7.1 溶液的酸碱性
一.填空题(共5小题)
1.某学校化学活动小组的同学,取刚降地面的雨水样,用pH计(测pH的仪器)每隔几分钟测一次pH,其数据如下表所示:
(1)在测定的时间内,酸雨的酸性是 (填增强或减弱).
(2)煤中含有的硫在燃烧时会以二氧化硫的形式排放,污染大气.
①硫在空气中燃烧的化学方程式是 ;
②回收二氧化硫可以生产硫酸,化学方程式为 ( http: / / www.21cnjy.com )2SO2+O2+2H2O=2H2SO4.参加反应的SO2与生成的H2SO4的质量比是 ,将6.4t的SO2全部转化,可得到H2SO4的质量为 t.
2.表中列出一些液体的pH.
(1)在厨房清洁剂中滴入酚酞试液显 色;
(2)人大量饮水后,胃液的pH会 (填写“变大”、“变小”、“不变”);
(3)洗发时先用洗发水洗发再使用护发素,这样做的化学原理是 .
3.在用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示.
(1)该反应的化学方程式为: .
(2)该实验操作是将 滴加到另一种溶液中.
(3)当加入溶液的质量为a g时,反应所得溶液中的溶质为(写化学式) .
(4)当加入溶液的质量为b g时,向所得溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈 色,这时溶液中大量存在的阳离子是
.
( http: / / www.21cnjy.com )
4.金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体 ( http: / / www.21cnjy.com ).某同学将镁条放在热水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞试液,溶液变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了.请根据以上信息回答:
(1)镁条与热水反应的化学方程式为 ;
(2)反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明 ;
(3)请你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象进行探究.(只要提出假设、方案,不需要说出方案实施的具体结果)
假设一:热的Mg(OH)2溶液与空气的CO2反应,生成盐,溶液褪色.
方案一: .
假设二: .
方案二:
你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象还有哪些猜想?写出合理猜想和正确的实验方案,奖励4分.(化学满分不超过60分)
假设三:
方案三; .
5.[2007年1月17日新华社消息]国家 ( http: / / www.21cnjy.com )卫生部对《生活饮用水卫生标准》进行全面修订和完善.新标准为国家标准,对饮用水增加了亚硝酸盐、溴酸盐、贾第虫和隐孢子虫等危及人健康的有害物检测指标.新标准于2007年元月7日起强制执行.新标准水质指标将从以前的35项,增加到106项.这意味着今后居民饮用水有更多的检测项目把关.
我市河流众多,某化学兴趣小组用洁净的塑料瓶分别从甲、乙、丙、丁四条河流中,取回一定量的水样进行研究.请回答下列各小题:
(1)经测定,甲、乙、丙、丁四条河流的pH如图所示,则河水呈碱性的河流是 (填写序号,下同)A.甲B.乙C.丙D.丁
(2)在老师的指导下,他们还测定出水样中含有氮、磷、钠等,这里的氮、磷、钠是指
A.元素B.分子C.原子D.单质
(3)加氯消毒是我国城市供 ( http: / / www.21cnjy.com )水传统而主流的消毒方式,而越来越多的研究表明,面对污染加重,过多采用加氯方式反而会对水质安全有负面影响.因此,新标准在水处理工艺上重新考虑安全加氯对供水安全的影响,增加了与此相关的检测项目.为测定水样中氯离子含量,需2%的硝酸银溶液.若用硝酸银晶体配制100g该溶液,需加水 g
(4)上述溶液配制过程中,在用量筒取水时仰视读数(其它过程均正确),则所配溶液溶质的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)过去因为水源比较清洁,污染较小, ( http: / / www.21cnjy.com )水处理主要的任务是去除水中浊度与细菌病毒.但经过几十年的发展,目前我国水源水质污染主要是有机物污染、内分泌干扰物污染等,因此,新标准中新增的毒性指标更多关注于此.下列造成水污染的物质中常含有机物的是
A.含硫酸的废水;B.含烧碱的废水;C.含农药的废水;D.含碳酸氢铵的农业污水.
( http: / / www.21cnjy.com )
二.解答题(共5小题)
6.在一烧杯中盛有20.4g Na ( http: / / www.21cnjy.com )2CO3和NaCl 组成的固体混合物.向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的稀盐酸.放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示,请根据题意回答问题:
(1)当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液的pH 7(填>、=、<).
(2)原混合物中碳酸钠的质量.
(3)当滴加稀盐酸至图中A点时,烧杯中为不饱和溶液(常温),通过计算求出其中溶质的质量分数.(计算结果保留一位小数).
( http: / / www.21cnjy.com )
7.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将 (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中.
(2)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量.
( http: / / www.21cnjy.com )
8.在学习酸和碱的化学性质时,某化 ( http: / / www.21cnjy.com )学兴趣小组同学想证明:稀H2SO4与NaOH溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应.请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价.
(1)方案一:测定稀H2SO4与NaOH溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )混合前后的pH.测定某NaOH溶液的pH,pH 7(选填“大于”、“等于”或“小于”).将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中,混合均匀后测定其pH,发现pH减小了,但仍然大于7,小组中有的同学认为根据这个测定结果可以认为稀H2SO4与NaOH溶液发生了反应,你认为他们的结论是否正确: ,理由
.经过讨论后,他们向溶液中又加入一定量的稀H2SO4,混合均匀后测定其pH,pH 小于7.结论:发生了化学反应,并且 过量.
(2)方案二:根据下图图示实验步骤,观察到 的现象,说明发生了反应.
( http: / / www.21cnjy.com )
结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为 .
(3)为理解稀盐酸和氢氧化钠两者之间发生反应的微观实质,绘制了下图.
( http: / / www.21cnjy.com )
你认为在右边的圆圈中填入适当的化学式或离子符号:① ,② ,③
.
(4)某同学在稀H2SO4 ( http: / / www.21cnjy.com )与NaOH溶液混合后的溶液中加入CuSO4溶液,发现产生蓝色沉淀,说明溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”).
9.电解水实验可以确定水的组成.甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究.
( http: / / www.21cnjy.com )
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗?
【查阅资料】
图Ⅰ所示装置可用于电解水实验;硫酸钠可增强水的导电性,硫酸钠溶液呈中性.
【实验与讨论】
三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液,接通直流电,观察现象,电解一段时间后,断开电源.
(1)实验中发现试管①电 ( http: / / www.21cnjy.com )极附近的溶液迅速变红,管②电极附近的溶液仍为无色,乙同学用pH试纸测定管②电极附近的溶液,pH小于7.说明试管①电极附近的溶液呈 性,管②附近的溶液呈 (选填“酸”、“碱”或“中”)性.
(2)甲同学将实验后U形管中的溶液按图 ( http: / / www.21cnjy.com )Ⅱ所示倒入烧杯中,发现红色立刻消失.乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中,发现红色不完全消失.经讨论与分析,乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失,原因可能是酸 .
(3)甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等,再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中,观察现象:
甲同学的溶液仍为无色.
乙同学的溶液中红色仍不消失.
丙同学的溶液中红色 .
(4)甲、乙、丙同学分析了实验现象,为确证溶液的酸碱性,又进行下列实验:
甲同学用 来测定溶液,原因是 .
乙同学向溶液中滴加 ,使溶液中红色刚好褪去.因为造成(3)中溶液的红色仍不消失的原因是 .
【解释与结论】
用硫酸钠增强水的导电性时,电解后溶液混合均匀,呈中性.
【交流与反思】
甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了5g水后,则电解后硫酸钠溶液的质量分数为 .
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性,电解后溶液的碱性 .
乙同学的老师上课时用H2SO4增强水的导电性,电解后溶液的酸性 .
10.在研究酸和碱的化学性质时,同学们 ( http: / / www.21cnjy.com )想证明:稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后,虽然仍为无色溶液,为了确定发生了化学反应.请你与他们一起完成实验设计、实施和评价.
(1)方案一:测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应前后的PH.先测定氢氧化钠溶液的pH (选填“大于”、“等于”或“小于”)7,再将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中,混合均匀后测定混合溶液的pH小于7.
结论:稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应,并且 过量.
方案二:将稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中,观察到 .
结论:稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应.上述反应的化学方程式是 .
(2)进一步获取稀硫酸与氢氧化钠溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液确实发生了化学反应的证据,依据中和反应是 (选填:“放热”或“吸热”)反应,采用同温下的稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验,整个实验中至少需要测定溶液温度 次.
7.1 溶液的酸碱性
参考答案与试题解析
一.填空题(共5小题)
1.某学校化学活动小组的同学,取刚降地面的雨水样,用pH计(测pH的仪器)每隔几分钟测一次pH,其数据如下表所示:
(1)在测定的时间内,酸雨的酸性是 增强 (填增强或减弱).
(2)煤中含有的硫在燃烧时会以二氧化硫的形式排放,污染大气.
①硫在空气中燃烧的化学方程式是 S+O2 SO2
;
②回收二氧化硫可以生产硫酸,化学方程式为 ( http: / / www.21cnjy.com )2SO2+O2+2H2O=2H2SO4.参加反应的SO2与生成的H2SO4的质量比是 32:49 ,将6.4t的SO2全部转化,可得到H2SO4的质量为
9.8 t.
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;根据化学反应方程式的计算.
专题: 结合课本知识的信息;压轴实验题;图表分析,寻找有效数据.
分析: (1)PH<5.6的雨水称为酸雨,当溶液的PH小于7时,随着PH的减小酸性增强.
(2)硫在空气中燃烧能生成二氧化硫,根据化学方程式可以进行相关方面的计算.
解答: 解:(1)在测定的时间内,雨水的PH逐渐减小,酸性逐渐增强.故填:增强.
(2)①硫在空气中燃烧的化学方程式为:S+O2 SO2 .
②由2SO2+O2+2H2O=2H2 ( http: / / www.21cnjy.com )SO4可知,参加反应的SO2与生成的H2SO4的质量比是:128:196=32:49.故填:32:49.
设将6.4t的SO2全部转化,可得到H2SO4的质量为X,
2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
128 196
6.4t X
X=9.8t.
故填:9.8.
点评: 本题考查了酸雨、化学方程式的书写、根据化学方程式计算等方面的知识,书写化学方程式时要注意遵循质量守恒定律.
2.表中列出一些液体的pH.
(1)在厨房清洁剂中滴入酚酞试液显 红 色;
(2)人大量饮水后,胃液的pH会 变大 (填写“变大”、“变小”、“不变”);
(3)洗发时先用洗发水洗发再使用护发素,这样做的化学原理是 利用酸性物质和碱性物质发生复分解反应,既能去除污垢又能使头发健康成长 .
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;酸碱指示剂及其性质.
专题: 物质的性质与用途;压轴实验题;化学与生活健康;化学用语和质量守恒定律.
分析: (1)根据酚酞试液遇到碱性溶液变成红色分析;
(2)人的胃液显酸性,大量饮水会使酸性减弱,从而改变溶液的pH;
(3)洗发水的pH大于7、而护发素的pH小于7.实验表明:酸性溶液对头发无影响,碱性溶液对头发有害.
在洗发时、用强碱性的洗发剂清理头发上的脏物后,要使用显酸性的护发素对头发进行护理,使头发在弱酸的环境中健康成长.
解答: 解;(1)厨房清洁剂的pH为12,显碱性,能使无色的酚酞试液变成红色;
(2)人的胃液显酸性,pH<7,大量饮水会使酸性减弱,pH变大;
(3)洗发水的pH大于7,显碱性,而护发素的pH小于7,显酸性,故利用酸性物质和碱性物质发生复分解反应,既能去除污垢又能使头发健康成长.
故答案为:(1)红;
(2)变大;
(3)利用酸性物质和碱性物质发生复分解反应,既能去除污垢又能使头发健康成长(其他合理的说法均可)
点评: 本题考查了溶液的pH与酸碱性的关系以及对指示剂的作用,关键要分清各种指示剂在本同溶液中的变色情况.
3.在用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示.
(1)该反应的化学方程式为: 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O .
(2)该实验操作是将 氢氧化钠溶液 滴加到另一种溶液中.
(3)当加入溶液的质量为a g时,反应所得溶液中的溶质为(写化学式) H2SO4和Na2SO4
.
(4)当加入溶液的质量为b g时,向所得溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈 红
色,这时溶液中大量存在的阳离子是 Na+ .
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;酸碱指示剂及其性质;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 压轴实验题;化学用语和质量守恒定律;常见的酸 酸的通性;常见的碱 碱的通性.
分析: (1)根据题意,氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应,写出反应的化学方程式即可.
(2)根据图象中pH值的变化是从小于7逐渐的增大到大于7,进行分析确定操作的过程.
(3)根据图象加入溶液的质量为ag时,溶液的pH小于7,据此进行分析解答.
(4)根据图象加入溶液的质量为bg时,溶液的pH大于7,结合酚酞溶液的性质,进行分析解答.
解答: 解:(1)氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O.
(2)由图象可知,pH值是开始时小于7 ( http: / / www.21cnjy.com )逐渐的增大到7然后大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH升高,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中.
(3)当加入溶液的质量为ag时,溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀硫酸未全部参加反应,所得溶液中的溶质为反应生成的硫酸钠和剩余的硫酸.
(4)当加入溶液的质量为bg时 ( http: / / www.21cnjy.com ),溶液的pH大于7,溶液显碱性,说明氢氧化钠溶液过量,滴加酚酞试液变红色;此时所得溶液中的溶质为反应生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠,溶液中大量存在的阳离子为:Na+.
故答案为:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(2)氢氧化钠溶液;(3)H2SO4和Na2SO4;(4)红;Na+.
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.
4.金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体.某同学将镁条放在热水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞试液,溶液变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了.请根据以上信息回答:
(1)镁条与热水反应的化学方程式为 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ ;
(2)反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明 溶液显碱性 ;
(3)请你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象进行探究.(只要提出假设、方案,不需要说出方案实施的具体结果)
假设一:热的Mg(OH)2溶液与空气的CO2反应,生成盐,溶液褪色.
方案一: 向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入CO2,观察溶液颜色变化..
假设二: 红色消失是由于温度降低氢氧化镁的溶解度降低,溶解的氢氧化镁减少引起的; .
方案二: 取两只试管,分别加入相等质量的氢氧化镁固体,再分别加入相同体积的热水,滴加酚酞,一支保持温度不变,一支降低温度
你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象还有哪些猜想?写出合理猜想和正确的实验方案,奖励4分.(化学满分不超过60分)
假设三: 可能是空气中氧气作用的结果;
方案三; 向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入O2,观察溶液颜色变化..
考点: 酸碱指示剂及其性质;酸的化学性质;碱的化学性质.
专题: 压轴实验题;规律探究.
分析: (1)根据金属镁可与热水反应生 ( http: / / www.21cnjy.com )成一种碱和一种气体,滴加酚酞试液,溶液变为红色的信息,我们可以大胆的猜测,这种碱可能是氢氧化镁,由于化学反应都遵守质量守恒定律,所以可以进一步判断反应物和生成物的组成;
(2)根据碱能使酚酞试液变红色的性质可以知道,反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明溶液呈碱性;
(3)氢氧化镁是一种难溶于水的氢氧化物,温 ( http: / / www.21cnjy.com )度越高其他溶解度会略增大.所以当溶液是热的时候,因为其溶解度增大,溶液中的OH﹣浓度会更大,所以滴入酚酞,溶液会变红.如果温度降低,氢氧化镁的溶解度下降,OH﹣浓度降低,酚酞变成无色.
解答: 解:(1)根据金属镁 ( http: / / www.21cnjy.com )可与热水反应生成一种碱和一种气体,滴加酚酞试液,溶液变为红色的信息,我们可以大胆的猜测,这种碱可能是氢氧化镁,由于化学反应都遵守质量守恒定律,反应的化学方程式为:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
(2)根据碱能使酚酞试液变红色的性质可以知道,能使酚酞变红色的溶液显碱性,反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明溶液呈碱性.
(3)放置在空气中冷却后,发现溶液的红 ( http: / / www.21cnjy.com )色褪去了,根据碱能与二氧化碳反应的化学性质,或者我们很容易会想到是否是碱性溶液与空气中的二氧化碳反应生成了其他的盐,这样我们可以设计向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入CO2的实验去验证;根据氢氧化镁微溶于水的性质和物质的溶解度受温度的影响,我们可以猜测温度降低,Mg(OH)2溶解度变小了,从而设计加热褪色的溶液,观察溶液颜色变化的实验;
加分:可能是空气中氧气、氮气或其他成分作用的结果,根据假设设计实验方案.
故答案为:(1) Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑;
(2)溶液显碱性;
(3)方案一:向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入CO2,观察溶液颜色变化..
假设二:红色消失是由于温度降低氢氧化镁的溶解度降低,溶解的氢氧化镁减少引起的;.
方案二:取两只试管,分别加入相等质量的氢氧化镁固体,再分别加入相同体积的热水,滴加酚酞,一支保持温度不变,一支降低温度
假设三:可能是空气中氧气作用的结果;
方案三; 向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入O2,观察溶液颜色变化..
点评: 本题考查了如何探究物质的性质和变化规律,掌握反应现象与本质的联系,了解酸碱指示剂及其性质,学会猜想和事实验证.
5.[2007年1月17日新华社消息] ( http: / / www.21cnjy.com )国家卫生部对《生活饮用水卫生标准》进行全面修订和完善.新标准为国家标准,对饮用水增加了亚硝酸盐、溴酸盐、贾第虫和隐孢子虫等危及人健康的有害物检测指标.新标准于2007年元月7日起强制执行.新标准水质指标将从以前的35项,增加到106项.这意味着今后居民饮用水有更多的检测项目把关.
我市河流众多,某化学兴趣小组用洁净的塑料瓶分别从甲、乙、丙、丁四条河流中,取回一定量的水样进行研究.请回答下列各小题:
(1)经测定,甲、乙、丙、丁四条河流的pH如图所示,则河水呈碱性的河流是 B (填写序号,下同)A.甲B.乙C.丙D.丁
(2)在老师的指导下,他们还测定出水样中含有氮、磷、钠等,这里的氮、磷、钠是指 A
A.元素B.分子C.原子D.单质
(3)加氯消毒是我国城市供水传统而主流的消毒方式,而越来越多的研究表明,面对污染加重,过多采用加氯方式反而会对水质安全有负面影响.因此,新标准在水处理工艺上重新考虑安全加氯对供水安全的影响,增加了与此相关的检测项目.为测定水样中氯离子含量,需2%的硝酸银溶液.若用硝酸银晶体配制100g该溶液,需加水 98 g
(4)上述溶液配制过程中,在用量筒取水时仰视读数(其它过程均正确),则所配溶液溶质的质量分数 偏小 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)过去因为水源比较清洁,污染较小,水处理主要的任务是去除水中浊度与细菌病毒.但经过几十年的发展,目前我国水源水质污染主要是有机物污染、内分泌干扰物污染等,因此,新标准中新增的毒性指标更多关注于此.下列造成水污染的物质中常含有机物的是 C
A.含硫酸的废水;B.含烧碱的废水;C.含农药的废水;D.含碳酸氢铵的农业污水.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;实验数据处理或者误差分析的探究;一定溶质质量分数的溶液的配制;有机物的特征、分类及聚合物的特性.
专题: 化学计算;结合课本知识的信息;压轴实验题.
分析: 当溶液的PH>7时,溶液显碱性. ( http: / / www.21cnjy.com )水样中含有氮、磷、钠等通常是指元素.溶液由溶质和溶剂两部分组成,溶质质量和溶液质量的比再乘以百分之百就是溶液的溶质质量分数.用量筒取水时仰视读数量取的水偏多.农药大部分属于有机物.
解答: 解:(1)甲、乙、丙、丁四条河流中乙的PH大于7,显碱性.故填:B.
(2)水样中含有氮、磷、钠等通常是指元素.故填A.
(3)解:需要水的质量为:100g×(1﹣2%)=98g.
答:需要水的质量为98g.
(4)用量筒取水时仰视读数量取的水偏多,这样 ( http: / / www.21cnjy.com )使得溶剂的质量增大,从而使得溶液的质量增大,溶质的质量不变,所以配制的溶液的质量分数偏小.故填:偏小.
(5)农药大部分属于有机物,含农药的废水中含有有机物.故填:C.
点评: 解答本题要掌握溶液的酸碱性和 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液PH大小的关系,掌握溶液质量分数的含义,理解农药中主要成分的所属类别,然后进行分析、判断,从而得出正确的结论.
二.解答题(共5小题)
6.在一烧杯中盛有20.4g Na2C ( http: / / www.21cnjy.com )O3和NaCl 组成的固体混合物.向其中逐渐滴加溶质质量分数为10%的稀盐酸.放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图所示,请根据题意回答问题:
(1)当滴加稀盐酸至图中B点时,烧杯中溶液的pH < 7(填>、=、<).
(2)原混合物中碳酸钠的质量.
(3)当滴加稀盐酸至图中A点时,烧杯中为不饱和溶液(常温),通过计算求出其中溶质的质量分数.(计算结果保留一位小数).
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;实验探究物质的组成成分以及含量;有关溶质质量分数的简单计算;根据化学反应方程式的计算.
专题: 压轴实验题;图表分析,寻找有效数据;溶质质量分数与化学方程式相结合的计算.
分析: 根据图象不难看出,当滴加稀盐酸至 ( http: / / www.21cnjy.com )图中A点时,生成的气体的质量不再增加,说明碳酸钠已刚好完全反应,若再加稀盐酸则表明盐酸已过量,即说明参加反应的稀盐酸的量是73g,把稀盐酸中溶质的质量代入化学方程式进行计算就可求出有关的量;求反应后所得的质量可以根据加入物质的总质量﹣难溶于水也不参加反应的杂质的质量﹣生成的气体或沉淀的质量.
解答: 解:(1)从图象中不难看出 ( http: / / www.21cnjy.com ),当滴加稀盐酸到A时,二氧化碳的质量不再增加,说明碳酸钠已完全反应,若再滴加稀盐酸,则盐酸过量,溶液呈酸性,PH小于7.故填:<
(2)(3)据稀盐酸的质量,根据化学方程式进行计算;
故答案为:73g10%的稀盐酸中含H ( http: / / www.21cnjy.com )Cl的质量是:73g×10%=7.3g,设参加反应的碳酸钠的质量为x,反应生成的氯化钠的质量为y,生成的二氧化碳的质量为z.
Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O
106 73 117 44
x 7.3g y z
=,x=10.6g
=,y=11.7g
=,z=4.4g
原混合物中碳酸钠的质量为10.6g.
杯里不饱和溶液中溶质的质量为:11.7g+(20.4g﹣10.6g)=21.5g
烧杯里不饱和溶液的质量为:20.4g+73g﹣4.4g=89g
烧杯里不饱和溶液中溶质的质量分数为:×100%=24.2%
答:溶质的质量分数为24.2%.
点评: 本题难度较大,主要考查了根据化学方程式进行计算和有关溶液中溶质质量分数的计算,从而培养学生对概念的应用和分析问题、解决问题的能力.
7.用质量分数为5%的稀盐酸和10%的氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示:
(1)该实验是将 氢氧化钠溶液 (选填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中.
(2)当加入溶液的质量a为20g时,求所得溶液中溶质的质量.
( http: / / www.21cnjy.com )
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;有关溶质质量分数的简单计算;根据化学反应方程式的计算.
专题: 压轴实验题;溶质质量分数与化学方程式相结合的计算;常见的酸 酸的通性;常见的碱 碱的通性.
分析: (1)根据图象中pH值的变化是从小于7逐渐的增大到大于7,进行分析确定操作的过程.
(2)根据溶质质量=溶液质量×溶质的质 ( http: / / www.21cnjy.com )量分数,列式表示出当加入氢氧化钠溶液的质量为20g时溶质的质量,进而根据化学方程式计算出所得溶液中溶质的质量即可.
解答: 解:(1)由图象可知 ( http: / / www.21cnjy.com ),pH值是开始时小于7逐渐的增大到7然后大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH升高,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中.故答案为:氢氧化钠溶液.
(2)设溶液中溶质的质量为x
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
20g×10% x
,x=2.925g
答:所得溶液中溶质的质量为2.925g.
点评: 本题难度不是很大, ( http: / / www.21cnjy.com )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.
8.在学习酸和碱的化学性质时,某化学兴趣小 ( http: / / www.21cnjy.com )组同学想证明:稀H2SO4与NaOH溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应.请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价.
(1)方案一:测定稀H2SO4与NaOH溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )混合前后的pH.测定某NaOH溶液的pH,pH 大于 7(选填“大于”、“等于”或“小于”).将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中,混合均匀后测定其pH,发现pH减小了,但仍然大于7,小组中有的同学认为根据这个测定结果可以认为稀H2SO4与NaOH溶液发生了反应,你认为他们的结论是否正确:
不正确 ,理由 氢氧化钠溶液加水稀释其pH也会减小
.经过讨论后,他们向溶液中又加入一定量的稀H2SO4,混合均匀后测定其pH,pH 小于7.结论:发生了化学反应,并且 稀硫酸
过量.
(2)方案二:根据下图图示实验步骤,观察到 滴有酚酞的溶液红色消失 的现象,说明发生了反应.
( http: / / www.21cnjy.com )
结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为 H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O .
(3)为理解稀盐酸和氢氧化钠两者之间发生反应的微观实质,绘制了下图.
( http: / / www.21cnjy.com )
你认为在右边的圆圈中填入适当的化学式或离子符号:① H2O或Na+ ,②
Na+或H2O ,③ SO42﹣
.
(4)某同学在稀H2SO4与NaOH溶液混合 ( http: / / www.21cnjy.com )后的溶液中加入CuSO4溶液,发现产生蓝色沉淀,说明溶液呈 碱性 (填“酸性”、“中性”或“碱性”).
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;酸、碱、盐的鉴别;化学符号及其周围数字的意义;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 微观粒子模拟图型;压轴实验题;化学用语和质量守恒定律;化学反应的基本类型和能量变化;常见的酸 酸的通性;常见的碱 碱的通性.
分析: 根据已有的知识进行分 ( http: / / www.21cnjy.com )析,氢氧化钠溶液的pH大于7,加水稀释或加入酸性物质pH会减小,氢氧化钠溶液能使酚酞变红,酚酞试液在酸性和中性溶液中不变色,硫酸铜能与可溶性含氢氧根离子的物质反应生成氢氧化铜蓝色沉淀.
解答: 解:(1)氢氧化钠溶液呈 ( http: / / www.21cnjy.com )碱性,其溶液的pH大于7,将氢氧化钠溶液加水稀释,其pH会减小,故pH减小不能确定就是氢氧化钠与硫酸发生了化学反应,继续加入稀硫酸,溶液的pH小于7,说明氢氧化钠消失,参加了化学反应,且此时稀硫酸过量,故填:大于,不正确,氢氧化钠溶液加水稀释其pH也会减小,稀硫酸或稀H2SO4;
(2)氢氧化钠溶液能使酚酞变红,若将稀硫酸 ( http: / / www.21cnjy.com )加入氢氧化钠溶液中,观察到红色消失,说明溶液的碱性消失,即氢氧化钠参加了化学反应,氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水,故填:滴有酚酞的溶液红色消失,H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O;
(3)根据反应的微观示意图可以看出,反 ( http: / / www.21cnjy.com )应后的生成物中含有两个钠离子和两个水分子,含有一个硫酸根离子,故①②处为钠离子或水分子,③处为硫酸根离子,故填:①H2O或Na+ ②Na+或H2O ③SO42﹣;
(4)在稀H2SO4与NaOH溶液混合后的溶液中加入CuSO4溶液,发现产生蓝色沉淀,说明溶液中含有氢氧根离子,溶液呈碱性,故填:碱性.
点评: 本题考查了酸碱中和反应的判断,完成此题,可以依据物质的性质进行.
9.电解水实验可以确定水的组成.甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究.
( http: / / www.21cnjy.com )
【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗?
【查阅资料】
图Ⅰ所示装置可用于电解水实验;硫酸钠可增强水的导电性,硫酸钠溶液呈中性.
【实验与讨论】
三位同学分别向U形管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液,接通直流电,观察现象,电解一段时间后,断开电源.
(1)实验中发现试管①电极附近的溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液迅速变红,管②电极附近的溶液仍为无色,乙同学用pH试纸测定管②电极附近的溶液,pH小于7.说明试管①电极附近的溶液呈 碱 性,管②附近的溶液呈
酸 (选填“酸”、“碱”或“中”)性.
(2)甲同学将实验后U形管中的溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液按图Ⅱ所示倒入烧杯中,发现红色立刻消失.乙同学、丙同学将试验后U形管中的溶液按图Ⅲ所示分别倒入烧杯中,发现红色不完全消失.经讨论与分析,乙、丙同学的试验中溶液的红色不消失,原因可能是酸 不足 .
(3)甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等,再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中,观察现象:
甲同学的溶液仍为无色.
乙同学的溶液中红色仍不消失.
丙同学的溶液中红色 恰好褪去 .
(4)甲、乙、丙同学分析了实验现象,为确证溶液的酸碱性,又进行下列实验:
甲同学用 pH试纸 来测定溶液,原因是
实验中滴加酚酞的溶液变为无色,可能呈中性,也可能因酸过量而呈酸性,故用pH试纸来确认 .
乙同学向溶液中滴加 稀硫酸 ,使溶液中红色刚好褪去.因为造成(3)中溶液的红色仍不消失的原因是
乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸 .
【解释与结论】
用硫酸钠增强水的导电性时,电解后溶液混合均匀,呈中性.
【交流与反思】
甲同学取55g质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解,消耗了5g水后,则电解后硫酸钠溶液的质量分数为 2.2% .
甲同学的老师上课时用NaOH增强水的导电性,电解后溶液的碱性 增强 .
乙同学的老师上课时用H2SO4增强水的导电性,电解后溶液的酸性 增强 .
考点: 溶液的酸碱性测定;实验探究物质的性质或变化规律;酸碱指示剂及其性质.
专题: 压轴实验题;实验方法和过程的探究.
分析: 本题是溶液酸碱性的测定,利用酸碱指示剂或者pH试纸都可以测定出来,解题的关键是判断溶液里面的成分.
解答: 解:根据实验的结果对溶液的酸碱性做出判断,进而分析即可.
【实验与探讨】(1)酚酞溶液遇碱变红,pH值小于7溶液显酸性.
故答案为:碱;酸;
(2)红色不消失说明还有碱性溶液.
故答案为:不足(或酸液残留在管壁上等)
(3)丙同学的溶液中酸与碱恰好完全反应了.
故答案为:恰好褪去(或立即消失)
(4)因为酚酞溶液与酸不反应没有现象,所以无色就有2种情况,而用pH试纸就可以很简单的判断此时的溶液到底呈什么性.
故答案为:pH试纸;实验中滴加酚酞的溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液变为无色,可能呈中性,也可能因酸过量而呈酸性,故用pH试纸来确认.稀硫酸(或酸);乙同学用pH试纸测定管②电极附近溶液时消耗了少量酸.
【交流与反思】甲同学消耗了5克水,溶液还剩50克,而溶质没有变还是55×2%=1.1g.所以电解后的溶液中溶质的质量分数为×100%=2.2%.为提高水的导电性,加入酸时,由于溶液中减少的是水,即酸的浓度在增大,所以酸性在增强,pH值在减小.而加入的是碱时,由于也是水在减少,即碱的浓度在增大,所以碱性增强,pH在增大.
故答案为:2.2%;增强;增强.
点评: 本题是有一定难度的,一是题干太长,容易使人出现审题疲劳,二是如何选择判断酸碱性的方法.
10.在研究酸和碱的化学性质时,同 ( http: / / www.21cnjy.com )学们想证明:稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后,虽然仍为无色溶液,为了确定发生了化学反应.请你与他们一起完成实验设计、实施和评价.
(1)方案一:测定稀硫酸和氢氧化钠溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液反应前后的PH.先测定氢氧化钠溶液的pH 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)7,再将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中,混合均匀后测定混合溶液的pH小于7.
结论:稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应,并且 H2SO4 过量.
方案二:将稀硫酸加入滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中,观察到 红色逐渐消失 .
结论:稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应.上述反应的化学方程式是 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O .
(2)进一步获取稀硫酸与氢氧化钠溶液确 ( http: / / www.21cnjy.com )实发生了化学反应的证据,依据中和反应是 放热 (选填:“放热”或“吸热”)反应,采用同温下的稀硫酸与氢氧化钠溶液进行实验,整个实验中至少需要测定溶液温度
3 次.
考点: 溶液的酸碱性与pH值的关系;酸的化学性质;碱的化学性质;物质发生化学变化时的能量变化;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
专题: 压轴实验题;化学用语和质量守恒定律;常见的酸 酸的通性;常见的碱 碱的通性.
分析: (1)当溶液的p ( http: / / www.21cnjy.com )H等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性;据此根据氢氧化钠溶液的酸碱性进行分析判断.
根据题意,将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中,混合均匀后测定混合溶液的pH小于7,则可判断出反应后酸过量.
根据碱溶液遇酚酞溶液变红,利用酸碱反发生中和反应使碱减少,据此判断颜色的变化.
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,写出反应的化学方程式即可.
(2)中和反应为放热反应,根据测定反应前后、过程中溶液的温度变化来确定至少测定的次数.
解答: 解:(1)氢氧化钠溶液显碱性,其pH大于7;
将一定量稀硫酸加入该氢氧化钠溶液中,混合均匀后测定混合溶液的pH小于7,说明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应,且稀硫酸过量.
酚酞溶液滴入到氢氧化钠溶液中显红色,当向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸时,发生中和反应反应使碱减少至消失,则红色逐渐变浅直至消失.
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O.
(2)中和反应为放热反应,可以通过 ( http: / / www.21cnjy.com )测定反应前后溶液的温度变化来进行确定,反应前测定起始温度,反应中测定温度是否升高,加入过量的硫酸再测定溶液的温度是否降低,故最少需要测定3次.
故答案为:(1)大于;H2SO4;红色逐渐消失;2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(2)放热;3.
点评: 本题有一定难度,考查了中和反应及其应用,掌握中和反应、常见酸碱指示剂的性质、溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系是正确解题的关键.