盐酸:(1)物理性质及用途:常温下,盐酸是无色有刺激性气味,易挥发的液体。它是重要的化工原料,用于除锈制药。
(2)化学性质:①与硝酸银反应:
现象:有白色沉淀生成。应用:用于检验盐酸或氯离子的存在。
②与鸡蛋壳(主要成分碳酸钙)反应:
现象:鸡蛋壳逐渐溶解,气泡产生。
③与铁反应:↑
现象:溶液变成绿色并有气泡产生。
④与铁锈反应:
现象:铁锈逐渐消失,溶液变黄色。
⑤与氧化铜反应:
现象:黑色粉末消失,溶液变为蓝色。
(3)浓盐酸敞口放置则质量变小,质量分数也变小。
硫酸:(1)物理性质及用途:硫酸是无色粘稠的油状液体。是重要的化工原料,生产化肥,农药,精炼石油等。
(2)硫酸的化学性质:①与锌粒反应:
②与氧化铁反应:
现象:红色固体溶解,溶液由无色变为黄色。
③与氧化铜反应:
现象:黑色固体溶解溶液由无色变为蓝色。
④与氢氧化铜反应:
现象:蓝色固体溶解溶液由无色变为蓝色。
⑤与氯化钡溶液反应:
现象:产生白色沉淀。钡离子常用于检验硫酸根离子的存在。
(3)浓硫酸:①浓硫酸的稀释:浓硫酸稀释时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并玻璃棒不断搅拌。一定不能把水倒入浓硫酸里,不然会引起液体飞溅。
②特性:强腐蚀性。浓硫酸对皮肤衣服等有强烈的腐蚀性。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上,
要先用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后用小苏打溶液冲洗,严重时立即就医。
脱水性:硫酸能把植物纤维(如棉花,造纸的木纤维,人的皮肤)中的氢元素和氧元素脱出,结合成水。
吸水性:能直接吸收空气中的水分,因此实验室常用作干燥剂。如果浓硫酸敞口放置,则质量变大,质量分数会变小。
例1、天平的左端和右端分别放着盛有浓盐酸和浓硫酸的敞口烧杯,过段时间后,天平( )
A. 左端下沉 B. 右端下沉C. 仍平衡D. 无法判断
例2、打开盛浓盐酸的试剂瓶,发现瓶口有“白雾”出现。已知盐酸中含有水分子(H2O)、氢离子(H+)和氯离子(Cl-)。下列实验能证明“白雾”中含有氢离子的是( )
A. ①③ B.②④ C.①②④ D.①③④
例3、如图是某学生设计的一种有洗气、检验、贮气等用途的装置。
(1).当除去氧气中混有的水蒸气时,混合气体应从 (填A或B)处导管进入,瓶中盛有的物质可以是
(2).当检验实验室制取的氢气是否含有氯化氢时,瓶中盛有的试剂可以是
(3).当用排水集气法收集一氧化碳时,瓶内先装满水,气体从 (填A或B,下同)处导管通入。若要用水将瓶中一氧化碳排出使用,水应从 处导管进入。
例4、甲、乙两位同学分别设计了下述两个实验方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,那么即可证明溶液中含有SO。
甲同学的方案:溶液白色沉淀沉淀不溶解
乙同学的方案:溶液无沉淀白色沉淀
请评价上述两个方案是否严密,并分别说明理由
。
1.硫酸是一种常见的酸。下列关于硫酸的说法中,正确的是( )
A. 组成:硫酸溶液中有H+和SO42-两种微粒,且数目相同
B. 性质:能与碱、多种金属和CO2、SO3等非金属氧化物反应
C. 用途:可用于清除铁表面的氧化铁和生产化肥硫酸铵
D. 检验:滴入氯化钡溶液,产生白色沉淀,滴加稀硝酸沉淀不溶解
2.下列实验中浓硫酸表现脱水性的是( )
①浓硫酸敞口久置于空气中增重 ②浓硫酸干燥氢气
③浓硫酸使白纸变黑 ④浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白
⑤蔗糖中加入浓硫酸制“黑面包”
A.②④⑤ B.③④⑤ C.③⑤ D.①③⑤
3.利用以下装置对酸的化学性质进行探究。
(1).实验Ⅰ中,在点滴板的a、b穴中滴入酸溶液后,溶液变红的是 (填 “a”或”b”)。
(2).实验Ⅱ中,为了验证石灰石中含有碳酸根离子试剂X是 。
(3).实验Ⅲ中,在仪器①、②中均可观察到的现象是 。仪器②中发生反应的化学方程式是 。
4.硫酸具有广泛的用途。
(1)若不小心将浓硫酸滴到白纸上,过了一会儿,白纸会变黑,这是因为浓硫酸具有______(填某一性质)。
(2)若浓硫酸敞开放置一段时间后, 。
A.质量变大,且会变质B.质量变大,不会变质
C.质量不变,不会变质D.质量不变,会变质
5.(2021·杭州)实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸溶液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)
6.归纳是学习的重要方法,小郑在复习盐酸的性质时,归纳出盐酸的五条化学性质。
(1)为了验证性质①,小郑将紫色石蕊试液滴加到盐酸溶液中,溶液变________。
(2)图中A所表示的物质类别是________。
(3)盐酸的性质③决定了盐酸可用于清除铁锈,该反应的化学方程式为_________________________。
(4)为了验证性质⑤,可选用的物质是________(填一种即可)。
(5)镁和锌可以用来验证盐酸的性质②,小郑要探究镁、锌与盐酸反应的快慢,需要控制不变(相同)的量是________(填字母)。
A.两种金属的形状 B.盐酸的质量分数 C.反应容器的大小 D.温度
7.在拓展性课程活动中,小明利用以下常见物品验证酸的一些性质:白醋(含3%的醋酸)、食品干燥剂(主要成分是CaO)、鸡蛋壳、牵牛花汁液、铁钉、纯碱(碳酸钠)。
【查阅资料】牵牛花汁液在酸性溶液中显红色,在中性溶液中显紫色,在碱性溶液中显蓝色。
【实验过程】
(1)小明知道酸能够与铁发生反应产生氢气,但当他将足量的白醋加入放有铁钉的容器中,并没有看到明显的气泡产生。小明很疑惑,于是提出猜想:气泡不明显可能与酸的浓度有关。要验证与酸的浓度有关,应选择下列试剂中的 (填字母)。
A.3%的盐酸 B.5%的醋酸 C.5%的盐酸
(2)小明利用已有物品还想验证酸与碱的反应,请你帮助完成下列实验设计。
步骤 操作 现象
1 将食品干燥剂缓慢地加入到适量的清水中,搅拌后静置 放出大量的热
2 取步骤1中的上层清液,先加入牵牛花汁液,________ 溶液由无色变为蓝色,再变为紫色,最后变为红色
【评价反思】科学来源于生活,生活中的许多事物能更好地帮助我们学习和理解科学。
1.小科按图示操作进行酸的性质实验,下列有关分析正确的是( )
A.若X是稀硫酸,则a可能是紫色石蕊试液
B.若X是稀硫酸,则d一定是CuO固体
C.若X是稀盐酸,则c一定是单质
D.若b是Fe2O3 ,则黄色溶液一定是氯化铁
2.在浓硫酸的运输过程中,能将浓硫酸盛放在铁制的容器中。其原因是( ) A.铁的化学性质稳定,不与硫酸反应
B.铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物
C.铁与浓硫酸反应生成FeSO4保护层
D.铁与浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3保护层
3.某课外兴趣小组的同学,通过实验测定浓硫酸吸水性的有关数据,绘制成如图的函数图象,其中横坐标表示时间,纵坐标可以表示:①溶质的质量分数;②溶液的质量;③溶液的体积;④溶液中所含水的质量。其中正确的是( )
A. ①② B. ②③C. ②③④D. ①②③④
4.鉴别稀盐酸和稀硫酸选用的试剂是( )
A.氯化钡 B.碳酸钠 C.硝酸银 D.石蕊
5.硫酸、盐酸是重要的化工原料。
(1).浓硫酸在实验室常用作干燥剂,是因为浓硫酸有 性。
(2).98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时,一定要将 沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,并用 不断搅拌。
(3).盐酸在下列用途中,不能用硫酸代替盐酸的是 (填编号)。
①金属表面除锈 ②制造药物氯化锌 ③除去NaCl中的少量NaOH
6.盐酸、硫酸和硝酸都是重要的酸,如图所示是探究酸的性质的实验。
(1)能区分稀盐酸和稀硫酸的是________(填“实验一”或“实验二”),此实验中观察到的现象是__________。
(2)若实验二中稀硫酸和硝酸钡溶液恰好完全反应,该反应的化学方程式为___________________;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______(填离子符号)。
(3)实验三滴入稀盐酸的试管中无明显现象,滴入稀硝酸的试管中的现象为铜片逐渐溶解,溶液变蓝,并有气泡产生,该反应的化学方程式为3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O,则X的化学式为__________。
7.在研究酸的性质时,小明用大小、外形均相同的铝片分别和pH相同的稀盐酸、稀硫酸反应。他意外发现:铝片与盐酸反应放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应放出气泡的速度。是什么原因导致了反应现象的差异呢?小明从微观的角度分析得出:pH相同的盐酸、硫酸,所含的氢离子浓度相同,导致反应现象差异只能是由酸中所含酸根离子的不同引起。于是小明提出了如下的假设:
①Cl-能促进铝和酸的反应,SO42-对反应无影响;
②Cl-对反应无影响,SO42-能抑制铝和酸的反应;
③Cl-能促进铝和酸的反应,SO42-能抑制铝和酸的反应。
为了验证假设,小明进行了如下实验探究:
组别 相同的铝片 pH=3的酸 反应片刻后添加的试剂(少量) 添加试剂后的反应现象
1 1g铝片 5ml硝酸 Na2SO4 无明显变化
2 1g铝片 5ml硝酸 NaCl 明显加快
针对小明的上述探究过程,回答下列问题:
(1)从上面的实验探究中,可以得出正确的是假设 ________ 。(填写序号)
(2)若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl,能否完成探究任务?________ (填“能”与“不能”),请说明原因。________
答案及解析
例1、【答案】 B
【解析】根据浓盐酸有挥发性,敞口放置溶液质量会减少,浓硫酸有吸水性,敞口放置质量会增加分析。
【解答】浓盐酸有挥发性,敞口放置溶液质量会减少,浓硫酸有吸水性,敞口放置质量会增加,所以过段时间后天平会右端下沉;
故答案为:B。
例2、【答案】D
【解析】浓盐酸瓶口的“白雾”是由浓盐酸挥发出来的氯化氢气体和水蒸气结合而成的盐酸小液滴。①石蕊试液遇酸性溶液变红,所以根据涂有紫色石蕊试液的表面皿接触到“白雾”会变红,能证明“白雾呈酸性”,从而说明溶液中含有氢离子;②涂有硝酸银溶液的表面皿遇“白雾”会生成氯化银白色沉淀,可说明“白雾”中含有氯离子,不能证明氢离子的存在;③pH试纸可测出“白雾”的pH,从而可判断“白雾”呈酸性,能证明氢离子的存在;④氢氧化钠能使酚酞试液变红,所以涂有氢氧化钠溶液和酚酞试液的表面皿是红色的,盐酸的小液滴与氢氧化钠反应,使溶液碱性消失,红色褪去,从而可以证明“白雾”呈酸性,即含有氢离子。
例3、【答案】 (1)A;浓H2SO4(2)AgNO3溶液(3)B;A
【解析】根据浓硫酸的吸水性,氯化氢用硝酸银溶液检验,除杂时为使药品充分接触气体要长进短出,收集或排出气体时则需通过密度大小确定长短导管分析。
【解答】(1)除杂时为使药品充分接触,气体应从长导管进入,浓硫酸具有吸水性,可除去氧气中的水蒸气;
(2)要检验实验室制取的氢气是否含有氯化氢时,需利用氯化氢与硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银完成;
(3)排水法收集CO,因一氧化碳密度小于水,所以气体应从短导管B端通入,若要用水将瓶中一氧化碳排出,则水应从长导管A端进入;
故答案为:(1)A;浓H2SO4;(2) AgNO3溶液;(3)B;A。
例4、【答案】乙;甲不能有效地排除银离子的干扰,而乙可以排除银离子和碳酸根离子的干扰.
【解析】对于甲同学,先加氯化钡会生成白色沉淀,硫酸根离子会与钡离子生成硫酸钡沉淀,银离子也会与氯离子生成沉淀,加盐酸沉淀都不溶解;
对于乙同学,加盐酸没有沉淀,说明了不存在银离子,再加氯化钡会生成沉淀,就只能是硫酸钡沉淀,故答案为:乙;甲不能有效地排除银离子的干扰,而Z可以排除银离子和碳酸根离子的干扰.
1.【答案】 C
【解析】根据硫酸的组成、性质和应用分析判断。
【解答】A.根据H2SO4可知,硫酸溶液中有H+和SO42-两种微粒的数目之比为2:1,故A错误;
B.硫酸能够与金属氧化物反应,不能与非金属氧化物反应,故B错误;
C.硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,可以除去铁锈;硫酸与氨水反应生成硫酸铵,故C正确;
D.白色沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银,因此无法检验硫酸,故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【解析】①浓硫酸敞口久置于空气中增重是因为具有吸水性,故不正确;
②浓硫酸干燥氢气是因为具有吸水性,故不正确;
③浓硫酸使白纸变黑是因为具有脱水性,故正确;
④浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白是因为具有吸水性,故不正确;
浓硫酸使铁、铝等金属钝化是因为具有强氧化性;
⑤蔗糖中加入浓硫酸制"黑面包"是因为具有脱水性,故正确;故选C
3.【答案】 (1)a(2)澄清石灰水
(3)红棕色固体逐渐消失、溶液逐渐变成黄色;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【解析】(1)紫色的石蕊试液遇酸变红色,酚酞试液遇酸不变色;
(2)二氧化碳能够使澄清的石灰水变混浊,因此只要澄清的石灰水变混浊,就说明石灰石和稀盐酸反应生成了二氧化碳,即含有碳酸根离子;
(3)氧化铁是红棕色固体,而含有3价铁离子的溶液显黄色;氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,据此写出化学方程式。
【解答】(1)实验Ⅰ中,在点滴板的a、b穴中滴入酸溶液后,溶液变红的是紫色的石蕊试液,即a;
(2)实验Ⅱ中,为了验证石灰石中含有碳酸根离子试剂X是澄清石灰水;
(3)实验Ⅲ中,在仪器①、②中均可观察到的现象是红棕色固体逐渐消失、溶液逐渐变成黄色。仪器②中发生反应的化学方程式是:仪器②中反应的化学方程式为: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
4.【答案】(1)脱水性(2)B
【解析】(1)浓硫酸具有脱水性,可使纸变黑;
(2)浓硫酸具有吸水性,敞开放置一段时间后, 会吸收水蒸气使溶液质量变大,但没有生成新物质,不会变质;
5.【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2↑ (2)SO42-
【解析】(1)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4 +H2↑ ;
(2)反应前烧杯中为氢离子和硫酸根离子,反应后为锌离子和硫酸根离子,则“●”表示SO42- ;
6.【答案】(1)红 (2)碱 (3)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O (4)Na2CO3(合理即可) (5)ABD
【解析】(1)石蕊遇酸性溶液会变红,所以将紫色石蕊试液滴加到盐酸溶液中溶液变红。(2)综合分析酸的化学性质可知:盐酸能与酸碱指示剂、金属氧化物、金属、盐反应外还能与碱发生反应。(3)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应时会生成氯化铁与水,依据化学方程式的书写要求书写即可。(4)酸与盐的反应一定要符合复分解反应的发生条件,所以选择的盐与盐酸反应时一定要有水、气体或沉淀生成。(5)控制变量法就是创设相同的外部条件,因此探究镁和锌与盐酸反应的快慢,需要控制不变的条件就是对反应速度可能有影响的因素,分析知四个因素中只有容器的大小对反应速度无影响。
7.【答案】 (1)B (2)再逐滴加入白醋至过量
【解析】(1)根据对比实验要求变量的唯一性分析;
(2)根据牵牛花汁液遇碱性溶液呈蓝色,遇中性溶液呈紫色,遇酸性溶液变红色分析。
【解答】(1)对比实验要求变量的唯一性,要验证酸的浓度与金属和酸反应产生气泡的明显程度除所做实验中含3%醋酸的白醋与铁钉反应外,还需要进行5%的醋酸与铁钉的反应对比,故选B;
(2) 牵牛花汁液遇碱性溶液呈蓝色,酸和碱恰好完全反应,生成中性溶液, 牵牛花汁液变成紫色,酸过量时变成红色,由实验现象可知,小明进行的实验操作是取步骤1中的上层清液,先加入牵牛花汁液,再逐滴加入白醋至过量 ;
故答案为:(1)B;(2) 再逐滴加入白醋至过量 。
1.【答案】A
【解析】A、根据酸能使石蕊试液变红分析;
B、根据金属氧化物和碱都会生成盐和水分析;
C、根据金属和金属氧化物都能与酸反应生成盐分析;
D、根据溶质中含有铁离子则呈黄色分析。
【解答】A、若X为硫酸,酸能使石蕊试液变工,则a可能是石蕊试液,符合题意;
B、若X是稀硫酸,则d可能是CuO固体 、也可能是氢氧化铜,不符合题意;
C、若X是稀盐酸,c可能是单质也可能是氧化物 ,不符合题意;
D、若b是Fe2O3,则黄色溶液可能是与盐酸反应的氯化铁也可能是与硫酸反应生成的硫酸铁 ,不符合题意;
2.【答案】B
【解析】铁与浓硫酸反应生成致密的氧化物,保护里面的铁不被腐蚀,所以在浓硫酸的运输过程中,能将浓硫酸盛放在铁制的容器中 。
3.【答案】 C
【解析】浓硫酸吸水时溶剂质量增加,溶质质量不变分析。
【解答】浓硫酸吸水时,随时间的变化溶剂质量增加,溶质质量不变,溶质的质量分数减小,溶液的质量增加,溶液的体积增加,溶液中所含水的质量增加;
故选C。
4.【答案】A
【解析】区别同类物质时要从不同点出发,而不是找共性和利用共性.硫酸和盐酸同样都是酸,所以如果利用共性,比如使石蕊试液变色,那么他们引起的颜色变化是相同的,就无法进行区别。所以要通过个性来进行实验和区别。对于方案,要注意从细节入手考虑,比如硫酸和盐酸的最大不同是阴离子不同,所以要想办法去鉴别对应的阴离子,而不是阳离子。
酸的共性或者叫通性是:都能和指示剂发生变色,和某些金属反应(活泼的),和金属氧化物的反应,和某些盐的反应。以上所谓共性都是在消耗酸中的氢离子的才能称之为叫共性.在和盐类的反应中,有些反应,氢元素最终没有转化为H2O或者氢气就不是酸的通性。
A、BaCl2溶液,在遇到硫酸时,发生的反应:BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl,有白色沉淀,而BaCl2溶液,在遇到稀盐酸时无现象。可以鉴别;故正确;
B、稀盐酸和稀硫酸都能与碳酸钠反应,生成气体,现象相同,是共性,无法区别,故错误;C、AgNO3溶液.由于2AgNO3+H2SO4═Ag2SO4↓+2HNO3(硫酸银微溶于水,浓度稍大也相当于沉淀),AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3都生成沉淀,且还都是白色的(这不是酸的共性)。无法区别,故错误;
D、石蕊试液,由于都是酸,所以现象相同,无法区别,故错误;故答案为:A
5.【答案】 (1)吸水(2)浓硫酸;玻璃棒(3)②③
【解析】(1)根据浓硫酸的吸水性解答;
(2)根据稀释浓硫酸的步骤解答;
(3)根据二者的反应产物分析判断。
【解答】(1)浓硫酸在实验室常用作干燥剂,是因为浓硫酸有吸水性。
(2)98%的浓硫酸稀释为稀硫酸时,一定要将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,并用玻璃棒不断搅拌。
(3)①氧化铁与稀盐酸反应,生成氯化铁和水;氧化铁与稀硫酸反应,生成硫酸铁和水,虽然产物不同,但是都能除去铁锈,故①不合题意;
②锌和稀硫酸反应,生成硫酸锌和氢气,而不是氯化锌,故②符合题意;
③氢氧化钠和稀硫酸反应,生成硫酸钠和水,又引入新的杂质硫酸钠,故③符合题意。
故选②③。
6.【答案】(1)实验二 盛稀盐酸的试管中没有明显现象,盛稀硫酸的试管中有白色沉淀生成
(2)H2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3 H+ (3)NO
【解析】(1)酸都能使紫色石蕊变红,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,所以能区分稀盐酸和稀硫酸的是实验二,此实验中观察到的现象是:盛稀盐酸的试管中没有明显现象,盛稀硫酸的试管中有白色沉淀生成。(2)硫酸和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,化学方程式为H2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2HNO3,图中“”前后没有发生变化,则“”代表的离子是H+。(3)化学反应前后,原子种类及个数不变,反应物中有3个铜原子,8个氢原子,8个氮原子,24个氧原子,生成物中有3个铜原子,8个氢原子,6个氮原子,22个氧原子,所以X是NO。
7.【答案】 (1)①
(2)不能;HCl气体溶于水生成盐酸,增加了溶液中氢离子的浓度,条件变化。
【解析】(1)比较实验①和②的数据,确定哪些因素相同,哪个因素不同,进而确定对反应速度影响的因素,判断哪个假设是正确的;
(2)根据控制变量法的要求,探究一个因素的影响时,必须控制气体变量相同,更不能增加新的变量,否则会得不到正确的结论。
【解答】(1)比较实验①和②可知,铝片的质量相同、酸的pH值相同、加入的阳离子相同,只有加入的酸根离子不同,因此可以得出:Cl-能促进铝和酸的反应,SO42-对反应无影响,即正确的假设是①;
(2)若将第2组实验中添加的试剂NaCl改为HCl,不能完成探究认为,因为:HCl气体溶于水生成盐酸,增加了溶液中氢离子的浓度,条件变化,应该保持氢离子的浓度不变。
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