《常见的酸和碱》典例精析一
【例1】物质的性质决定其保存方法。固体氢氧化钠具有以下性质:
①白色固体 ②有腐蚀性 ③易吸收水分 ④能与空气中的二氧化碳反应
由此可知,氢氧化钠固体必须密封保存的主要原因是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【难度】易
【精析】本题考查氢氧化钠的性质与保存方法。氢氧化钠易吸收水分,若不密封保存会发生潮解;氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应,若不密封保存会变质。
【答案】D
【例2】(海南)以下是浓盐酸试剂瓶上标签的部分内容。请回答:
(1)该浓盐酸中的溶质是 (填化学式)。
(2)现要配制3%的稀盐酸120 g,需要这种浓盐酸 g。
(3)使用一段时间后,浓盐酸的溶质的质量分数小于36%,原因是:
。
(4)盐酸等许多酸都能使紫色石蕊试液变红,是因为酸溶液中含有较多的 (用化学符号表示)。
【难度】中
【精析】本题考查了盐酸的挥发性及其与酸碱指示剂作用的化学性质,同时也考查了溶液稀释的相关知识,具有一定的综合性。(1)盐酸是氯化氢气体的水溶液,溶质是氯化氢(HCl);(2)设需浓盐酸的质量为x,则:36%x=3%×120 g,解之得:x=10 g;(3)浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使溶液中的溶质减少,故盐酸的质量分数减小;(4)酸在水溶液中都能解离出相同的H+,是H+使石蕊溶液变成红色。
【答案】(1)HCl (2)10 g (3)浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,使溶液中的溶质减少,故盐酸的质量分数减小 (4)H+
【例3】下列对酸、碱性质的归纳不正确的是( )
A.酸能与某些金属氧化物反应生成盐和水
B.碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水
C.酸能与碱反应生成盐和水
D.有盐和水生成的反应一定是中和反应
【难度】中
【精析】本题考查了酸、碱的化学性质以及对中和反应的理解,中和反应的实质是酸与碱共同作用生成盐和水,反应物酸与碱需要特别强调。因为酸与某些金属氧化物、碱与某些非金属氧化物反应都能生成盐和水,但都不属于中合反应。
【答案】D
【例4】某食品袋内有一小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。
(1)生石灰(CaO)可做干燥剂的理由是 (用化学方程式表示)。
(2)对它作了一系列探究,获得较多收益,其实验方案如下:
问题与猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
问题1:小纸袋中的物质能否继续做干燥剂?
取足量小纸袋中固体物质放入烧杯中,加入适量水,触摸杯壁
不发热
不能做干燥剂
问题2:我猜想变质后的物质可能是什么?
【难度】难
【精析】本题综合性较强,考查了对熟石灰的制备及现象的理解,熟石灰变质的成因及解释。CaO可以做干燥剂的原因是它能与水发生反应,生成Ca(OH)2。它能否继续做干燥剂,关键看是否变质。CaO放在空气中,一方面可以与空气中的水分发生反应,生成Ca(OH)2,另一方面生成的氢氧化钙又可以继续与空气中的CO2发生反应生成CaCO3。故要检验CaO是否变质,实质是检验其中是否含有Ca(OH)2或CaCO3。
答案:(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)见下表:
问题与猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
CaCO3(碳酸钙)
取小纸袋中少量固体于试管中,注入稀HCl
有气泡产生
固体中有碳酸钙
或CaCO3(碳酸钙)
取小纸袋中少量固体于试管中,注入稀HCl,并把产生的气体通入澄清的石灰水中
加入稀HCl时有气泡产生,石灰水变浑浊
固体中有碳酸钙
或Ca(OH)2(氢氧化钙)
取小纸袋中少量固体于试管中,向试管中注入水,充分溶解后取上层清液,向清液中加入无色酚酞
酚酞试液由无色变为红色
固体中可能有氢氧化钙
【例5】(2012年,山西)同学们在学习酸、碱的化学性质时构建了如下图知识网络,A、B、C、D是不同类别的无机化合物,“—”表示物质在一定条件下可以发生化学反应。请回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为:___________________________________________,实验现象为_____________________________________________________________________。
(2)写出图中一个中和反应的化学方程式______________________________________。
(3)物质C应具备的条件是_________________________________________________。
【难度】中
【精析】本题考查了学生对酸和碱的化学性质的掌握程度,以及物质分类的知识。
【答案】(1)Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O 红色(或红棕色)固体不断溶解,溶液由无色变成黄色
(2)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
(3)盐,且与Ca(OH)2、HCl反应符合复分解反应发生的条件
《常见的酸和碱》典例精析二
【例1】向某溶液中滴入无色酚酞溶液后不显色,向该溶液中滴入紫色石蕊溶液,则( )
A.一定显红色 B.可能仍为紫色,也可能显红色
C.可能显蓝色 D.一定显无色
【分析】不能使无色酚酞显色的溶液可以是酸性或中性溶液,因此向该溶液中滴入紫色石蕊试液后的颜色变化是不确定的,可能是紫色石蕊在上述两种溶液里的显色变化。
【答案】B
【点评】该题帮助学生进一步认识酸碱指示剂,为应用指示剂鉴别溶液的酸碱性奠定基础。
【例2】三位同学想在实验室中用自带的花瓣制一种酸碱指示剂,并用它来检验未知溶液的酸碱性。
(1)写出他们应选用的器材名称:__________________________________________ 。
(2)下表是三位同学自制指示剂的变色情况。
指示剂原料
浸出液滴入稀硫酸时的颜色变化
指示剂颜色
浸出液滴入氢氧化钠溶液时的颜色变化
甲
牵牛花花瓣
红色
紫色
蓝色
乙
月季花花瓣
浅红色
红色
黄色
丙
喇叭花
紫色
紫色
黄色
甲同学在未知溶液中滴入他自制的指示剂,发现溶液变成红色,他认为未知溶液呈酸性。丙同学用他的指示剂也做了同样的实验,发现溶液仍为紫色,他认为甲同学的结论是错误的。你认为哪些同学的说法是正确的?为什么?
(3)你会选用哪些同学制的指示剂做实验?选用指示剂时,应注意什么?
【分析】(1)由制取指示剂的基本过程,不难知道所需的器材。
(2)丙同学实验得出的结论,忽视了指示剂在中性溶液里的表现情况。他的指示剂由喇叭花制得,本身是紫色,盐酸不能使它变色,在中性溶液中也可能是紫色。
(3)很显然甲同学制得的指示剂在酸、碱性溶液里颜色变化差别很大,便于区别。
【答案】(1)研钵、烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗等。
(2)甲同学说法正确。因为他制得的指示剂滴在盐酸里由紫色变为红色,而未知溶液也能使指示剂由紫色变为红色,与盐酸的性质相似。
(3)甲同学。他制得指示剂在酸、碱性溶液里颜色变化显著且差别较大,便于区别。
【点评】该题让学生了解指示剂的制取和来源,清楚如何选择植物色素作指示剂,同时加强对指示剂应用的理解。
【例3】著名化学家罗伯特·波义耳在一次实验中,不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上,过了一会儿,他惊奇地发现,紫色的花瓣上出现了红点点。波义耳对这一意外地发现作出了各种假设,经过多次实验验证,探究普遍规律终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象,你有哪些假设?请将你的各种假设以及验证假设的实验方案填写在下表中。
你对紫罗兰花瓣遇盐酸变红现象的原因的各种假设
你验证假设的实验方案
【分析】本题的问题是对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象提出假设,然后进行实验验证,探究普遍规律。假设的角度可以从不同的酸思考,也可以对不同种类的花瓣进行猜想,然后用不同的酸与紫罗兰花瓣或盐酸与不同种类的花瓣反应等等,进行实验验证。
【答案】
(1)其他酸也能使紫罗兰花瓣变红色吗?
将稀硫酸、稀硝酸等酸溶液分别滴到花瓣上,观察现象。
(2)盐酸能使其他种类花瓣变色吗?
将盐酸分别滴到其他种类的花瓣上,观察现象。
(3)碱溶液也能使紫罗兰花瓣变色吗?
将氢氧化钠、氢氧化钙等碱溶液分别滴到花瓣上,观察现象。
【例4】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.浓盐酸在空气中会冒白烟
C.浓硫酸敞口一段时间后,溶液的质量会减少
D.浓硫酸溶于水时放出大量的热
【错解】B
【分析】产生错误的原因是“烟”和“雾”分不清楚。不知道“烟”是固体小颗粒,而“雾”是小液滴,故错选B。浓盐酸在空气中易挥发氯化氢气体,溶液质量减少,故A错;挥发出的氯化氢气体和空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴,呈白雾状,故B错;浓硫酸易吸收水分,溶液质量应增加,故C错;浓硫酸溶于水时放出大量的热,是浓硫酸的重要物理性质,故D正确。
【答案】D
【例5】现有失去标签的相同体积的两瓶液体,一瓶是98%的浓硫酸,另一瓶是10%的稀硫酸,请你用学过的物理和化学知识,各用两种方法将它们鉴别出来。
物理方法:(1)_________________________;(2)___________________________ 。
化学方法: (1) _______________________;(2)___________________________ 。
【分析】:这是一道开放性试题,所谓开放性试题可能其条件是开放的,可能其答案是开放的,也可能解决问题的过程是开放的,有时兼而有之。没有固定的标准答案,但有利于考察、培养创新能力。解答本题,需用在对稀硫酸与浓硫酸的性质进行比较分析的基础上,采取适当的方法来解决,因而是一道策略型开放性试题。
【答案】物理方法:(1)用天平称质量,质量大的为浓硫酸;
(2)向两支各盛有少量水的试管中,分别滴加一种酸溶液数滴,用手摸管壁,较热的试管中所滴加的是浓硫酸。
化学方法:(1)用玻璃棒分别蘸取两种酸涂在白纸条上,纸条变黑的是浓硫酸;
(2)取少量的两种酸与试管中,分别加入铁钉,与铁钉反应持续产生气泡的是稀硫酸。
【例6】“旺旺雪饼”袋内有一个小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。
(1)生石灰(CaO)可做干燥剂的理由是(用化学方程式表示)__________________ 。
(2)我对它做了一系列探究,获得较多收益,其实验方案如下:
问题与猜想
实验步骤
实验现象
实验结论
问题1:小纸袋中的物质能否继续做干燥剂?
取足量小纸袋中固体放入烧杯中,加入适量水,触摸杯壁。
不能做干燥剂
问题2:我猜想变质后的物质可能是__________。
对它还有一个要探究的新问题:_______________________________________。
【分析】不同通过具体的生活实例,考察学生的科学探究能力,纸袋中的物质能否继续作干燥剂,只需将小纸袋中的固体放入烧杯中,加水,用手触摸烧杯外壁,若不发热,则不能再继续作干燥剂。猜想变质后的物质可能是什么,可从生石灰放在空气中能与何种物质反应方面考虑,即氧化钙与水反应生成氢氧化钙,产物氢氧化钙又与二氧化碳反应生成碳酸钙和水,因而其探究设计的实验步骤、实验现象、实验方法不唯一。再探究的问题,就是要对原探究的问题具体、细致、深入地思考,如完全变质需要多长时间?变质后的物质中有多少碳酸钙生成或变质后的物质中碳酸钙的含量为多少?变质后的物质中是否还含有氧化钙,其含量为多少等。
【答案】(1)CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)
不发热
碳酸钙
取小纸袋中少量固体干燥剂于试管中,注入稀盐酸
有气泡产生
固体中有碳酸钙
或碳酸钙
或取小纸袋中少量固体于试管中,注入盐酸,并将产生的气体通人澄清石灰水中
或加稀盐酸时有气泡冒出;石灰水变浑浊
或固体中有碳酸钙
或氢氧化钙
或取小纸袋中少量固体于试管中,向试管中加入水,充分溶解后取上层清液,向清液中加无色酚酞
或酚酞试液由无色变为红色
或固体中有氢氧化钙
变质后的物质中碳酸钙的含量为多少?