023九上·杭州月考)酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为 。
(3)下列说法正确的是____(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应.
变式训练
1.小科根据课本探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应(如图甲)后,利用温度传感器和pH传感器进行了 (如图乙)的进一步探究。图丙和图丁分别是烧杯内溶液pH变化图像和温度变化图像。
根据小科的实验完成下列各题:
(1)甲图中滴入稀盐酸前,烧杯内液体呈 色,该实验说明两者发生反应的证据是 。
(2)根据图丙的pH变化图像可知,X溶液是 。
(3)分析图丁温度变化图像,可得出的结论是 。
2.科学兴趣小组同学对氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应进行如下实验探究。
(1)【实验一】借助指示剂的颜色变化判断反应是否发生,如图1所示。观察到 现象,得到氢氧化钠和盐酸发生反应。
(2)【实验二】借助反应前后的温度变化来判断反应是否发生,如图2所示。将盛有氢氧化钠固体的燃烧匙伸入稀盐酸中,观察到U形管中右侧红墨水液面上升,该现象能不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应?并说明理由 。
(3)【实验三】小组成员提出还可利用pH传感器和温度传感器来判断反应是否发生,如图3所示。图4是pH变化曲线,图5是温度变化曲线,请分析A中的液体是 。图5中的M与图4中的 (填““X””、“Y””或“Z”)数值相等
3.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。为探究酸碱中和反应的实质,实验小组的同学向 Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。于是进行以下改进实验:
(1)甲同学向滴有酚酞的 Ba(OH)2溶液中,逐滴滴加稀盐酸,溶液的离子种类如图1所示,其中能使酚酞试液变红的是 。(填图中序号)
(2)如图2所示,乙同学向 Ba(OH)2溶液中通入HCl气体,测定该过程中溶液pH和温度变化,实验结果如图3(溶液体积的变化可忽略)。
①根据实验结果,下列说法正确的是 ____。
A.可以根据温度变化来判断酸碱是否完全反应
B.可以根据pH变化曲线获得酸碱中和反应的本质原因
C.将 Ba(OH)2溶液换成相应浓度的NaOH溶液也可以获得类似图像
(3)丙同学向滴有酚酞的 Ba(OH)2溶液中通入少量HCl气体,溶液依然是红色,此时溶液可能处于图3中的 ( )点。
A.a B.b C.c D.d
(4)丁同学改用 Ba(OH)2与稀H2SO4混合,溶液出现了白色沉淀,他据此认为 Ba(OH)2与 H2SO4发生了中和反应。你认为是否合理,并说明理由
。
4.某同学将稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中(如图甲)。
(1)根据图甲实验,判断图乙中B 点试管中溶质的组成是 。
(2)为确定反应后溶液中溶质组成,他进行了以下实验探究。(已知BaCl2溶液和Na2SO4溶液呈中性)
【建立猜想】猜想①:氢氧化钠过量;猜想②:稀硫酸过量;猜想③:两者恰好完全反应。
【实验设计】如表中步骤进行探究
步骤
实验操作
实验现象
结论
I
取少量反应后溶液于试管中,滴入少量无色酚酞
溶液不变色
猜想①不成立
Ⅱ
重新取样,滴加少量紫色石蕊试剂
猜想②成立
Ⅲ
继续滴加过量的 BaCl2溶液
产生白色沉淀
(3)【评价改进】
评价指标
优秀
合格
待改进
实验结论与步骤的合理性
实验结论科学合理,且步骤无重复
实验结论存在错误,或步骤存在重复
实验结论存在错误,且步骤存在重复
根据评价量表,此同学探究过程的评价等级为 ,理由 。
5.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。
(1)【任务一】证明反应过程中pH的变化
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 。
(2)【任务二】证明反应过程中温度的变化
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 。
(3)【任务三】证明反应生成氯化钠
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 。
易错点三、酸碱盐反应后溶液中溶质的判断和验证
例1:向盛有20克10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,下列是关于烧杯中溶液总质量或溶液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 CD
例2:科学兴趣小组对 Na2CO3的化学性质进行探究。在甲、乙两试管中加入一定量的 Na2CO3溶液,在甲试管中滴入一定量稀HCl,乙试管中滴入一定量的 BaCl2溶液。如图所示:
(1)两试管发生反应的现象不同:甲试管出现大量气泡,乙试管 .
(2)反应结束后,将两试管内所有物质倒入丙烧杯,用玻璃棒充分搅拌,发现烧杯内仍有沉淀残留,将丙烧杯过滤,对滤液成分进行了进一步探究:
【问题】滤液中含有哪些溶质?
【猜想】
猜想一: 溶质为NaCl; 猜想二: 溶质为NaCl 和 BaCl2
猜想三:溶质为NaCl和 Na2CO3 猜想四: 溶质为NaCl、BaCl2,、HCl;
根据已学知识可判断猜想四是不合理的,理由是 。
【实验】为验证猜想,他们进一步实验, 实验设计如表,请你帮他们补充完整。
实验过程
实验现象
实验结论
取少量滤液与试管中, 滴加硫酸钠溶液
无明显现象
猜想 正确
继续向该试管中滴加稀盐酸
无明显现象
【交流】兴趣小组同学认为在上述实验中,仅需一种试剂即可得出上述结论,你认为该试剂是 .
变式训练
1.向装有50g稀硫酸的小烧杯中,不断慢慢滴加10%的Ba(OH)2溶液至过量。小烧杯中有关量的变化情况见下图。其中肯定不正确的是( )
A.B.C.D.
2.为了探究中和反应,甲、乙两名同学分别进行以下实验
①甲同学向装有少量Ca(OH)2溶液的试管中倒入一定量的稀盐酸,然后滴加几滴酚酞试液,发现酚酞不变色;
②乙同学向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸,在滴加过程中,意外发现有气泡产生,原来NaOH已变质,混有了Na2CO3
实验结束,甲、乙两名同学将废液倒人同一洁净的烧杯中,得到无色澄清溶液,分析溶液中溶质的所有成分可能为( )
A. Na2CO3、NaCl、CaCl2 B.CaCl2、NaCl
C.HCl、NaCl D.HCl、CaCl2
3.(2024九上·余杭期末)小科为验证稀硫酸的化学性质,将一定量的氢氧化钠固体加入到盛有稀硫酸的试管中。
(1)如图所示模型为加入氢氧化钠固体前后,溶液中主要离子种类及个数比变化的示意图(不考虑离子的大小关系),则“●”代表 (填写离子符号)。
(2)为确定反应后溶液的成分,小科向试管中滴入紫色石蕊试液,结果发现溶液变红色,则试管中药品反应后的溶质为 (填物质名称)。
4.盐酸、硫酸和硝酸都是量要的酸,下列是探究酸性质的实验。
(1)一定能区分稀盐酸和稀硫酸的是实验 (选填“一”、“二”)。
(2)若实验二中稀硫酸和硝酸钡溶液恰好完全反应,反应的化学方程式为 。
(3)如图a是装有稀硫酸的试管中加入硝酸钡溶液前后主要离子种类及个数比变化示意图,则“”代表的离子是 (填离子符号)。
(4)下列物质能证明实验一中稀盐酸有剩余的是 (填序号)。
A.CuO B.AgNO3 C.CaCl2 D.pH试纸
5.氢氧化钠是常见的碱,为探究氢氧化钠的化学性质,同学们做了如下实验:
【资料】氯化镁溶液不能使酚酞溶液变红。
(1)A中溶液呈红色,说明氢氧化钠显碱性,要测定它的酸碱度,可使用 ;
(2)B中没有明显现象,该反应真的发生了么?有同学提出,可向反应后的溶液中加入某些物质,根据相应的现象来判断,下列分析正确的有 (填序号);
①加入Na2CO3溶液,如果不产生气泡,能证明反应发生
②加入CuSO4溶液,如果不产生蓝色沉淀,能证明反应发生
③加入紫色石蕊溶液,如果溶液呈紫色,能证明反应发生
(3)C中发生的化学方程式是
(4)实验结束后,将三支试管中的物质倒入一只洁净的烧杯中,烧杯中出现白色沉淀,静止,上层清液无色。
【提出问题】上层清液中溶质的成分是什么呢?(指示剂除外)
【作出猜想】经过讨论,大家作出两种合理的猜想:
① NaCl ② NaCl和MgCl2。
【实验验证】将猜想②补充完整并设计实验加以验证。
实验操作
实验现象
结论
取少量上层清液于试管中,
滴加 ;
猜想②正确
6.图一、图二是某兴趣小组探究金属,酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图回答:
(1) 甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是____。(多选)
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后,甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则该白色沉淀
是 (写化学式)。
(3)将乙烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液中溶质成分进行了如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液
有白色沉淀生成
滤液中的溶质是
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液
溶液变红
7.小强同学用三支试管,分别取适量的稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液,进行相关实验探究.
步骤1:向三支试管中分别滴加酚酞后,Na2CO3溶液中显红色,
说明Na2CO3溶液显 性;
步骤2:小强把三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中,发现有气泡产生,最终有白色沉淀生成且溶液显红色;
步骤3:把烧杯中的混合物进行过滤,得到滤液,滤液中一定不含 .
(选填答案:A、稀盐酸 B、澄清石灰水 C、碳酸钠溶液)
【实验猜想】步骤3所得滤液中溶质可能为:
①NaCl Na2CO3; ②NaCl CaCl2和NaOH;③NaCl Na2CO3和NaOH;④…
【实验验证】(提示:CaCl2溶液显中性)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液
猜想③成立
【反思评价】有同学提出CaCl2溶液改为稀盐酸,若观察到有气泡产生且红色消失,则证明猜想③成立。小刚同学认为不正确,其理由是: 。
九年级上册 科学第一章 酸碱盐 易错点培优专题(一)
解析答案
易错点一、一种物质与溶液中的两种物质反应时的反应先后顺序问题
例1:一定量盐酸和氯化钙的混合溶液中,逐渐加入碳酸钠固体,直至过量。小金同学依据实验事实绘制了如图所示的曲线。下列说法正确的是( )
A.a至b段对应溶液的pH逐渐减小
B.b点对应溶液中的溶质为氯化钠
C.a至d段溶液中碳酸钠的质量逐渐增大
D.c点对应溶液中的溶质种类最少
【答案】D
【解析】【分析】一定量盐酸和氯化钙的混合溶液中,逐渐加入碳酸钠固体,直至过量,此过程在碳酸钠先和盐酸反应,当稀盐酸反应完全后,碳酸钠再和氯化钙反应,据此分析。
【解答】A、a至b段是碳酸钠中和盐酸反应,对应溶液的pH逐渐增大,故说法错误。
B、b点时盐酸恰好完全反应,此时对应溶液中的溶质为氯化钠钠和氯化钙,故说法错误。
C、a至c段氯化钠的质量逐渐增大,c到d端氯化钠质量不再增加,故说法错误。
D、c点时氯化钙恰好完全反应,此时对应溶液中的溶质只有氯化钠,溶质种类最少,故说法正确。
故答案为:D。
例2:如图甲所示,烧杯中为一定量的碳酸钙和稀盐酸反应后的溶液,用胶头滴管逐滴滴入Na2CO3溶液,并用pH传感器测得烧杯内溶液的pH变化如图乙所示。
(1)胶头滴管逐滴滴入Na2CO3溶液的过程中,烧杯中可观察到的实验现象是___________。
(2)当加入a mL Na2CO3溶液时,烧杯内溶液中的溶质是 。
【答案】先有气泡产生,后有浑浊现象(或沉淀生成) 氯化钠、碳酸钠(或NaCl、Na2CO3)
【解析】(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,若盐酸过量,溶液中有氯化钙、盐酸;若两者恰好完全反应,溶液中只有氯化钙;若碳酸钙过量,溶液中只有氯化钙;加入碳酸钠后,由图乙可知,一开始pH逐渐变大,一段时间后pH一直为7,说明碳酸钠先和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,然后碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,所以现象为:先有气泡产生,后有浑浊现象(或沉淀生成);
(2)由图乙可知,当加入a mL Na2CO3溶液时,溶液的pH大于7,说明含有氯化钠、碳酸钠。
例3:(2026·浙江模拟)某同学取“实验室制取二氧化碳”实验后的废液(氯化钙和氯化氢的混合溶液)50克于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液,发现产生气泡和白色沉淀,如图为产生的气体或沉淀质量与滴入碳酸钠溶液质量的关系。请回答下列问题:
(1)曲线 (填“A”或“B”)表示气体的质量与滴入碳酸钠溶液质量的关系。
(2)当滴入碳酸钠溶液质量为50克时,溶液中溶质为 。
(3)当滴入碳酸钠溶液质量为150克时,所得溶液溶质的质量分数为多少?(精确到0.1%)
【答案】(1)A
(2)
(3)由图可知生成二氧化碳的质量为2.2g;碳酸钙质量为10g
设碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠的质量为x
设碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠的质量为y
当加入 150 g 碳酸钠溶液时,所得溶液中溶质的质量为
而溶液的质量为
故所得溶液溶质的质量分数
【解析】(1)制取二氧化碳后的废液是氯化钙和氯化氢的混合溶液,向其中滴加碳酸钠溶液时,碳酸钠会先和氯化氢发生反应生成二氧化碳气体;
(2)由图中信息可知,当滴入碳酸钠溶液质量为50克时,恰好完全反应;
(3)根据化学反应方程式进行计算。
【解答】(1)根据题意废液中含有和,加入后,先与反应生产、和,再跟反应生成和,因此表示气体的质量与滴入碳酸钠溶液质量的关系的应该是曲线A,故答案为:A;
(2)从图像可知,滴入碳酸钠溶液质量到50g时,生成气体的反应已经结束,即和反应生产、和,溶质有以及还没参加反应的,故答案为:、;
例4:往 200 克含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入溶质质量分数为21.2%的碳酸钠溶液,所得溶液的 pH 变化与加入碳酸钠溶液的质量关系如图(假设生成的气体全部逸出),试分析计算:
(1)a→b 段发生反应的化学方程式为 ;
(2)反应到 c 点时,所得溶液的溶质质量分数是多少?(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)c→d 段溶液的 pH 大于 7 的原因是________。
【答案】(1)2HNO3+ Na2CO3=2NaNO3+ CO2↑+ H2O
(2)依据图示信息,与稀硝酸反应的碳酸钠的质量=50g×21.2%=10.6g ,与硝酸钙反应的碳酸钠的质量=100g×21.2%=21.2g
解:设稀硝酸与碳酸钠反应时,生成硝酸钠的质量为 x,生成 CO2 的质量为 y
2HNO3+
Na2CO3=
2NaNO3+
CO2↑+ H2O
106
170
44
10.6
x
y
解得x=17g,y=4.4g
设硝酸钙与碳酸钠反应时,生成硝酸钠的质量为 m,生成碳酸钙的质量为n。
Ca(NO3)2 +
Na2CO3=
2NaNO3 +
CaCO3↓
106
170
100
21.2g
m
n
解得m=34g,n=20g
c 点所得溶液的溶质质量分数为=
答:c 点所得溶液的溶质质量分数为 15.7%。
(3)c 点之后反应已经完成,继续加入碳酸钠溶液,碳酸钠不会参与反应,而碳酸钠溶液显碱性,所以 c 点后溶液呈碱性。pH 大于 7。
【解析】(1)往含有稀硝酸和硝酸钙的混合溶液中,加入碳酸钠溶液, 碳酸钠先与硝酸反应,然后再与硝酸钙反应,所以 a→b 段发生反应的化学方程式为 2HNO3+ Na2CO3=2NaNO3+ CO2↑+ H2O ;
变式训练
1.向硫酸铜和盐酸的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。则下列有关说法错误的是( )
A.OA段反应的基本类型是复分解反应
B.AB段反应的化学方程式为CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
C.C点所得溶液中的阴离子为SO42-、OH-
D.m的值是 80
【答案】C
【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;复分解反应及其应用;碱的化学性质
【解析】【分析】复分解反应:反应物中的化合物之间交换成分。
【解答】A、OA段没有沉淀产生,是氢氧化钠与盐酸在反应,生成氯化钠和水,属于复分解反应,故A正确,不符合题意;
B、AB段有沉淀生成,是氢氧化钠在与硫酸铜反应,方程式为 CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4 ,故B正确,不符合题意;
C、C点不再有沉淀生成,说明氢氧化钠已过量,溶液中的溶质为氯化钠、硫酸钠和氢氧化钠,阴离子有 SO42-、OH- 、Cl-,故C错误,符合题意;
D、氢氧化铜的质量为4.9g,设与硫酸铜反应的氢氧化钠的质量为x
,解得x=4g,氢氧化钠溶液的质量为,可知m的值是40g+40g=80g,故D正确。
故答案为:C。
2.某溶液中的溶质可能含有HCl、Na2CO3、H2SO4、MgCl2中的一种或几种。为探究溶液中溶质的成分,某兴趣小组的同学向盛有一定量样品的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液,产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液的质量的变化趋势如图所示(已知:BaSO4既不溶于水,也不溶于酸)。下列有关说法正确的是( )
A、原溶液中一定没有H2SO4,可能有Na2CO3
B、b点产生的沉淀为BaCO3和Mg(OH)2
C、a、b两点之间对应烧杯内溶液中的溶质有两种
D、c点对应烧杯内溶液中的溶质只有一种
【答案】C
3.烧杯中盛有MgSO4和HCl的混合溶液100g,向其中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点对应溶液中溶质是BaCl2和MgCl2
B.b~c段的沉淀为BaSO4
C.m=39.85
D.原混合溶液中HCl的溶质质量分数约为7.3%
【答案】D
【解析】【分析】根据硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氢氧根离子和钡离子反应生成溶于酸的氢氧化镁沉淀,然后结合图象中的数据进行分析计算。
【解答】 0~a段生成的是硫酸钡沉淀,a~b段生成的是硫酸钡和氢氧化镁沉淀,b~c段生成的是氢氧化镁沉淀,所以
A.a点对应溶液中有氯化镁、硫酸镁2种溶质,故A错误;
B.b~c段生成的是氢氧化镁沉淀,故B错误;
C. 设氢氧化钡的质量分数为x。
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233
x×100g 23.3g
;
解得: x=17.1%;
设硫酸钡质量为y,氢氧化镁质量为z。
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓
171 233 58
50g×17.1% y z
;
解得:y=11.65g;
;
解得:z=2.9g
所以m=23.3g+11.65g+2.9g=37.85g,故C错误;
D.反应的方程式为:
Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓;
Mg(OH)2+ 2HCl= MgCl2+H2O;
则BaSO4~ 2HCl
233 73
23.3g 100gk;
;
解得: k=7.3%;
故D正确。
故选D。
4.(2024九上·诸暨月考)向含 CuCl2 和 HCl 的 150g 混合溶液中,逐滴加溶质质量分数为 10%的 NaOH 溶液,参加反应的 NaOH 溶液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答:
(1)在滴加NaOH 溶液过程中,原溶液中 离子个数不变。(填离子符号)
(2)P 点溶液中的溶质是 。
(3)m1 为多少?(要求写出具体的解题过程)
【答案】(1)Cl-
(2)NaCl 和 CuCl2
(3)解:设与氯化铜反应的氢氧化钠溶液质量为 X
CuCl2+
2NaOH=2NaCl+
Cu(OH)2↓
80
98
X×10%
9.8g
X=80g
m1=40g+80g =120g
【解析】根据酸碱盐间的反应实质进行分析;根据化学方程式计算分析,利用方程式进行计算时,要先写出有关反应方程式,根据方程式量的关系找出相关物质的相对质量比,再从题中找出已知物质的质量,利用相对质量比与实际质量比相等利出比例式求解。
【解答】(1)向含 CuCl2 和 HCl 的 150g 混合溶液中,加入氢氧化钠溶液,反应的实质是氢氧根离子和氢离子生成水分子、氢氧根离子和铜离子生成氢氧化铜沉淀,所以原溶液中氯离子个数不变;(2)向混合溶液中加氢氧化钠后,氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,P点为盐酸与氢氧化钠刚好完全反应的图像,所以溶液的溶质为生成的氯化钠和未反应的氯化铜。
5.现有硫酸和硫酸铜的混合溶液 200g,向该溶液中逐滴加入质量分数为 10%的氢氧化钠溶液直至生成Cu(OH)2沉淀,沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。计算:
(1)生成最大沉淀量时(即B点),对应沉淀的质量为 克。
(2)求 B点时,反应后溶质质量分数是多少?(保留两位有效数字)
【答案】(1)9.8
(2)设氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠质量为z,
,
z=7.1g,
B点时,反应后溶质质量分数是:100%=6.9%,
答:B点时,反应后溶质质量分数是6.9%。
6.(2023九上·上虞期末)将氢氧化钠溶液逐滴滴入盐酸和氯化铜的混合溶液中,并根据观察到的现象绘制了如图曲线,根据图示回答问题:
(1)请解释OA段的反应是 。
(2)请写出AB段发生反应的化学方程式 。
(3)A点处溶液的溶质是 ;B点处溶液的溶质是 ;
(4)C点处溶液的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)盐酸和氢氧化钠发生了复分解反应
(2)CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl
(3)氯化钠和氯化铜 NaCl (3)>
【解析】根据将氢氧化钠溶液逐滴滴入盐酸和氯化铜的混合溶液中, 氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,由各点对应氢氧化钠所加入量分析。
【解答】(1) 将氢氧化钠溶液逐滴滴入盐酸和氯化铜的混合溶液中, 氢氧化钠先与盐酸反应,然后再与氯化铜反应,OA段为盐酸和氢氧化钠发生了复分解反应。
(2)AB段为氯化铜与氢氧化钠的反应,方程式为CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl。
(4)A点溶液为盐酸刚好完全反应的图像,溶液中溶质为氯化铜和氯化钠;
(4)C点处为氢氧化钠过量,溶液的pH大于7.
7.(2025九上·慈溪期末)某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合液 5.11kg ,他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中,测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)AB 段所对应的化学反应方程式为 ;BC 段可观察到的现象是 。
(2) 写出B点的坐标(x0, y0) : 。
(3)求C点时溶液的溶质质量分数。
【答案】(1);有气泡产生
(2)混合液共5.11g,C点时,加入稀硫酸的质量为5g,但此时溶液的质量为10g,可知二氧化碳的质量为,设与碳酸钠反应的稀硫酸中溶质的质量为x
Na2CO3+
H2SO4=
Na2SO4+H2O+
CO2↑
106
98x
440.11g
解得x=0.245g,稀硫酸溶液的质量为。可知与氢氧化钠反应的硫酸的质量为5g-1.25g=3.75g。故 (x0, y0) 为:。
(3)解:设与碳酸钠反应生成的硫酸钠的质量为y
Na2CO3+
H2SO4=
Na2SO4+H2O+
CO2↑
142
y
44
0.11g
解得y=0.355g。
设与氢氧化钠反应生成的硫酸钠的质量为z
2NaOH+
H2SO4=
Na2SO4
H20
98
142
z
解得z=1.065g。
溶质的质量分数为
【解析】(1)花絮图像中,转折点说明一段反应的结束和另一段反应的开始。
(2)根据溶液混合后的质量差计算出二氧化碳的质量,用二氧化碳的质量通过方程式计算出与碳酸钠反应的稀硫酸的质量,从而确定B点的坐标。
(3)两个反应都有硫酸钠生成,利用(2)中的数据分别计算每步反应生成的硫酸钠,再除以溶液质量即可得溶质的质量分数。
【解答】(1)酸碱优先反应,所以AB段是氢氧化钠与稀硫酸在反应,方程式为:。
BC段的方程式为,可知现象为:有气泡产生。
易错点二:传感器图像探究(pH、温度、压强曲线)
例1:如图表示稀盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时,烧杯中溶液的pH随滴入液体体积的变化曲线及相关的实验操作。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9mL时,所得溶液中的溶质只有NaCl
D.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
【答案】D
【解析】A、由溶液pH变化图可知溶液的pH随着不断滴入溶液逐渐减小,故应是向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,此选项表述不正确;
B、当滴入液体5mL时,溶液的pH大于7,烧杯内溶液呈碱性,此选项表述不正确;
C、当滴入液体9mL时,溶液pH小于7,溶液呈酸性,此时溶液中的含有的微粒有氢离子、钠离子、氯离子和水分子,此选项表述不正确;
D、当滴入液体7mL时,溶液的pH为7,说明此时溶液呈中性,即两者恰好完全反应,此选项表述正确。故选D
例2: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值的变化趋势 ?
【答案】(1)红 (2);NaCl、HCl
(3)
例3:(2023九上·杭州月考)酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为 。
(3)下列说法正确的是____(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应.
【答案】(1)NaOH
(2)12
(3)A;D
【解析】(1)根据反应时溶液pH的变化确定该反应是将氢氧化钠加入盐酸中分析;
(2)根据V处温度达到最高,恰好完全反应分析;
(3)根据反应时溶液pH确定反应进程,反应后溶液成分一定有生成物,可能有反应物剩余分析。
【解答】(1) 由图2可知,随另一种物质加入,溶液pH从小于7增加,说明是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中,则胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH 。
(2) 图3中V处温度达到最高,恰好完全反应,此时溶液pH=7,结合图2可知,V的值为12。
(3)图2中b点为部分盐酸与氢氧化钠的反应,所示溶液中的溶质是NaCl和HCl,A正确;d点所示溶液pH大于7呈碱性,氢氧化钠过量,对应溶液中溶质为氯化钠和氢氧化钠,加热蒸干所得固体为混合物,B错误; 图2中c→d反应停止,所示溶液中NaCl的质量不再增加,C错误; 图3中e→f段为氢氧化钠和盐酸的反应,由温度不断增加的变化趋势可说明该反应是放热反应 ,D正确。
故答案为:(1) NaOH ;(2)12;(3)AD。
变式训练
1.小科根据课本探究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应(如图甲)后,利用温度传感器和pH传感器进行了 (如图乙)的进一步探究。图丙和图丁分别是烧杯内溶液pH变化图像和温度变化图像。
根据小科的实验完成下列各题:
(1)甲图中滴入稀盐酸前,烧杯内液体呈 色,该实验说明两者发生反应的证据是 。
(2)根据图丙的pH变化图像可知,X溶液是 。
(3)分析图丁温度变化图像,可得出的结论是 。
【答案】(1)红;溶液由红色变为无色
(2)氢氧化钠溶液
(3)氢氧化钠与盐酸反应放热
2.科学兴趣小组同学对氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应进行如下实验探究。
(1)【实验一】借助指示剂的颜色变化判断反应是否发生,如图1所示。观察到 现象,得到氢氧化钠和盐酸发生反应。
(2)【实验二】借助反应前后的温度变化来判断反应是否发生,如图2所示。将盛有氢氧化钠固体的燃烧匙伸入稀盐酸中,观察到U形管中右侧红墨水液面上升,该现象能不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应?并说明理由 。
(3)【实验三】小组成员提出还可利用pH传感器和温度传感器来判断反应是否发生,如图3所示。图4是pH变化曲线,图5是温度变化曲线,请分析A中的液体是 。图5中的M与图4中的 (填““X””、“Y””或“Z”)数值相等
【答案】(1)溶液由红色变为无色
(2)不能,因为NaOH固体溶于水也会放热,使装置内压强增大,导致形管右侧液面上升
(3)稀盐酸;Y
3.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。为探究酸碱中和反应的实质,实验小组的同学向 Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。于是进行以下改进实验:
(1)甲同学向滴有酚酞的 Ba(OH)2溶液中,逐滴滴加稀盐酸,溶液的离子种类如图1所示,其中能使酚酞试液变红的是 。(填图中序号)
(2)如图2所示,乙同学向 Ba(OH)2溶液中通入HCl气体,测定该过程中溶液pH和温度变化,实验结果如图3(溶液体积的变化可忽略)。
①根据实验结果,下列说法正确的是 ____。
A.可以根据温度变化来判断酸碱是否完全反应
B.可以根据pH变化曲线获得酸碱中和反应的本质原因
C.将 Ba(OH)2溶液换成相应浓度的NaOH溶液也可以获得类似图像
(3)丙同学向滴有酚酞的 Ba(OH)2溶液中通入少量HCl气体,溶液依然是红色,此时溶液可能处于图3中的 ( )点。
A.a B.b C.c D.d
(4)丁同学改用 Ba(OH)2与稀H2SO4混合,溶液出现了白色沉淀,他据此认为 Ba(OH)2与 H2SO4发生了中和反应。你认为是否合理,并说明理由
。
【答案】(1)②
(2)A;B;C
(3)B
(4)不合理,沉淀是由钡离子与硫酸根生成的,不能说明氢离子与氢氧根是否发生反应
4.某同学将稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中(如图甲)。
(1)根据图甲实验,判断图乙中B 点试管中溶质的组成是 。
(2)为确定反应后溶液中溶质组成,他进行了以下实验探究。(已知BaCl2溶液和Na2SO4溶液呈中性)
【建立猜想】猜想①:氢氧化钠过量;猜想②:稀硫酸过量;猜想③:两者恰好完全反应。
【实验设计】如表中步骤进行探究
步骤
实验操作
实验现象
结论
I
取少量反应后溶液于试管中,滴入少量无色酚酞
溶液不变色
猜想①不成立
Ⅱ
重新取样,滴加少量紫色石蕊试剂
猜想②成立
Ⅲ
继续滴加过量的 BaCl2溶液
产生白色沉淀
(3)【评价改进】
评价指标
优秀
合格
待改进
实验结论与步骤的合理性
实验结论科学合理,且步骤无重复
实验结论存在错误,或步骤存在重复
实验结论存在错误,且步骤存在重复
根据评价量表,此同学探究过程的评价等级为 ,理由 。
【答案】(1)氢氧化钠、硫酸钠
(2)溶液变红
(3)待改进;步骤 Ⅲ 的结论存在错误(硫酸钠也能与氯化钡生成沉淀),且步骤 Ⅲ 存在重复。
5.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。
(1)【任务一】证明反应过程中pH的变化
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 。
(2)【任务二】证明反应过程中温度的变化
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 。
(3)【任务三】证明反应生成氯化钠
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 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液;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。
易错点三、酸碱反应后溶液中溶质的判断和验证
例1:向盛有20克10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸,下列是关于烧杯中溶液总质量或溶液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( )
ABCD
【答案】B
例2:科学兴趣小组对 Na2CO3的化学性质进行探究。在甲、乙两试管中加入一定量的 Na2CO3溶液,在甲试管中滴入一定量稀HCl,乙试管中滴入一定量的 BaCl2溶液。如图所示:
(1)两试管发生反应的现象不同:甲试管出现大量气泡,乙试管 .
(2)反应结束后,将两试管内所有物质倒入丙烧杯,用玻璃棒充分搅拌,发现烧杯内仍有沉淀残留,将丙烧杯过滤,对滤液成分进行了进一步探究:
【问题】滤液中含有哪些溶质?
【猜想】
猜想一: 溶质为NaCl; 猜想二: 溶质为NaCl 和 BaCl2
猜想三:溶质为NaCl和 Na2CO3 猜想四: 溶质为NaCl、BaCl2,、HCl;
根据已学知识可判断猜想四是不合理的,理由是 。
【实验】为验证猜想,他们进一步实验, 实验设计如表,请你帮他们补充完整。
实验过程
实验现象
实验结论
取少量滤液与试管中, 滴加硫酸钠溶液
无明显现象
猜想 正确
继续向该试管中滴加稀盐酸
无明显现象
【交流】兴趣小组同学认为在上述实验中,仅需一种试剂即可得出上述结论,你认为该试剂是 .
【答案】(1)出现白色沉淀
(2)如果溶质中有HCl,则白色沉淀会溶解;一;稀硫酸
【解析】在甲试管中,稀盐酸与碳酸溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳;在乙试管中,氯化钡溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡与氯化钠;两试管液体混合后,有白色沉淀,则过滤后滤液中没有稀盐酸,一定有氯化钠,可能有氯化钡与碳酸钠中的一种。
【解答】(1)两试管发生反应:甲试管中出现大量气泡,乙试管中出现白色沉淀;
(2)由于稀盐酸能与碳酸钡反应生成氯化钡、水和二氧化碳,白色沉淀会溶解;
取少量滤液与试管中,滴加硫酸钠溶液,无明显现象,则滤液中没有氯化钡;
继续向试管中滴加稀盐酸,无明显现象,则滤液中没有碳酸钠;
则猜想一正确;
可以向滤液中加入稀硫酸,如果有白色沉淀,生成白色沉淀,如果有气泡生成,则说明有碳酸钠。
故答案为:(1)出现白色沉淀;(2)如果溶质中有HCl,则白色沉淀会溶解;一;稀硫酸。
变式训练
1.向装有50g稀硫酸的小烧杯中,不断慢慢滴加10%的Ba(OH)2溶液至过量。小烧杯中有关量的变化情况见下图。其中肯定不正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
2.为了探究中和反应,甲、乙两名同学分别进行以下实验
①甲同学向装有少量Ca(OH)2溶液的试管中倒入一定量的稀盐酸,然后滴加几滴酚酞试液,发现酚酞不变色;
②乙同学向滴有酚酞的NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸,在滴加过程中,意外发现有气泡产生,原来NaOH已变质,混有了Na2CO3
实验结束,甲、乙两名同学将废液倒人同一洁净的烧杯中,得到无色澄清溶液,分析溶液中溶质的所有成分可能为( )
B. Na2CO3、NaCl、CaCl2
B.CaCl2、NaCl
C.HCl、NaCl
D.HCl、CaCl2
【答案】B
3.(2024九上·余杭期末)小科为验证稀硫酸的化学性质,将一定量的氢氧化钠固体加入到盛有稀硫酸的试管中。
(1)如图所示模型为加入氢氧化钠固体前后,溶液中主要离子种类及个数比变化的示意图(不考虑离子的大小关系),则“●”代表 (填写离子符号)。
(2)为确定反应后溶液的成分,小科向试管中滴入紫色石蕊试液,结果发现溶液变红色,则试管中药品反应后的溶质为 (填物质名称)。
【答案】(1)Na+(2)硫酸和硫酸钠
【解析】 稀硫酸主要含有硫酸根离子以及氢离子,加入氢氧化钠固体,氢离子数目减少,硫酸根离子数目不变增加钠离子。所以 “●”代表 钠离子,代表硫酸根离子,代表氢离子。
【解答】(1)由分析知,“●”代表 钠离子。
(2) 结果发现溶液变红色,说明溶液显酸性,硫酸过量,氢氧化钠和稀硫酸一定生成硫酸钠,所以 试管中药品反应后的溶质为硫酸和硫酸钠。
4.盐酸、硫酸和硝酸都是量要的酸,下列是探究酸性质的实验。
(1)一定能区分稀盐酸和稀硫酸的是实验 (选填“一”、“二”)。
(2)若实验二中稀硫酸和硝酸钡溶液恰好完全反应,反应的化学方程式为 。
(3)如图a是装有稀硫酸的试管中加入硝酸钡溶液前后主要离子种类及个数比变化示意图,则“”代表的离子是 (填离子符号)。
(4)下列物质能证明实验一中稀盐酸有剩余的是 (填序号)。
A.CuO B.AgNO3 C.CaCl2 D.pH试纸
【答案】实验二 H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3 H+ AD/DA
【解析】(1)实验一:溶液都变红,无法区别;
实验二:硝酸钡与稀盐酸不反应,与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀;
实验三中没有稀硫酸,无法区别。
所以能区分稀盐酸和稀硫酸的是实验二;
(2)若实验二中稀硫酸和硝酸钡溶液恰好完全反应,化学方程式为:H2SO4+Ba(NO3)2=BaSO4↓+2HNO3;如图是装有稀硫酸的试管中加入硝酸钡溶液前后主要离子种类及个数比变化示意图,则“●”代表的离子是氢离子,离子符号为H+;
(3)金属氧化物会与盐酸反应,pH试纸可以测定溶液的酸碱性,所以能证明实验一中稀盐酸有剩余的是AD。
5.氢氧化钠是常见的碱,为探究氢氧化钠的化学性质,同学们做了如下实验:
【资料】氯化镁溶液不能使酚酞溶液变红。
(1)A中溶液呈红色,说明氢氧化钠显碱性,要测定它的酸碱度,可使用 ;
(2)B中没有明显现象,该反应真的发生了么?有同学提出,可向反应后的溶液中加入某些物质,根据相应的现象来判断,下列分析正确的有 (填序号);
①加入Na2CO3溶液,如果不产生气泡,能证明反应发生
②加入CuSO4溶液,如果不产生蓝色沉淀,能证明反应发生
③加入紫色石蕊溶液,如果溶液呈紫色,能证明反应发生
(3)C中发生的化学方程式是
(4)实验结束后,将三支试管中的物质倒入一只洁净的烧杯中,烧杯中出现白色沉淀,静止,上层清液无色。
【提出问题】上层清液中溶质的成分是什么呢?(指示剂除外)
【作出猜想】经过讨论,大家作出两种合理的猜想:
① NaCl ② NaCl和MgCl2。
【实验验证】将猜想②补充完整并设计实验加以验证。
实验操作
实验现象
结论
取少量上层清液于试管中,
滴加 ;
猜想②正确
【答案】(1)pH试纸
(2)①②③
(3)2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
(4)氢氧化钠溶液;出现白色沉淀氢氧化镁
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;酸碱指示剂及其性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)酸碱度用来准确衡量溶液酸碱性强弱,酸碱指示剂只能判断酸碱性,pH 试纸可以测定溶液具体的 pH 数值,从而定量测出酸碱度;酚酞只能定性判断溶液是否呈碱性。
(2)氢氧化钠和盐酸发生中和反应。
①加入碳酸钠无气泡,说明不存在过量盐酸,证明 NaOH 被消耗;
②加入硫酸铜不产生蓝色氢氧化铜沉淀,证明溶液中没有氢氧根,氢氧化钠已经反应;
③紫色石蕊呈紫色,溶液为中性,说明酸碱恰好发生反应,三种方案均可验证反应发生。
(3)可溶性碱和部分盐可以发生复分解反应,氢氧化钠与氯化镁相互交换成分,生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠,书写方程式需要标注沉淀符号。
(4)混合后上层清液无色,说明溶液不含氢氧化钠;猜想②溶质为NaCl和MgCl2,检验镁离子可以加入氢氧化钠溶液,镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁白色沉淀,以此证明氯化镁存在。
【解答】(1)酚酞只能判断溶液显碱性,想要定量测定溶液酸碱度,需要使用 pH 试纸,读出具体的 pH 数值;
(2)①加碳酸钠无气泡,证明盐酸没有剩余,氢氧化钠参与反应;
②加入硫酸铜没有蓝色沉淀,证明溶液中不存在氢氧根离子,氢氧化钠被消耗;
③石蕊试液显紫色,溶液呈中性,证明酸碱发生中和反应。
因此①②③全部正确;
(3)氢氧化钠和氯化镁发生复分解反应,生成氢氧化镁白色沉淀与氯化钠,化学方程式:
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
(4)两个猜想中都含有氯化钠,因此要将猜想②设计实验加以验证,只需证明溶液中有氯化镁即可。那么取少量上层清液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,出现白色沉淀氢氧化镁,证明猜想②正确。
6.图一、图二是某兴趣小组探究金属,酸的化学性质时所做的两组实验。实验结束后,将两组实验试管中的物质分别全部倒入甲、乙两个洁净的烧杯中,据图回答:
(1) 甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多。下列说法正确的是____。(多选)
A.试管②反应后的固体中一定不含铁
B.完全反应后,甲烧杯中的固体一定含有铁
C.完全反应后,甲烧杯的溶液中可能含有Cu2+
D.完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+
(2)乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象。则该白色沉淀
是 (写化学式)。
(3)将乙烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液中溶质成分进行了如下探究:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液
有白色沉淀生成
滤液中的溶质是
步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液
溶液变红
【答案】(1)A;C;D (2)BaCO3 (3)Na2CO3、NaOH、NaCl
【解析】(1)根据铁不与氯化镁反应,铁与铜化铜反应生成氯化亚铁和铜,由此确定两试管中反应后溶液成分分析;
(2)根据钡离子和碳酸根离子结合成碳酸钡沉淀分析;
(3)根据碳酸钠与硝酸钡反应产生碳酸钡沉淀,氢氧化钠溶液呈碱性,反应后溶液中一定有生成物,反应物可能有剩余分析。
【解答】(1) 试管①中铁不与氯化镁反应,试管②中铁与氯化铜反应生成铜和氯化亚铁, 甲烧杯中的物质完全反应后,发现红色固体物质明显增多,则说明②中氯化铜过量,试管②反应后的固体中一定不含铁 ,A正确; 完全反应后,甲烧杯中的固体中可能含有铁,也能不含铁,B错误; 完全反应后,甲烧杯的溶液中一定有氯化镁、氯化亚铁,可能有氯化铜,则可能含有Cu2+,C正确; 完全反应后,甲烧杯的溶液中一定含有Mg2+、Fe2+,D正确。
(2)试管③中发生的氢氧化钡与盐酸生成氯化钡和水的反应,④发生的碳酸钠与盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳的反应, 乙烧杯中的物质充分反应后,仅观察到有白色沉淀,无其他现象 ,则说明试管④中一定有碳酸钠剩余,碳酸钠与钡离子反应产生碳酸钡沉淀。
(3)乙烧杯溶液中一定有生成的氯化钠, 步骤1:取少量滤液于试管中,向其中滴加足量硝酸钡溶液 ,有白色沉淀生成,则证明乙中一定有碳酸钠, 步骤2:静置,向上层清液中滴加无色酚酞溶液,溶液变红,因碳酸钠全部与硝酸钡发生了反应,则说明滤液中溶质有氢氧化钠,即乙烧杯中滤液中溶质是Na2CO3、NaOH、NaCl 。
故答案为:(1)ACD;(2) BaCO3;(3)Na2CO3、NaOH、NaCl 。
7.(2024九上·诸暨月考)小强同学用三支试管,分别取适量的稀盐酸、澄清石灰水、碳酸钠溶液,进行相关实验探究.
步骤1:向三支试管中分别滴加酚酞后,Na2CO3溶液中显红色,
说明Na2CO3溶液显 性;
步骤2:小强把三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中,发现有气泡产生,最终有白色沉淀生成且溶液显红色;
步骤3:把烧杯中的混合物进行过滤,得到滤液,滤液中一定不含 .
(选填答案:A、稀盐酸 B、澄清石灰水 C、碳酸钠溶液)
【实验猜想】步骤3所得滤液中溶质可能为:
①NaCl Na2CO3; ②NaCl CaCl2和NaOH;③NaCl Na2CO3和NaOH;④…
【实验验证】(提示:CaCl2溶液显中性)
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入足量CaCl2溶液
猜想③成立
【反思评价】有同学提出CaCl2溶液改为稀盐酸,若观察到有气泡产生且红色消失,则证明猜想③成立。小刚同学认为不正确,其理由是: 。
【答案】碱;A;产生白色沉淀,溶液仍为红色;无法证明氢氧化钠的存在(合理均可)
【解析】根据碳酸钠溶液呈碱性,碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠及氢氧化钠的碱性分析。
【解答】 Na2CO3溶液显碱性; 把三支试管中的溶液同时倒入一只烧杯中,然后把烧杯中的混合物进行过滤,得到滤液,因滤液显红色,说明呈碱性,则滤液中一定不含稀盐酸; 猜想③成立 ,即溶液中含有氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠,则加入足量氯化钙,碳酸钠与氯化钙反应会产生白色沉淀,且溶液中含有酚酞,仍呈红色;将氯化钙改为稀盐酸,观察到有气泡产生,只能证明一定存在碳酸钠,无法证明氢氧化钠的存在。
故答案为:碱;A;产生白色沉淀,溶液仍为红色;无法证明氢氧化钠的存在(合理均可) 。
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