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1.5 酸和碱之间发生的反应
一、单选题
1.(2020九上·吴兴期中)下列生活经验没有应用酸碱反应原理的是( )
A. 用熟石灰改良酸性土壤 B. 用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸
C. 用氢氧化铝治疗胃酸过多 D. 用生石灰作干燥剂
【答案】 D
【解析】根据酸和碱的定义进行分析,酸是离解的阳离子全部是氢离子的化合物,碱是离解的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
【解答】A、 用熟石灰改良酸性土壤是酸和碱的反应,不符合题意;
B、 氢氧化钠为碱,硫酸为酸,二者反应是酸和碱的反应,不符合题意;
C、 氢氧化铝为碱,胃酸成分为盐酸,二者反应是酸和碱的反应,不符合题意;
D、生石灰为氧化钙,作干燥剂是氧化钙与水发生反应,符合题意;
故选D。
2.(2021九上·浙江月考)如图是稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时,溶液pH随滴入液体体积的变化曲线,下列说正确的是 ( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B. 当滴入液体体积为5mL时,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,溶液中有3种溶质
【答案】 C
【解析】pH大于7,溶液呈碱性,pH=7,溶液呈中性,pH小于7,溶液呈酸性。
【解答】A、由图可知,滴入液体前溶液的pH大于7,溶液呈碱性,随着液体的滴加,溶液的pH逐渐减小,最终溶液的pH小于7,呈酸性,所以该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中,选项A错误;
B、由图可知,当滴入液体体积为5mL时,溶液的pH大于7,呈碱性,选项B错误;
C、由图可知,当滴入液体体积为7mL时,溶液的pH=7,溶液呈中性,即盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,选项C正确;
D、当滴入液体体积为9mL时,溶液的pH小于7,溶液呈酸性,则溶液中有剩余的盐酸和反应生成的氯化钠2种溶质,选项D错误。
故选C。
3.(2021·金华)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等于7
【答案】 C
【解析】根据盐酸和氢氧化钠的化学性质分析,盐酸溶液pH小于7,能与金属反应产生氢气,氢氧化钠溶液pH大于7,能使酚酞变红。
【解答】A、锌与盐酸反应会产生气泡,在混合液中加金属Zn,无气泡产生 ,可证明盐酸发生了反应,不符合题意;
B、氢氧化钠溶液能使酚酞变红, 在混合液中加无色酚酞,溶液呈无色 ,说明氢氧化钠发生了反应,不符合题意;
C、反应后溶液中有氯化钠也能与硝酸银反应生成白色沉淀,在混合液中加AgNO3溶液,有白色沉淀,不能判断反应的发生,符合题意;
D、盐酸的pH小于7,氢氧化钠溶液pH大于7, 用pH试纸测混合液的pH,测得pH等于7 ,可证明二者发生了反应,不符合题意;
故选C。
4.如图表示稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH变化的曲线。下列说法正确的是( ) 。
A.该实验是将稀盐酸滴入到稀氢氧化钠溶液中
B.稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应为吸热反应
C.60秒时,溶液中溶质为NaOH和NaCl
D.在20 ~40秒之间某一时刻,两溶液恰好完全反应
【答案】 C
【解析】根据反应过程中溶液pH和温度的变化分析。
【解答】A、该实验反应时pH增大,说明是向酸的溶液中加入氢氧化钠,不符合题意;
B、该反应时温度升高说明反应放热,不符合题意;
C、 60秒时,溶液pH大于7,则碱有剩余,溶液中溶质为NaOH和NaCl ,符合题意;
D、恰好反应时pH=7,溶液温度上升到最高,则在在40 ~60秒之间某一时刻,两溶液恰好完全反应 ,不符合题意;
故选C。
5.(2021·宁波模拟)下列有关氢氧化钠与稀硫酸中和反应的探究,说法正确的是( )
选项 操作 现象和结论
A 向反应后溶液中滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀,说明硫酸过量
B 将少量NaOH固体投入稀硫酸中 溶液温度升高,说明中和反应放热
C 向NaOH溶液中滴加无色酚酞试液,然后向其中逐滴滴加稀硫酸 溶液由红色刚刚变成无色,证明二者恰好完全反应
D 向反应后溶液中加入CuO粉末 生成蓝色沉淀,说明氢氧化钠过量
A. A B. B C. C D. D
【答案】 C
【解析】根据氢氧化钠溶液呈碱性,硫酸呈酸性,二者反应生成硫酸钠和水,结合硫酸根离子与钡离子可产生沉淀,氢氧化钠固体溶解放热及碱的化学性质解答。
【解答】A、反应后溶液中一定有硫酸钠,向反应后溶液中滴加BaCl2溶液,硫酸钠会与氯化钡反应生成白色沉淀,不能说明硫酸过量 ,不符合题意;
B、氢氧化钠固体溶解放热,也会使温度升高,将少量NaOH固体投入稀硫酸中,溶液温度升高,不能说明中和反应放热 ,不符合题意;
C、 向NaOH溶液中滴加无色酚酞试液,然后向其中逐滴滴加稀硫酸 , 溶液由红色刚刚变成无色,证明二者恰好完全反应 ,符合题意;
D、氧化铜不能与氢氧化钠发生反应 ,不符合题意;
故选C。
6.(2020九上·滨江期中)一定温度下,向含有适量酚酞溶液的氢氧化钠溶液中慢慢滴加稀盐酸,溶液温度随加入稀盐酸的质量如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. N点时溶液的pH最大 B. N点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应
C. M点时溶液呈红色 D. P点时,溶液中除酚酞外还含有二种溶质
【答案】 A
【解析】根据氢氧化钠呈碱性,能使酚酞变红,与盐酸反应生成氯化钠和水,反应时放热,温度最高点为恰好完全反应分析。
【解答】A、N点为酸和碱恰好完全反应,pH=7,M点为氢氧化钠未反应的点,pH>7,M点pH最大,符合题意;
B、 N点温度最高,表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应 ,不符合题意;
C、 M点为氢氧化钠溶液,加入酚酞溶液呈红色 ,不符合题意;
D、 P点为酸过量,溶液中除酚酞外还含有生成的氯化钠和剩余的氯化氢,不符合题意;
故选A。
7.(2020九上·江北期末)小科按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析正确的是( )
A. ①中盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶塞甲是玻璃塞 B. ③中反应的实质是H+和OH-结合生成水
C. ⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是水 D. ⑥中酚酞试液用完后,滴管及时清洗
【答案】 B
【解析】A、根据玻璃中成分二氧化硅能与氢氧化钠发生反应分析;
B、根据酸碱中和反应实质分析;
C、根据浓硫酸稀释要“酸入水”中分析;
D、根据滴瓶中瓶滴用后不需清洗分析。
【解答】A、 ①中盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶塞甲应是橡胶塞 ,不符合题意;
B、 ③中反应为酸和碱的反应,其实质是H+和OH-结合生成水 ,符合题意;
C、 ⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是浓硫酸 ,不符合题意;
D、 ⑥中酚酞试液用完后,滴管不用清洗 ,不符合题意;
故选B
8.(2021九下·富阳期中)逻辑推理是科学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.非金属氧化物与碱反应生成盐和水,故可以用氢氧化钠吸收CO
B.同种元素的粒子具有相同的质子数,所以质子数相同的粒子属于同种元素
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
D.酸碱发生的反应有水生成,则有水生成的反应一定是酸和碱发生的反应
【答案】 C
【解析】非金属氧化物与碱反应生成盐和水。
元素就是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
化合物由两种或两种以上元素的原子(指不同元素的原子种类)组成的纯净物。
中和反应酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应。酸+碱→盐+水。中和反应的实质是:H+和OH 结合生成水(H O)和盐。
【解答】A:非金属氧化物与碱反应生成盐和水,氢氧化钠可以吸收CO2,不能吸收CO,故错误。
B:同种元素的粒子具有相同的质子数,质子数相同的粒子不一定是同种元素,如水分子和氖原子质子数都为10,故错误。
C:由化合物的概念可知,化合物是由不同种元素组成的纯净物,由不同种元素组成的纯净物一定是化合物,选项正确,故选C。
D:有水生成的反应不一定是酸和碱发生的反应,如氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,也是生成水的反应,是碱与非金属氧化物发生的反应,选项错误;
故选C。
9.50克溶质质量分数为20%的氢氧化钾溶液和50克溶质质量分数为20%的稀硫酸混合,所得溶液的pH( )。
A.小于7 B.等于7 C.大于7 D.不确定
【答案】 A
【解析】根据方程式中物质间质量关系分析。
【解答】由方程式H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O
98 112
可知,等质量硫酸和氢氧化钾反应后硫酸有剩余,是所得溶液呈酸性,pH小于7,A正确。
故选A。
10.(2020九上·下城期中)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中 表示不同离子)。则下列说法正确的是( )
A. 表示氯离子 B. 表示钠离子
C. 此反应的实质是 和 结合生成水分子 D. 可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检测
【答案】 C
【解析】根据氢氧化钠盐酸、氯化钠的离子构成及中和反应的实质进行分析。
【解答】A、该实验是向氢氧化钠溶液中加盐酸,反应后生成氯化钠和水,由图示可知,表示钠离子,表示氯离子,则 表示氢离子 ,不符合题意;
B、 表示氯离子,不符合题意;
C、 此反应的实质是氢离子和氢氧根离子生成水分子,即 和 的反应 ,符合题意;
D、 适量硝酸银溶液和足量稀硝酸可鉴别氯离子,即, 不符合题意;
故选C。
11.将相等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7,则( )。
A. 所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等 B. 混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C. 混合前后水分子总数不变 D. 混合前后阳离子总数不变
【答案】 B
【解析】根据氢氧化钠和盐酸反应是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子及反应时的质量关系分析。
【解答】A、氢氧化钠溶液和稀盐酸刚好中和的质量比为40:36.5, 相等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7, 则所用氢氧化钠溶液的质量分数要大于盐酸的质量分数,不符合题意;
B、 混合溶液呈中性,溶质只有氯化钠,钠离子与氯离子个数相等 ,符合题意;
C、 反应反应时生成水分子,混合后水分子总数增加 ,不符合题意;
D、 混合时氢离子变成水分子,阳离子总数会减小 ,不符合题意;
故选B。
12.(2020九上·慈溪期中)现有盐酸和CaCl2的混合溶液,向其中加入过量某物质X,溶液的pH随加入X的量的变化关系如图所示。则X是( )
A. 石灰石 B. 熟石灰 C. 纯碱 D. 烧碱
【答案】 C
【解析】根据图像可知,加入x后,溶液的pH先变大,再不变,然后再变大,据此对各个选项中的物质加入后的变化进行比较即可。
【解答】A.石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,因此溶液的pH会增大。当稀盐酸完全反应时,溶液的pH=7。由于氯化钙溶液呈中性,所以溶液的pH不可能大于7,故A错误;
B.熟石灰的主要成分为氢氧化钙,氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水,因此溶液的pH会增大。当稀盐酸完全反应后,氢氧化钙与氯化钙不反应,因此溶液的pH会迅速增大,而没有不变的一段时间,故B错误;
C.纯碱和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,因此溶液的pH会增大。当稀盐酸完全反应后,纯碱和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,这段时间内溶液的pH=7保持不变。当氯化钙完全反应后,由于碳酸钠过量,因此溶液呈碱性,pH增大,故C正确;
D.烧碱氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,因此溶液的pH增大。当稀盐酸完全反应后,氢氧化钠和氯化钙不反应,那么溶液的pH会迅速增大,没有保持不变的一段时间,故D错误。
故选C。
二、填空题
13.(2020九上·杭州月考)某高速公路发生一起严重追尾事故,造成槽罐车内的12吨多浓盐酸泄漏,泄漏处白雾弥漫,环境监察部门组织大批人员对泄漏的盐酸进行处理,紧急调运大量碱性的白色粉末进行中和稀释,最后盐酸被拦截在限定区域,使影响控制在最小的范围内。请回答下列问题:
(1)浓盐酸泄漏,形成白雾弥漫,这是因为浓盐酸具有________性。
(2)调运大量碱性的白色粉末进行稀释,根据你学过的知识,从可行、经济、环保等综合因素考虑,白色粉末最有可能是________。
(3)环保检测人员对处理过的废液进行检测。取少量废液滴加无色酚酞试液,结果无色酚酞试液不变色,则下面推断合理的是 。
A.溶液可能呈酸性 B.盐酸一定没有残留 C.白色粉末一定没有残留
D.若在反应后的溶液中加入纯碱,就可以证明盐酸是否残留
【答案】 (1)挥发(2)氢氧化钙(3)A,C,D
【解析】(1)根据浓盐酸的挥发性分析;
(2)根据氢氧化钙可与酸发生中和反应分析;
(3)根据酸性和中性溶液都不能使酚酞变色及酸能与碳酸盐反应产生气泡分析。
【解答】(1) 浓盐酸具有挥发性, 泄漏形成白雾;
(2)要用 大量碱性的白色粉末进行稀释浓盐酸,可采用氢氧化钙进行中和;
(3) 废液滴加无色酚酞试液,结果无色酚酞试液不变色 ,则溶液可能呈酸性,可能呈中性,白色粉末一定没有残留,盐酸可能有残留,若在反应后的溶液中加入纯碱,可通过观察有无气泡产生证明盐酸有无残留;
故答案为:(1)挥发;(2)氢氧化钙;(3)ACD。
14.(2020九上·温州月考)为证明酸与碱发生反应,实验小组同学进行了如下实验。室温下,甲同学将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠稀溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度随时间的变化曲线如图。
(1)该曲线说明中和反应是放热反应,B 点后溶液温度下降的原因是________。
(2)B 点对应溶液的溶质成分是________,B 到 A 的过程中溶液的 pH 逐渐减小。
(3)向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,测得反应后溶液中 Na+与 SO42-的个数比为________时,证明两者恰好完全中和。
【答案】 (1)反应停止,不再有热量放出,同时过量稀硫酸起冷却降温作用
(2)Na2SO4(3)2:1
【解析】(1)根据中和反应放热及热传递分析;
(2)根据氢氧化钠和硫酸恰好完全反应生成硫酸钠和水分析。
【解答】(1)酸和碱反应放热, 反应停止,不再有热量放出,同时过量稀硫酸起冷却降温作用,所以溶液温度会下降;
(2) B 点时温度最高,说明氢氧化钠和硫酸恰好完全反应,对应溶液的溶质成分是 Na2SO4 ;
故答案为:(1) 反应停止,不再有热量放出,同时过量稀硫酸起冷却降温作用 ;(2) Na2SO4 。
15.(2021九上·浙江月考)经测定,在任何水溶液中,均存在一定数量的H+ (用n(H+)表示)和一定数量的OH-(用n(OH-)表示),n(H+)与n(OH-)的相对大小对应溶液的酸碱性如表所示:
n(H+)与n(OH-)的相对大小 溶液的酸碱性
n(H+)>n(OH-) 酸性
n(H+)=n(OH-) 中性
n(H+)<n(OH-) 碱性
据此分析
(1).常温下测得水中pH=7,可知水中n(H+) n(OH-)(填“>”或“=”或“<”,下同)。
(2).向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞,现象是 , 原因是该溶液中 n(H+) n(OH-)。
(3).往上述试管中再滴人适量的硫酸氢钠溶液,溶液颜色褪去,说明硫酸氢钠溶液中n(H+) n(OH-)。
【答案】 (1)=(2)酚酞变红;<(3)>
【解析】n(H+)与n(OH-)的相对大小对应溶液的酸碱 , n(H+)>n(OH-) 表示 酸性,n(H+)【解答】(1)常温下测得水中pH=7,为中性物质,故水中 n(H+) = n(OH-) .
(2)因为碳酸钠溶液显碱性故(2)向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞,现象是溶液变红,原因是该溶液中 n(H+) < n(OH-) 。
(3)往上述试管中再滴人适量的硫酸氢钠溶液,溶液颜色褪去,说明硫酸氢钠溶液呈酸性,则硫酸氢钠溶液中 n(H+) > n(OH-) 。
16.(2020九上·萧山月考)在学习“酸碱中和反应”时,老师给大家变了个魔术——使“水”变色的杯子。操作过程及现象如图。 老师揭秘:“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体,往杯子中添加的无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成,其成分和比例不变。请回答下列问题:
(1)“空”杯内涂抹的物质可能是________溶液。
(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是________。
(3)最终溶液为无色,能否说明该溶液一定呈中性?________(选填“能”或“不能”),理由________。
【答案】 (1)NaOH或其他可溶性碱
(2)HCl + NaOH = NaCl +H2O
(3)不能;酸性和中性溶液都能使酚酞呈无色
【解析】(1)根据碱性溶液能使无色酚酞变红分析;
(2)根据酸和碱反应生成盐和水分析;
(3)根据酸性和中性溶液都能使酚酞呈无色分析。
【解答】(1) “空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体,往杯子中添加的无色的“水” 后变红了,继续加“水”又无色了,说明是碱与酚酞、酸的反应,则 “空”杯内涂抹的物质可能是氢氧化钠等碱性溶液或酚酞溶液;
(2)该过程是酸和碱发生的中和反应,可以是氢氧化钠与盐酸的反应,方程式为 HCl + NaOH = NaCl +H2O ;
(3)因酸性和中性溶液都能使酚酞呈无色,所以最终溶液呈无色,不能说明该溶液一定呈中性;
故答案为:(1) NaOH或其他可溶性碱 ;(2) HCl + NaOH = NaCl +H2O ;(3)不能; 酸性和中性溶液都能使酚酞呈无色 。
三、实验探究题
17.(2021九上·金华月考)某兴趣小组将氢氧化钠溶液和稀硫酸混合后无明显现象,于是对氢氧化钠溶液和稀硫酸混合是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】
用试管取6毫升氢氧化钠溶液,往试管中加入6毫升稀硫酸,充分振荡后等分成A、B、C三等份。
【实验证明】
(1).往A份混合液中滴入几滴酚酞试液,发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是 , 证明两者发生了反应。
(2).【继续探究】能否再设计一个实验证明硫酸中H+参加了反应?于是往B份混合液中滴入石蕊试液,发现变红色,溶液呈酸性,这不能证明硫酸中H+参加了反应。讨论后,形成了新的对照实验方案,将下列实验步骤补充完整:
①往盛有C份混合液的试管中,加入足量的锌粒;
② , 加入等量的锌粒。
(3).能证明原混合液的硫酸中 H+参加了反应的现象是 。
(4).【微观解释】从微观上分析:氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是 。
【答案】 (1)OH-
(2)用试管取2毫升相同的稀硫酸和2毫升水混合(或用试管取2毫升相同的稀硫酸)
(3)①中产生的气体比②中少
(4)H+和 OH-结合生成 H2O(或 H++OH-=H2O)
【解析】根据氢氧根离子能使酚酞变红,要验证物质发生反应需验证其质量减少,酸碱中和是氢离子和氢氧根离子反应分析。
【解答】(1)氢氧根离子能使酚酞变红,加入酚酞后溶液呈无色,说明一定不存在氢氧根离子;(2)若稀硫酸未完全反应,有剩余时加入石蕊仍会变红色,所以需证明氢离子的减少,故需取等量的硫酸进行对比实验,通过产生氢气的量的不同来证明;
(4) 氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子;
故答案为:(1)OH- ;(2)用试管取2毫升相同的稀硫酸和2毫升水混合(或用试管取2毫升相同的稀硫酸);(3)①中产生的气体比②中少;(4) H+和 OH-结合生成 H2O(或 H++OH-=H2O) 。
18.(2021·余姚模拟)某兴趣小组在进行酸碱反应的实验时,先向烧杯中加入适量稀盐酸,并滴加几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液,并不断搅拌,一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液,观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究:
[猜想假设]猜想Ⅰ:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液M呈中性。猜想Ⅱ: 。
[实验探究]
⑴为了验证自己的猜想,小科设计了实验方案一:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加紫色石蕊溶液 溶液显紫色 猜想Ⅰ正确
⑵小思设计了实验方案二:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 猜想Ⅱ正确
[分析评价]同学们对小思的实验方案进行了分析,认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅰ正确,按照方案二的实验操作,也会生成白色沉淀,此时发生反应的化学方程式为 。
[再次探究]
如果要验证猜想Ⅱ正确,可以设计实验方案三:取少量溶液M于试管中。然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是 (填序号)。
①锌粒;②铜丝;③二氧化碳;④氧化铁;⑤氢氧化钾;⑥硫酸铜:⑦碳酸钙;⑧硝酸铵
【答案】 稀盐酸过量,溶液显酸性;NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3;①④⑤⑦
【解析】根据氢氧化钠与盐酸生成氯化钠和水,酚酞遇中性和酸性溶液都呈无色, 氯化钠与盐酸都会与硝酸银反应产生氯化银沉淀及酸的化学性质分析。
【解答】 [猜想假设] 酚酞溶液呈无色,则可能是氢氧化钠与盐酸恰好完全反应,也可能是盐酸有剩余,则猜想Ⅱ为稀盐酸过量,溶液显酸性;
[分析评价] 氯化钠与盐酸都会与硝酸银反应产生氯化银沉淀,氯化钠与硝酸银反应的方程式为 NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3 ;
[再次探究] ①锌粒与盐酸反应产生氢气,可以得出结论;②铜丝与盐酸不反应,不可以得出结论;③二氧化碳与盐酸不反应,不可以得出结论;④氧化铁可与盐酸反应,使固体溶解,可以得出结论;⑤因溶液中有酚酞,氢氧化钾溶液能使酚酞变红,氢氧化钾与盐酸反应,会使碱性消失,所以开始无红色现象,可以得出结论;⑥硫酸铜不与盐酸反应,不可以得出结论;⑦碳酸钙与盐酸反应可产生二氧化碳气体,可以得出结论;⑧硝酸铵不与盐酸反应,不可以得出结论;
故答案为:稀盐酸过量,溶液显酸性 ;NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3 ; ①④⑤⑦ 。
19.(2020九上·余杭期中)在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验方案的设计,实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应
根据上图所示实验,当看到烧杯中溶液颜色发生了怎样的变化?答:________。
由此可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化。
(2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取样,滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量
方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量
上述设计的实验方案中,正确的是________(填“方案一”或“方案二”)。请你设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案,你选用的药品是________,实验可能的现象及对应的结论是________。
【答案】 (1)先由无色变红,后红色褪去(或溶液由红色变为无色)
(2)方案二;锌粒(或碳酸钠等);若有气体放出,证明稀硫酸过量,反之稀硫酸不过量
【解析】(1)酚酞试液遇酸不变色,遇碱变红色;且溶液的颜色与碱的浓度有关,即浓度越小,红色越浅;
(2)在方案一中,出现的白色沉淀肯定是硫酸钡,但是其中的硫酸根离子,可能来自于反应产物硫酸钠,也可能是剩余的稀硫酸,因此无法判断稀硫酸是否过量。鉴别是否有酸存在的方法:①加入石蕊试液,观察是否变红;②加入活泼金属或碳酸盐,观察是否有气体生成。
【解答】(1)根据上图所示实验,当看到烧杯中溶液颜色先由无色变红,后红色褪去(或溶液由红色变为无色),由此可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化。
(2)上述设计的实验方案中,正确的是方案二。确定稀硫酸是否过量的实验方案,我选用的药品是锌粒(或碳酸钠等),实验可能的现象及对应的结论是:若有气体放出,证明稀硫酸过量,反之稀硫酸不过量。
四、解答题
20.(2021·龙港模拟)酸和破反应是一类重要的化学反应。 某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,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)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸________克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是:________ 。
(4)下列说法正确的是( )
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)25
(3)稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3中的V与图2中的12相对应
(4)A,D
【解析】(1)根据反应中溶液pH由小于7增加可判断滴管中药品分析;
(2)根据溶液稀释前后溶质质量相等分析;
(3)根据酸和碱恰好完全反应时溶液pH=7且放热最多分析;
(4)根据图示中各点反应进程分析,先确定出反应物的用量,从而判断反应后溶液中溶质成分。
【解答】(1)由反应中溶液pH的变化可知,该反应是将氢氧化钠滴入盐酸中,所以胶头滴管中药品为氢氧化钠;
(2) 要配置50克15%的稀盐酸,设需要质量分数为30%的浓盐酸 x
则50×15%=30%x
x=25g;
(3) 稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3中的V与图2中的12相对应 ;
(4) 图2中b点所示溶液盐酸部分反应,溶液中的溶质是NaCl和HCl ,A正确;d点溶液为氢氧化钠过量,溶液中溶质为氯化钠和氢氧化钠, 取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为混合物 ,B错误; 图2中c→d反应已结束,所示溶液中NaCl的质量不再增加 ,C错误; 图3中e→f段温度升高,可说明该反应是放热反应,D正确;
故答案为:(1)(2)25;(3) 稀HCl与NaOH溶液反应放热,当两者恰好完全反应时,溶液温度最高,且pH值刚好为7,所以图3中的V与图2中的12相对应 ;(4)AD。
21.(2021九上·浙江月考)诸暨市某中学的初三科学课堂上,老师布置了一道计算题,题目如下:取100g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液于烧杯中,向其中加入100g19.6%的稀硫酸,充分反应后,求所得溶液中硫酸钠的质量分数.
检查作业发现,班上出现了下表所示的两种情形:
请你分析并回答:
结果编号 ① ②
计算结果 14.2% 7.1%
(1).你赞同的计算结果是 (填结果编号)。
(2).反应结束后剩余溶液中的溶质是
(3).请写出该题正确计算的详细过程
【答案】 (1)②(2)H2SO4、Na2SO4
(3)(1)由2NaOH+H2 SO 4=Na2SO4+2H2O可知, 氢氧化钠与硫酸的反应的质量为80:98, 当100g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液于烧杯中,向其中加入100g19.6%的稀硫酸,氢氧化钠与硫酸的质量为:(100gx8%):(100g×19.6%)=80:196,所以,硫酸有剩余,应根据氢氧化钠的质量计算。
设生成生的硫酸钠的质量为x
2NaOH+H2 SO 4=Na2SO4+2H2O
80 142
8 g X
解得:x=14.2g
所得溶液中硫酸钠的质量分数:
由以上计算可知,赞同的计算结果是②。
(2)反应结束后溶液中的溶质为硫酸钠和过量的硫酸。
【解析】氢氧化钠与硫酸的反应:化学式2NaOH+H2 SO 4=Na2S04+2H2O。据此计算。
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1.5 酸和碱之间发生的反应
一、单选题
1.(2020九上·吴兴期中)下列生活经验没有应用酸碱反应原理的是( )
A. 用熟石灰改良酸性土壤 B. 用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸
C. 用氢氧化铝治疗胃酸过多 D. 用生石灰作干燥剂
2.(2021九上·浙江月考)如图是稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时,溶液pH随滴入液体体积的变化曲线,下列说正确的是 ( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B. 当滴入液体体积为5mL时,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,溶液中有3种溶质
3.(2021·金华)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等于7
4.如图表示稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH变化的曲线。下列说法正确的是( ) 。
A.该实验是将稀盐酸滴入到稀氢氧化钠溶液中
B.稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应为吸热反应
C.60秒时,溶液中溶质为NaOH和NaCl
D.在20 ~40秒之间某一时刻,两溶液恰好完全反应
5.(2021·宁波模拟)下列有关氢氧化钠与稀硫酸中和反应的探究,说法正确的是( )
选项 操作 现象和结论
A 向反应后溶液中滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀,说明硫酸过量
B 将少量NaOH固体投入稀硫酸中 溶液温度升高,说明中和反应放热
C 向NaOH溶液中滴加无色酚酞试液,然后向其中逐滴滴加稀硫酸 溶液由红色刚刚变成无色,证明二者恰好完全反应
D 向反应后溶液中加入CuO粉末 生成蓝色沉淀,说明氢氧化钠过量
A. A B. B C. C D. D
6.(2020九上·滨江期中)一定温度下,向含有适量酚酞溶液的氢氧化钠溶液中慢慢滴加稀盐酸,溶液温度随加入稀盐酸的质量如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. N点时溶液的pH最大 B. N点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应
C. M点时溶液呈红色 D. P点时,溶液中除酚酞外还含有二种溶质
7.(2020九上·江北期末)小科按图示操作进行酸和碱反应的实验,下列有关分析正确的是( )
A. ①中盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶塞甲是玻璃塞 B. ③中反应的实质是H+和OH-结合生成水
C. ⑤中稀释浓硫酸时,倒入的乙物质是水 D. ⑥中酚酞试液用完后,滴管及时清洗
8.(2021九下·富阳期中)逻辑推理是科学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.非金属氧化物与碱反应生成盐和水,故可以用氢氧化钠吸收CO
B.同种元素的粒子具有相同的质子数,所以质子数相同的粒子属于同种元素
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
D.酸碱发生的反应有水生成,则有水生成的反应一定是酸和碱发生的反应
9.50克溶质质量分数为20%的氢氧化钾溶液和50克溶质质量分数为20%的稀硫酸混合,所得溶液的pH( )。
A.小于7 B.等于7 C.大于7 D.不确定
10.(2020九上·下城期中)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中 表示不同离子)。则下列说法正确的是( )
A. 表示氯离子 B. 表示钠离子
C. 此反应的实质是 和 结合生成水分子 D. 可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检测
11.将相等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7,则( )。
A. 所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等 B. 混合溶液中钠离子与氯离子个数相等
C. 混合前后水分子总数不变 D. 混合前后阳离子总数不变
12.(2020九上·慈溪期中)现有盐酸和CaCl2的混合溶液,向其中加入过量某物质X,溶液的pH随加入X的量的变化关系如图所示。则X是( )
A. 石灰石 B. 熟石灰 C. 纯碱 D. 烧碱
二、填空题
13.(2020九上·杭州月考)某高速公路发生一起严重追尾事故,造成槽罐车内的12吨多浓盐酸泄漏,泄漏处白雾弥漫,环境监察部门组织大批人员对泄漏的盐酸进行处理,紧急调运大量碱性的白色粉末进行中和稀释,最后盐酸被拦截在限定区域,使影响控制在最小的范围内。请回答下列问题:
(1)浓盐酸泄漏,形成白雾弥漫,这是因为浓盐酸具有________性。
(2)调运大量碱性的白色粉末进行稀释,根据你学过的知识,从可行、经济、环保等综合因素考虑,白色粉末最有可能是________。
(3)环保检测人员对处理过的废液进行检测。取少量废液滴加无色酚酞试液,结果无色酚酞试液不变色,则下面推断合理的是 。
A.溶液可能呈酸性 B.盐酸一定没有残留
C.白色粉末一定没有残留
D.若在反应后的溶液中加入纯碱,就可以证明盐酸是否残留
14.(2020九上·温州月考)为证明酸与碱发生反应,实验小组同学进行了如下实验。室温下,甲同学将稀硫酸慢慢滴入装有氢氧化钠稀溶液的烧杯中,利用温度计测出烧杯中溶液的温度随时间的变化曲线如图。
(1)该曲线说明中和反应是放热反应,B 点后溶液温度下降的原因是________。
(2)B 点对应溶液的溶质成分是________,B 到 A 的过程中溶液的 pH 逐渐减小。
(3)向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸,测得反应后溶液中 Na+与 SO42-的个数比为________时,证明两者恰好完全中和。
15.(2021九上·浙江月考)经测定,在任何水溶液中,均存在一定数量的H+ (用n(H+)表示)和一定数量的OH-(用n(OH-)表示),n(H+)与n(OH-)的相对大小对应溶液的酸碱性如表所示:
n(H+)与n(OH-)的相对大小 溶液的酸碱性
n(H+)>n(OH-) 酸性
n(H+)=n(OH-) 中性
n(H+)<n(OH-) 碱性
据此分析
(1).常温下测得水中pH=7,可知水中n(H+) n(OH-)(填“>”或“=”或“<”,下同)。
(2).向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞,现象是 , 原因是该溶液中 n(H+) n(OH-)。
(3).往上述试管中再滴人适量的硫酸氢钠溶液,溶液颜色褪去,说明硫酸氢钠溶液中n(H+) n(OH-)。
16.(2020九上·萧山月考)在学习“酸碱中和反应”时,老师给大家变了个魔术——使“水”变色的杯子。操作过程及现象如图。 老师揭秘:“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体,往杯子中添加的无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成,其成分和比例不变。请回答下列问题:
(1)“空”杯内涂抹的物质可能是________溶液。
(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是________。
(3)最终溶液为无色,能否说明该溶液一定呈中性?________(选填“能”或“不能”),理由________。
三、实验探究题
17.(2021九上·金华月考)某兴趣小组将氢氧化钠溶液和稀硫酸混合后无明显现象,于是对氢氧化钠溶液和稀硫酸混合是否发生了化学反应展开了系列实验。
【实验操作】
用试管取6毫升氢氧化钠溶液,往试管中加入6毫升稀硫酸,充分振荡后等分成A、B、C三等份。
【实验证明】
(1).往A份混合液中滴入几滴酚酞试液,发现溶液呈无色。说明溶液中不存在的离子是 , 证明两者发生了反应。
(2).【继续探究】能否再设计一个实验证明硫酸中H+参加了反应?于是往B份混合液中滴入石蕊试液,发现变红色,溶液呈酸性,这不能证明硫酸中H+参加了反应。讨论后,形成了新的对照实验方案,将下列实验步骤补充完整:
①往盛有C份混合液的试管中,加入足量的锌粒;
② , 加入等量的锌粒。
(3).能证明原混合液的硫酸中 H+参加了反应的现象是 。
(4).【微观解释】从微观上分析:氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的实质是 。
18.(2021·余姚模拟)某兴趣小组在进行酸碱反应的实验时,先向烧杯中加入适量稀盐酸,并滴加几滴酚酞溶液,然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液,并不断搅拌,一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液,观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究:
[猜想假设]猜想Ⅰ:氢氧化钠与盐酸恰好完全中和,溶液M呈中性。猜想Ⅱ: 。
[实验探究]
⑴为了验证自己的猜想,小科设计了实验方案一:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加紫色石蕊溶液 溶液显紫色 猜想Ⅰ正确
⑵小思设计了实验方案二:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 猜想Ⅱ正确
[分析评价]同学们对小思的实验方案进行了分析,认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅰ正确,按照方案二的实验操作,也会生成白色沉淀,此时发生反应的化学方程式为 。
[再次探究]
如果要验证猜想Ⅱ正确,可以设计实验方案三:取少量溶液M于试管中。然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是 (填序号)。
①锌粒;②铜丝;③二氧化碳;④氧化铁;⑤氢氧化钾;⑥硫酸铜:⑦碳酸钙;⑧硝酸铵
19.(2020九上·余杭期中)在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验方案的设计,实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应
根据上图所示实验,当看到烧杯中溶液颜色发生了怎样的变化?答:________。
由此可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化。
(2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取样,滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量
方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量
上述设计的实验方案中,正确的是________(填“方案一”或“方案二”)。请你设计一个确定稀硫酸是否过量的实验方案,你选用的药品是________,实验可能的现象及对应的结论是________。
四、解答题
20.(2021·龙港模拟)酸和破反应是一类重要的化学反应。 某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,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)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸________克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是:________ 。
(4)下列说法正确的是( )
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
21.(2021九上·浙江月考)诸暨市某中学的初三科学课堂上,老师布置了一道计算题,题目如下:取100g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液于烧杯中,向其中加入100g19.6%的稀硫酸,充分反应后,求所得溶液中硫酸钠的质量分数.
检查作业发现,班上出现了下表所示的两种情形:
请你分析并回答:
结果编号 ① ②
计算结果 14.2% 7.1%
(1).你赞同的计算结果是 (填结果编号)。
(2).反应结束后剩余溶液中的溶质是
(3).请写出该题正确计算的详细过程
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