第3节 常见的酸 学案（含答案）

第一讲 探索酸的性质
知识梳理
一、物质的酸碱性
1.测定物质酸碱性的方法有使用酸碱指示剂(石蕊试液、酚酞试液)和pH试纸。
2.pH的范围：0~14。pH越小，溶液中H+的浓度越大，酸性越强；pH越大，溶液中OH-的浓度越大，碱性越强。
二、酸的性质
1.酸的概念：酸是在水中电离时，生成的阳离子都是氢离子(H+)的一类物质。常见的酸有盐酸、硫酸、硝酸等。
2.酸的共性：酸在水溶液中电离时都能电离出相同的氢离子，所以酸有一些相似的化学性质。
(1)使紫色石蕊试液变红，无色酚酞试液不变色。
(2)酸＋活泼金属→盐＋H2↑。
(3)酸＋金属氧化物→盐＋水。
(4)酸＋金属氢氧化物(碱)→盐＋水。
(5)酸＋盐→新酸＋新盐。
3.盐酸的特性
(1)物理性质：盐酸是无色(工业盐酸由于混有Fe3+而呈黄色)、有刺激性气味、易挥发的液体，是氯化氢的水溶液。
(2)浓盐酸会在空气中形成白雾，原因是浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触，形成盐酸小液滴。所以浓盐酸要密封保存，若敞口放置会导致溶液质量减少，浓度下降。
(3)胃酸的主要成分是稀盐酸。
4.硫酸的特性
(1)物理性质：纯硫酸是无色、油状、黏稠液体，能与水以任意比例互溶，硫酸不易挥发。
(2)浓硫酸的特性
①吸水性：可吸收气体中含有的水分。(常用作不与它反应的气体的干燥剂，如CO2、CO、H2、O2、HCl、CH4、N2、SO2等，不可以用于干燥NH3、H2S等气体)
②脱水性：能把由碳、氢、氧等元素组成的化合物里的氢、氧原子按2∶1的比例从该化合物中夺取出来，使之发生炭化现象。
③强氧化性：浓硫酸的氧化性很强。常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化；加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。
④稀释浓硫酸会放出大量的热。注意该实验操作：把浓硫酸沿着容器壁慢慢地注入水里，并不断搅动，使产生的热量迅速扩散。切不可把水倒进浓硫酸里(危险!)。
注意点：浓硫酸的脱水性是指它能使木材、纸张、蔗糖等物质中的氢、氧元素按水的组成比被夺去，而使它们变黑、炭化的过程，是化学变化；而吸水性是将被干燥物质中现成的水吸收，因此是物理变化。
5.硝酸的特性
(1)物理性质：无色、具有刺激性气味的液体，易挥发；浓硝酸在空气中会形成硝酸小液滴而形成白雾。
(2)强氧化性：与金属反应不产生H2；能强烈腐蚀衣服和皮肤，使用时要小心。
例题精析
例1、下列有关溶液的酸碱性或酸碱度的说法中，正确的是( )。
A.溶液的酸碱性与酸碱度意义完全相同
B.用紫色的石蕊指示剂可以测出某种溶液的酸碱度
C.用湿润的pH试纸测量某溶液的酸碱度时所测得的pH偏小
D.广泛pH试纸无法测量酸碱度为7.40左右的血液pH
例2、盐酸和氢氧化钠溶液都是无色溶液，两者反应生成的氯化钠溶于水后还是无色溶液。用盐酸按照如图所示的方式进行实验，下列证明盐酸过量的操作及实验现象的叙述中正确的是( )。
A.滴加石蕊试液，搅拌后溶液变蓝
B.另滴加氢氧化钠溶液，搅拌后溶液颜色不变
C.加入蒸馏水，搅拌后溶液颜色不变
D.加入金属Cu片，产生气泡
例3、构建知识网络是一种重要的学习方法。如图所示为关于硫酸化学性质的知识网络：“-”表示相连的两种物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质，A、B、C分别属于不同类别的化合物，则A、B、C可能是（ ）
A.NaOH、CuSO4、Na2CO3 B.KOH、HNO3、K2CO3
C.Ba（OH）2、CuSO4、CuO D.NaOH、HCl、Ba（NO3）2
例.4利用如下图所示实验装置(气密性良好)，验证浓硫酸、浓盐酸的挥发性。其中甲、乙、丙 三个广口瓶中依次装有浓硫酸、浓氨水、浓盐酸。己知：2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 ， (NH4)2SO4为白色固体。
实验步骤 实验操作 实验现象
① 打开K1,关闭K2,缓慢拉注射器A活塞 甲中液面上方无明显现塁_
② 打开K2,关闭K1,缓慢拉注射器B活塞 丙中液面上方出现大量白烟
(1)丙中发生化合反应，生成大量白烟(NH4Cl)的化学方程式为________；
(2)该实验能够得出的结论是________；
(3)从微观角度解释甲中无白烟，而丙中出现白烟的原因是________； 。
过关练
1.将浓硫酸和浓盐酸分别暴露在空气中，变化的结果是(　　)
A．溶液的质量都增大 B．溶液的质量都减小
C．溶液中溶质的质量分数都增大 D．溶液中溶质的质量分数都减小
2.下列说法正确的是( )
A.浓盐酸敞口放置一段时间后，溶液的质量增加
B.浓盐酸敞口放置，瓶口会冒白烟
C.浓硫酸敞口放置一段时间后，溶液的溶质质量会减少
D.浓硫酸敞口放置一段时间后，溶液的溶质质量分数会减少
3.浓硫酸具有吸水性，能直接吸收空气中的水分，因此，实验室常用浓硫酸作干燥剂。以下气体中不能用浓硫酸干燥的是(　　)
A．氧气 B．氢气 C．二氧化碳 D．氨气
4.在四只分别盛有稀盐酸的烧杯中，滴有石蕊溶液，现往这四只烧杯中不断加入下列物质直至过量，其中能使溶液最后呈紫色的物质是(　　)
A．CaCO3 B．CaO C．NaOH D．Na2SO4
5.稀硝酸中混有少量的盐酸，为了除去盐酸，可以加入适量的( )
A.BaCl2 B.AgNO3 C.KOH D.Fe
6.将一根生锈的铁钉放入稀硫酸中，下列对发生变化的预测不正确的是(　　)
A．铁钉表面铁锈将会消失 B．过一段时间后铁钉表面将产生气泡
C．溶液的颜色由无色变为黄色 D．溶液的质量将会减少
7.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
8小金制作了一个如图甲所示的简易灭火器，并进行了如图乙所示的灭火操作。结束后对瓶中残留液进行了如下实验：①取少量残留液置于试管中，滴加2滴紫色石蕊试液，变红；②另取少量残留液置于试管中，滴加适量氯化钡溶液，有白色沉淀生成。则残留液中有大量的(　　)
硫酸钠 B．碳酸钠
C．盐酸 D．氯化钠
9下列关于稀硫酸性质的描述中，不属于酸的通性的是(　　)
A．与金属氧化物反应生成盐和水 B．与碱反应生成盐和水
C．使紫色石蕊试液变红 D．与氯化钡溶液反应生成白色沉淀
10.下列各组物质通过稀H2SO4即可以鉴别出来的是( )
A.NaOH、Ba(NO3)2、K2CO3 B.NaOH、BaCl2、KCl
C.KOH、HNO3、Na2CO3 D.Ba(OH)2、NaOH、KOH
11.向盛有一定量氧化铁粉末的烧杯中不断加入稀盐酸，烧杯中相关量的变化与图像相符的是(　　)
12.向盛有20g10%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( )
13.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
14.下列物质不能用金属和稀盐酸直接反应制得的是(　　)
A．FeCl3 B．AlCl3 C．ZnCl2 D．MgCl2
15.构建知识网络是一种重要的学习方法，如图是硫酸化学性质的知识网络的一部分：“一”表示相连的两种物质能发生反应，且甲、乙、丙分别属于不同类别的化合物，则甲、乙、丙可能是(　　)
序号 甲 乙 丙
A Cu(OH)2 CuSO4 CuO
B Ca(OH)2 CaCO3 CaO
C NaOH NaCl Na2CO3
D Ba(OH)2 Ba(NO3)2 BaCO3
16.李兴同学将BaCl2溶液与H2SO4溶液混合，得到一种浊液，该反应的化学方程式为_______________________。
李兴又将浊液过滤，并探究滤液的成分。
[提出猜想]
猜想1：滤液里的溶质只有HCl；
猜想2：滤液里的溶质有HCl和H2SO4；
猜想3：滤液里的溶质有HCl和_____________。
[设计验证实验]
操作Ⅰ：滤液验证猜想2
操作Ⅱ：滤液验证猜想3
其中操作______不能达到实验目的，应该将药品更换成____(填序号)。
A．AgNO3溶液　　　 B．BaCl2溶液 C．NaHCO3固体 D．金属铝
17.盐酸和硫酸是两种重要的酸。
(1)浓硫酸使木棒或棉花变黑，体现了浓硫酸的________性。
(2)如图为实验室稀释浓硫酸的操作示意图，其中烧杯中的液体A是________。(填“浓硫酸”或“水”)
(3)打开浓盐酸试剂瓶的瓶盖，瓶口出现白雾，这是因为浓盐酸具有________性。
18.在探究稀盐酸的性质时，小乐先在试管中注入少量稀盐酸，然后再加入足量氧化铜粉末与之反应。反应前后试管中溶液的离子种类及个数比变化如图所示。由图判断，“”表示的是_____(填离子符号)；下列能与盐酸发生反应，且符合图示离子种类和个数比变化的是_____(填序号)。
①铜片　②铝片　③氢氧化钠溶液　④碳酸钙粉末
19.取CaCl2和CaCO3的混合物15g于烧杯中，向其中滴加一定溶质质量分数的稀盐酸，滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示(注：CaCl2与稀盐酸不能发生反应)。求：
(1)混合物中CaCO3的质量。
(2)稀盐酸中的溶质质量分数。
(3)恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程，结果保留一位小数)
20.为探究盐酸的化学性质，某化学小组做了如下实验:

(1)A试管中的实验现象为________
(2)将反应后D、E试管中的废液倒入一个洁净的烧杯中，观察到烧杯中先有气泡产生，后有白色沉淀出现。将烧杯中的混合物过滤，得到白色沉淀和无色滤液。同学们对滤液中溶质成分进行探究：
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么
【作出猜想】
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和CaCl2
猜想三:________
猜想四:NaCl、Ca(OH)2和HCl
同学们马上否定了猜想四，请问他们否定的理由是什么？________
(3)【设计实验】请完成实验报告。
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量滤液于试管中，滴加适量的碳酸钠溶液。 ________ 猜想二不成立
取少量滤液于试管中, 滴加________(填名称)。 产生气泡 猜想三成立
【迁移拓展】稀盐酸、稀硫酸有一些相似的化学性质，是因为在不同的酸溶液中都含有_______
21．学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200 g，平均分成4份进行实验，结果如下：
实验 一 二 三 四
加入样品的质量/g 5 10 15 20
生成CO2的质量/g 1.76 3.52 4.4 m
(1)上表中m的数值是______。
(2)反应中矿石有剩余是第____________次实验。
(3)这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数是______。
(4)稀盐酸中溶质的质量分数是______。
答案
例题
1-3 C B B
4 (1)NH3+HCl=NH4Cl
(2)浓硫酸没有挥发性而浓盐酸具有挥发性
(3)甲中硫酸分子没有运动到液面上方与氨分子接触，而丙中氯化氢分子运动到液面上方与氨分子接触反应生成氯化铵，故甲中无白烟，丙中出现白烟。
拓展练习
1-5 D D D A B 6-10 D CA D A 11-15A B B A B
16 BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4 BaCl2 I B
17(1)脱水(2)浓硫酸(3)挥发
18Cu2＋　④
19【答案】(1)混合物中CaCO3的质量为 ； x=10g
稀盐酸中的溶质质量分数为 ×100%=7.3%
(3)恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数= ×100%≈14.6%
(1)紫色石蕊溶液变红
(2)NaCl和Na2CO3；稀盐酸会与氢氧化钙反应不能共存
(3)无沉淀产生(无现象)；稀盐酸(或稀硫酸)
(4)氢离子(或H+)
21.(1)__4.4__。(2)__三、四__。(3)__80%__。(4)__14.6%__。
解析：、(1)当石灰石质量为15g时，就因50g稀盐酸量不足而石灰石没完全反应，所以，石灰石增加到20g时，50g稀盐酸依然量不足，所以此时产生二氧化碳的质量仍然为4.4g；故答：4.4；
(2)第三次实验50g稀盐酸量不足石灰石没完全反应，第四次实验石灰石增加到20g时，50g稀盐酸依然量不足而石灰石没有完全反应；故答：三、四；
(3)设10g石灰石中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 3.52g
100：44=x：3.52g 解之得 x=8g
石灰石矿中碳酸钙的质量分数=8g÷10g× 100%=80%
(4)设生成4.4g二氧化碳消耗盐酸的质量为y
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
y 4.4g
73：44=y：4.4g 解之得 y=7.3g
稀盐酸中溶质的质量分数=7.3g÷50g×100%=14.6%