第3节 常见的酸
第1课时 盐酸
知识点 1 盐酸的物理性质
1.浓盐酸在空气中会形成白雾的原因是( )
A.浓盐酸电离出氯离子
B.浓盐酸中挥发出的水蒸气形成了白雾
C.浓盐酸与空气中的二氧化碳反应,生成了碳酸小液滴
D.浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合,形成小液滴
2.保存或使用浓盐酸的合理方法是( )
A.用广口瓶存放浓盐酸
B.把鼻孔凑到试剂瓶口闻浓盐酸的气味
C.密封保存在阴凉处
D.浓盐酸可以作干燥剂
知识点 2 盐酸的化学性质
3.人的胃液里含有少量的________,可帮助消化。若胃酸过多,则需要服用胃舒平[Al(OH)3]或墨鱼骨粉(CaCO3)等药物来治疗,写出有关反应的化学方程式:________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
4.将下列物质加入到稀盐酸中,观察不到明显现象的是( )
A.石蕊试液 B.酚酞试液
C.生锈的铁钉 D.鸡蛋壳
5.不能用金属跟盐酸直接反应得到的物质是( )
A.氯化铁 B.氯化亚铁
C.氯化锌 D.氯化镁
6.把一根洁净的铁钉放在稀硫酸中:①在铁钉表面产生气泡;②溶液由无色逐渐变为浅绿色;③铁钉的质量减少;④溶液的质量增加。以上叙述正确的是( )
A.①②③ B.①②③④ C.①④ D.①③④
7.盐酸溶液中含有H+,能使石蕊试液变红。在滴有紫色石蕊试液的稀盐酸中,分别加入过量的下列物质,溶液仍为红色的是( )
A.CaO B.NaOH C.Na2CO3 D.AgNO3
8.实验室中一瓶浓盐酸敞口放置一定时间,下列图像能正确反映其变化关系的是( )
图A1-3-1
9.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( )
图A1-3-2
A.①③ B.②④ C.①②④ D.①③④
10.在盐酸除铁锈的实验中,我们常会发现生锈的铁钉表面有一些气泡产生。气泡是怎么产生的?针对这一问题,同学们提出了有关假设,并设计了如图A1-3-3甲所示的实验进行探究。实验时,观察到放有铁粉的试管中有气泡产生,而另一试管中没有,从而验证了假设成立。
图A1-3-3
(1)分析上述实验,你认为同学们建立的假设是
________________________________________________________________________。
(2)有同学认为上述实验不够严谨,溶液中的水可能会对实验产生影响。于是他们又进行了对照实验,请你在图乙的虚线框中用图示的形式将对照实验补充完整。
(3)还有同学想:气体会不会是铁锈与水反应产生的?他认为还要补充一个铁锈与水反应的实验,你觉得有没有必要?______________________________________________________。
11.2018·嘉兴节选 大理石是含杂质的碳酸钙,因具有美丽花纹而被广泛用于建筑物外墙、内壁的贴面和地面铺设。某同学想测出大理石样品中碳酸钙的含量,进行了如下实验和分析。取一定量的大理石样品置于图甲的发生装置中,用分液漏斗向下滴加盐酸(反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,杂质不参加反应),产生的气体用含有碱性物质的吸收装置充分吸收。
(1)反应前,测得图A1-3-4甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为m g。实验后,根据实验数据绘制了图乙,曲线a、b分别表示锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量随反应时间变化的情况。请根据曲线b分析计算出大理石样品中碳酸钙的质量。
图A1-3-4
(2)请综合分析曲线a、b,计算出实验中所用盐酸中溶质的质量分数。
(3)计算后,该同学对上述实验进行了反思。他认为分液漏斗中选用的盐酸浓度偏大,会对实验结果造成较大影响,其原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
拓| 展| 培| 优
12.将一烧杯稀盐酸分成质量相等的四份,然后向这四份盐酸中分别加入足量的下列物质。经过充分反应,除了未反应的固体外,溶液中都有氯化锌。其中溶质质量分数最大的是加入( )
A.Zn B.ZnO C.Zn(OH)2 D.ZnCO3
13.氧化铜与稀盐酸发生反应时,容器中溶液总质量随反应时间的变化曲线如图A1-3-5所示。下列说法正确的是( )
图A1-3-5
A.该实验是将氧化铜逐渐加入稀盐酸中
B.n点和m点对应溶液中铜元素质量不相等
C.n点和m点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分相同
D.该曲线不能反映溶液中溶剂质量随时间的变化关系
14.向一定质量的稀盐酸中加入镁粉至过量,若图A1-3-6中横坐标表示镁粉的质量,则纵坐标表示( )
图A1-3-6
A.生成气体的质量 B.稀盐酸的质量
C.氯化镁的质量 D.溶液的质量
教师详解详析
1.D
2.C [解析] 液体药品要保存在细口瓶中;不能把鼻孔凑到试剂瓶口闻浓盐酸的气味;浓盐酸没有吸水性,所以不能作干燥剂。
3.盐酸 Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
4.B 5.A 6.B
7.D [解析] 氧化钙能与盐酸反应生成氯化钙和水,氯化钙的溶液呈中性,而过量的氧化钙与水反应生成氢氧化钙,导致溶液呈碱性,所以溶液会变蓝;氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好反应时溶液呈中性,氢氧化钠过量时溶液呈碱性,所以溶液会变蓝;碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性,所以碳酸钠过量时溶液会变蓝;硝酸银溶液能与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,硝酸呈酸性,故溶液仍为红色。
8.A [解析] 浓盐酸具有挥发性,当敞口放置时溶质氯化氢会挥发出来,导致溶质质量减少,溶质质量分数减小,溶液质量减少,而在此过程中溶剂质量不变。
9.A [解析] 盛浓盐酸的试剂瓶瓶口的“白雾”是由浓盐酸挥发出的氯化氢气体与水蒸气结合而成的盐酸小液滴。①紫色石蕊试液遇酸性溶液变红,所以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,从而可说明“白雾”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试纸可测定“白雾”的pH,从而可判断“白雾”呈酸性,能证明氢离子的存在;④无色酚酞试液遇酸性或中性溶液不变色,所以不能证明氢离子的存在。
10.(1)除铁锈时产生的气泡是铁与盐酸反应产生的
(2)
(3)没有必要
11.(1)解:由图像可知,生成的CO2质量为2.2 g;
设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
x 2.2 g
= x=5 g
答:大理石样品中碳酸钙的质量是5 g。
(2)解:设参加反应的HCl的质量为y。
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
73 44
y 2.2 g
= y=3.65 g
盐酸中溶质的质量分数是×100%=18.25%。
答:盐酸中溶质的质量分数是18.25%。
(3)盐酸浓度越大,挥发性越强,会挥发出更多的氯化氢气体被吸收装置吸收,导致二氧化碳测量值偏大,对结果有较大影响
[解析] (2)由于反应前,测得图甲中锥形瓶内物质的总质量和吸收装置的总质量都为m g,反应后测得两装置的质量增加了17.8 g+2.2 g=20 g,所以增加的质量是加入的稀盐酸的质量。
12.A [解析] 由于是质量相等、溶质质量分数也相等的稀盐酸分别和足量的四种物质反应,可设稀盐酸中溶质的质量为73 g,根据化学方程式判断反应后溶液质量的增加值Δm。
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ Δm
65 73 2
65 g 73 g 2 g 63 g
ZnO+2HCl===ZnCl2+H2O Δm
81 73
81 g 73 g 81 g
Zn(OH)2+2HCl===ZnCl2+2H2O Δm
99 73
99 g 73 g 99 g
ZnCO3+2HCl===ZnCl2+H2O+CO2↑ Δm
125 73 44
125 g 73 g 44 g 81 g
根据反应后溶液中溶质的质量分数=×100%,反应所消耗的稀盐酸的质量相等,则生成的氯化锌的质量相等。所以溶液的质量越小,溶质的质量分数越大。通过分析可知稀盐酸与锌反应后溶液质量增加的最少,所以与锌反应后所得溶液的溶质质量分数最大。
13.C [解析] 由图可知,n点时氧化铜与稀盐酸恰好完全反应,m点时稀盐酸过量,该实验是将稀盐酸逐渐加入氧化铜中;n点之后,铜元素的质量不再增加,故n点和m点对应溶液中铜元素质量相等;n点时溶液中溶质是氯化铜,m点时,溶液中溶质是氯化铜和氯化氢,蒸发时氯化氢会进入空气中,故n点和m点对应溶液蒸发结晶后得到的固体都是氯化铜,成分相同;该实验是将稀盐酸逐渐加入氧化铜中,该曲线能反映溶液中溶剂质量随时间的变化关系。
14.D [解析] 由于金属镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,随着反应的进行,氯化镁和氢气的质量应由零开始逐渐增加直至不再发生变化;稀盐酸是反应物且镁粉过量,因此它的质量随着反应的进行逐渐减小至零;由于Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,每24份质量的镁参与反应就会生成2份质量的氢气,说明溶液的质量随着反应的发生逐渐增大至不再发生变化,且溶液本来就有,所以不是从原点开始。
第2课时 硫酸与酸的通性
知识点 1 硫酸的物理性质及用途
1.下列关于硫酸的说法中不正确的是( )
A.浓硫酸有很强的腐蚀性,使用时要特别小心
B.浓硫酸有挥发性,可作干燥剂
C.浓硫酸的脱水性是化学性质
D.若浓硫酸溅到皮肤上应先用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
2.若将浓硫酸敞口放置在空气中,一段时间后,下列说法错误的是( )
A.溶质质量减少
B.溶剂质量增大
C.溶液质量增大
D.溶质的质量分数减小
3.图B1-3-1是稀释浓硫酸实验的示意图。
图B1-3-1
(1)写出a、b两种仪器的名称。
a________,b________。
(2)b仪器内所盛的试剂是________(填“水”或“浓硫酸”)。
(3)稀释时,若两种试剂添加顺序颠倒,将会造成________________________________________________________________________。
知识点 2 稀硫酸的化学性质
4.若鉴别蒸馏水和稀硫酸,不能选用的药品是( )
A.酚酞试液 B.氧化铜
C.锌粒 D.石蕊试液
5.对知识及时整理与归纳是学习科学的重要方法。某同学在学习了硫酸的化学性质后,初步归纳出稀硫酸与其他物质相互反应的关系,如图B1-3-2所示(“—”表示相连的两种物质能发生反应,五个圈中的物质属于不同的类别)。
图B1-3-2
(1)已知X是金属单质,则X可以是________。(填一种即可)
(2)少量Fe2O3与稀硫酸反应的实验现象为____________________________________;据此可知稀硫酸的用途有__________________。
(3)请写出BaCl2与稀硫酸反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
6.实验室中常需要使用硫酸。
(1)用小木棍蘸少量浓硫酸,放置一会儿后,可观察到________________________________________________________________________。
(2)49 g质量分数为20%的稀硫酸与足量锌反应,最多生成氢气的质量是多少?
知识点 3 酸的通性
7.下列关于硫酸性质的描述中,不属于酸的通性的是( )
A.使紫色石蕊试液变红
B.与氢氧化钠发生反应
C.浓硫酸滴到白纸上使纸变黑
D.与镁反应放出氢气
8.下列气体不能用浓硫酸干燥的是( )
A.HCl B.NH3 C.H2 D.SO2
9.图B1-3-3表示化学反应中溶液的颜色变化。下列叙述错误的是( )
图B1-3-3
A.若X是稀硫酸,a可能是紫色石蕊试液
B.若X是稀硫酸,b可能是氧化物
C.若X是稀盐酸,c不可能是单质
D.若X是稀盐酸,d不可能是单质
10.室温时,向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,烧杯内溶液中的溶质质量变化如图B1-3-4所示(忽略溶液温度的变化),下列分析正确的是( )
图B1-3-4
A.a点溶液中有两种溶质
B.向b点溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变蓝
C.c点烧杯内液体的pH=7
D.d点溶液中有较多的Ba2+、OH-、SO42-、H+
11.2018·遵义改编 盐酸、硫酸和硝酸都是重要的酸,下列是探究酸性质的实验。
图B1-3-5
(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,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
______________________;如图B1-3-6所示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)。
图B1-3-6
(3)实验三加入稀盐酸的试管中无明显现象;加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,反应的化学方程式为3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O,则X的化学式为________。
拓| 展| 培| 优
12.有一乡村中学由于条件的限制,仅有一大一小两种试管和稀硫酸。甲、乙两个同学找来铝制的废牙膏皮,各自设计了一个装置,制取并收集氢气,如图B1-3-7所示。通过分析比较,你认为比较合理的装置是( )
图B1-3-7
A.甲同学的装置 B.乙同学的装置
C.两个均合理 D.无法比较
13.根据酸能电离出H+的数目可将酸分为一元酸(如HCl)、二元酸(如H2CO3)、三元酸(如H3PO4)。二元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na2CO3)和一种酸式盐(如NaHCO3);三元酸能与碱反应生成一种正盐(如Na3PO4)和两种酸式盐(如NaH2PO4、Na2HPO4)。
(1)H2SO3是二元酸,写出它与Ca(OH)2反应生成的酸式盐的化学方程式:__________________________________________________。
(2)H3PO3能与NaOH反应生成两种盐,则H3PO3是________元酸,生成的正盐的化学式为____________。
教师详解详析
1.B [解析] 因为浓硫酸具有吸水性,所以可作干燥剂。
2.A [解析] 浓硫酸具有吸水性,敞口放置在空气中,会吸收空气中的水分使溶剂质量增加,而造成溶质质量分数减小,但这一过程中溶质的质量不变。
3.(1)玻璃棒 量筒
(2)浓硫酸
(3)酸液飞溅伤人等事故
[解析] 稀释浓硫酸时应把浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢倒入水中,并不停地用玻璃棒搅拌,使产生的热量迅速扩散。
4.A [解析] 酚酞试液在蒸馏水和稀硫酸中都是无色,故用酚酞试液不能鉴别蒸馏水和稀硫酸。
5.(1)铁(或锌等,合理即可)
(2)红棕色粉末消失,溶液由无色变为黄色 除锈
(3)BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
6.(1)小木棍蘸有浓硫酸的部位变黑
(2)解:49 g 20%的稀硫酸中含溶质的质量为49 g×20%=9.8 g。
设最多生成氢气的质量为x。
Zn + H2SO4===ZnSO4+H2↑
98 2
9.8 g x
=
x=0.2 g
答:最多生成氢气的质量是0.2 g。
7.C [解析] 酸溶液都显酸性,都能使紫色石蕊试液变红,均能与氢氧化钠发生中和反应生成盐和水,大部分稀酸能与活泼金属(如镁)发生反应生成盐和氢气,这些都属于酸的通性;浓硫酸使白纸碳化变黑属于浓硫酸的特性,其他酸溶液无此性质。
8.B [解析] 因为NH3能和浓硫酸反应生成(NH4)2SO4,所以NH3不能用浓硫酸干燥。
9.C [解析] 若X是稀硫酸,稀硫酸能使紫色石蕊试液变红,则a可能是紫色石蕊试液;若X是稀硫酸,稀硫酸可以和氧化铁反应生成黄色的硫酸铁溶液,因此b可能是氧化物;若X是稀盐酸,稀盐酸与铁反应生成显浅绿色的氯化亚铁溶液和氢气,因此c可能是单质;若X是稀盐酸,则X与d反应生成的蓝色溶液可能为含铜离子的溶液,而铜与稀盐酸不能发生反应,即d不可能是单质。
10.C
11.(1)实验二 盛放稀盐酸的试管中没有明显现象,盛放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)酸都能使紫色石蕊试液变红,稀硫酸与硝酸钡溶液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。
(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,从微观角度分析,反应前后H+不发生变化,则“”代表的离子是H+。
(3)由质量守恒定律知,化学反应前后,原子种类、原子个数不变,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,6个氮原子,22个氧原子,所以X是NO。
12.B [解析] 氢气的密度比空气小,会上升。甲同学将大试管放在下面,部分氢气会逸出,而乙同学所制的氢气都会进入大试管,空气则会从大试管下面排出。
13.(1)Ca(OH)2+2H2SO3===Ca(HSO3)2+2H2O
(2)二 Na2HPO3
[解析] (1)H2SO3与Ca(OH)2反应可以生成Ca(HSO3)2和H2O。
(2)二元酸能与碱发生反应生成一种正盐和一种酸式盐,三元酸能与碱反应生成一种正盐和两种酸式盐,H3PO3能与NaOH反应生成两种盐,则H3PO3是二元酸;H3PO3能与NaOH反应生成Na2HPO3和NaH2PO3,Na2HPO3为正盐。