第二篇
物质科学(化学部分)
第8课时 酸和碱
1.[广东中考]黄蜂的毒液呈碱性,若被黄蜂蜇了,涂抹下列物质可缓解疼痛的是
( D )
A.食盐水(pH≈7)
B.牙膏(pH≈9)
C.肥皂(pH≈10)
D.米醋(pH≈3)
2.[德阳中考]醋是家庭中不可缺少的调味品之一,同时,醋还具有较强的杀灭细菌、抑制病毒的作用。另外,醋可使胃中酸性增强,促进食欲,帮助消化,对于胃酸较少的人更是一剂良药。醋的主要成分是醋酸,其化学式为CH3COOH。下列有关叙述中错误的是
( A )
A.醋酸的水溶液呈酸性,其pH大于7,滴入紫色石蕊试液显蓝色
B.醋酸能与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水,该反应为中和反应
C.用醋可以洗净铝制品的污垢,还可除去暖壶、水壶中的水垢
D.醋酸是由三种元素组成的化合物,一个醋酸分子由8个原子构成
(
图8-1
)3.[2018·昆明]向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,某个量y随稀硫酸的加入变化情况如图所示,则y表示
( D )
A.沉淀的质量
B.氢氧化钡的质量
C.溶液的pH
D.溶质的质量
【解析】
向氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸时,沉淀质量不断增大,因此y不能表示沉淀的质量;随着反应进行,氢氧化钡质量不断减小,因此y不能表示氢氧化钡的质量;随着反应进行,氢氧化钡不断减少,溶液碱性不断减弱,pH不断降低,因此y不能表示溶液的pH;随着反应进行,氢氧化钡不断减少,溶质质量不断减少,恰好完全反应时溶质质量为零,继续加入稀硫酸时,溶质质量增大,因此y可以表示溶质的质量。
4.[潍坊中考]如图所示,烧瓶内盛有x气体,若挤压滴管的胶头a,使液体y进入烧瓶中,振荡烧瓶,并倒放在铁架台上,将导管伸入滴有z的水中,打开弹簧夹b,可见烧杯中的液体如喷泉一样喷入烧瓶中,并出现颜色的改变。则x、y、z可能是
( D )
选项
x气体
液体y
z溶液
A
O2
H2SO4
紫色石蕊试液
B
CO2
H2O
无色酚酞试液
C
CO
Ca(OH)2
紫色石蕊试液
D
CO2
NaOH
无色酚酞试液
图8-2
【解析】
氧气与硫酸不反应,烧瓶中的压强不变,不会出现液体上升的现象;二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸不能使无色酚酞试液变色;一氧化碳与氢氧化钙不反应;二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳被消耗,烧瓶中压强变小,液体会上升,生成的碳酸钠溶液呈碱性,能使无色酚酞试液变红。
5.[2018·杭州上城区二模]工业盐酸因混有少量FeCl3常显黄色,现将一定质量分数的NaOH溶液逐滴加入到该盐酸中,直至过量,下列图像与之对应的是
( A )
【解析】
NaOH
溶液逐滴加入到该盐酸时,首先发生中和反应,待盐酸反应完毕,NaOH再与FeCl3反应产生红褐色沉淀。
(
图8-3
)6.[湘潭中考]往硫酸和硫酸铜的混合溶液中,逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量,根据实验事实绘制如图所示曲线,下列说法正确的是
( D )
A.a至b段,有蓝色沉淀生成
B.d点所含的溶质种类为三种
C.c至d段,溶液pH不断减小
D.c点所含的溶质种类最少
【解析】
实验过程中氢氧化钠先和硫酸反应,然后和硫酸铜反应。a至b段是氢氧化钠中和硫酸,没有蓝色沉淀生成;d点时氢氧化钠过量,此时对应溶液中的溶质有硫酸钠和氢氧化钠,溶质种类为两种;c至d段,氢氧化钠过量,溶液中氢氧化钠增多,碱性变强,pH变大;c点时硫酸铜恰好完全反应,此时对应溶液中的溶质只有硫酸钠,溶质种类最少。
7.[2018·益阳]如图,向烧杯中加入试剂
A,发现烧杯中水温明显升高。
(
图8-4
)(1)试管中产生的现象是____澄清石灰水变浑浊__;原因是
溶液温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小
。
(2)试剂
A
可能是(写一种即可)__氢氧化钠固体__。
【解析】
向烧杯中加入试剂
A,发现烧杯中水温明显升高,说明A溶于水放出大量的热,A可能是氢氧化钠固体或浓硫酸等;溶液温度升高,由于氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,因此试管内澄清石灰水变浑浊。
(
图8-5
)8.[2018·杭州余杭区一模]在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴加盐酸,测定逐滴滴加盐酸后相应溶液的pH,并在坐标图中将这些点用光滑的曲线连接起来,得到溶液的pH随盐酸量增加而变化的图像。当加入一滴盐酸后,溶液颜色从红色突然变成无色,则滴入这滴盐酸前后溶液pH最可能的变化范围是
( B )
A.ab
B.bd
C.de
D.bc
9.[2018·杭州]某化工厂利用含有1%~2%BaCO3的废料制取BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸,且不与稀盐酸反应)。其部分流程如下:
图8-6
滤渣必须经过充分洗涤,确保其中Ba2+含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理,检验Ba2+的试剂可用__稀硫酸__,洗涤滤渣的主要目的是__防止固体废弃物中可溶性钡盐对环境的污染__。
10.[2018·苏州]探究碳酸氢钠、碳酸钠分别与稀盐酸反应,研究小组进行如下两个实验:
(1)【实验1】同时将足量的稀盐酸倒入锥形瓶甲和锥形瓶乙中。
图8-7
反应5s生成气体的速率:碳酸氢钠__>__碳酸钠(选填“>”“<”或“=”)。
【实验2】分别将足量的稀盐酸逐滴滴入试管甲和试管乙,边滴边振荡。
图8-8
现象为:
①试管甲中的溶液开始时显浅红色,逐滴滴入稀盐酸立即产生大量气泡,浅红色逐渐消失。
②试管乙中的溶液开始时显红色,刚开始滴入稀盐酸没有气泡产生,溶液颜色逐渐变为浅红色后,继续滴入稀盐酸有大量气泡产生,浅红色逐渐消失。
(2)【反思】在【实验2】碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,为何刚开始没有大量气泡产生?研究小组查阅资料,给制出微观示意图。
图8-9
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,依次发生反应的化学方程式为__Na2CO3__+__HCl===NaCl+NaHCO3__、__NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑__。
②相同浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性:碳酸氢钠__<__碳酸钠(选填“>”“<”或“=”)。
(3)【反思2】为何【实验1】中碳酸氢钠最终产生气体的体积较大?
请你列式计算:【实验1】中两种固体完全反应后产生气体的质量各是多少?(写出计算过程,结果保留到0.1g)
【答案】
(3)甲:
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
84 44
2g m(CO2)
=,m(CO2)≈1.0g;
乙:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
2g
m(CO2)
=,m(CO2)≈0.8g。
【解析】
(1)反应至5s时,甲的气球大于乙,即相同时间内收集气体甲大于乙,故生成气体速率碳酸氢钠大于碳酸钠。(2)①由微观示意图可知,H+与CO先结合形成HCO,然后H+与HCO结合形成H2O和CO2,故第一个反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,第二个反应为NaHCO3+HCl===
NaCl+H2O+CO2↑。②试管甲中溶液开始时显浅红色,试管乙中溶液开始时显红色,故相同浓度碳酸氢钠溶液碱性小于碳酸钠溶液。
11.[金华中考]为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15g样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前
反应后
烧杯和样品溶液总质量(g)
加入的氯化钡溶液质量(g)
过滤后烧杯和溶液总质量(g)(滤液的损失忽略不计)
95
65
140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是__A__。
A.钠元素
B.碳元素
C.钡元素
D.氧元素
(2)反应共生成沉淀__19.7__g。
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少?(Ba的相对原子质量为137)
【答案】
(3)设样品中Na2CO3的质量为x,
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g
=,x=10.6g,
m(NaOH)=15g-10.6g=4.4g,
NaOH%=×100%≈29.3%。
【解析】
(2)反应共生成沉淀的质量为95g+65g-140.3g=19.7g。
12.[2018·昆明]我国西北地区有很多咸水湖,其中最大的是柴达木盆地的察尔汗盐池。某盐湖附近的农民通过“冬天捞碱,夏天晒盐”获得大量湖盐。小伟同学取该湖盐样品进行探究。
【提出问题】该湖盐样品的成分是什么?
【查阅资料】冬天捞碱的“碱”指Na2CO3,夏天晒盐的“盐”指NaCl。
【猜想与假设】猜想一:Na2CO3;
猜想二:NaCl;
猜想三:Na2CO3和NaCl。
【实验探究】
实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验一
取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀HNO3
产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
①猜想_二_不成立
实验二
②向实验一所得的溶液中加入适量的__硝酸银溶液__
③_产生白色沉淀_
猜想三成立
【拓展延伸】为进一步确定该湖盐样品中Na2CO3的质量分数,小伟同学再取该湖盐样品10.00g做了如图所示的补充实验。
图8-10
(1)反应结束之后通入空气的目的是__使反应生成的二氧化碳全部被D装置
吸收__。
(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是__2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O__(用方程式表示)。
(3)实验结束后测得装置D增重0.44g,则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为__10.6__%(保留一位小数)。
【解析】
实验一:取少量样品于试管中,加适量水溶解后,加入过量稀HNO3,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明反应生成了二氧化碳,二氧化碳是碳酸钠和硝酸反应生成的,故猜想二不成立;由实验二知猜想三成立,则说明样品中含有氯化钠,故实验操作及现象为向实验一所得的溶液中加入适量的硝酸银溶液,产生白色沉淀(因为氯化钠和硝酸银反应生成了白色沉淀氯化银);(2)装置A中浓NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止影响实验结果,氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;(3)设样品中碳酸钠质量为x,
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
106
44
x 0.44g
=,x=1.06g,
则湖盐样品中Na2CO3的质量分数为×100%=10.6%。(共28张PPT)
第8课时
酸和碱
一、酸碱性与酸碱度(b)
1.酸碱性
①酸性物质能使紫色石蕊试液变________;
②碱性物质能使紫色石蕊试液变________;使无色酚酞试液变________。
2.酸碱度
①用______来表示,用__________测定物质的酸碱度;
红色
蓝色
红色
pH
pH试纸
当pH>7时,溶液显________,pH越大,________越强;
当pH=7时,溶液显________;
当pH<7时,溶液显________,pH越小,________越强;
②用pH试纸测定酸碱度时,不能直接把试纸浸入被测试的溶液中,而应用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
二、酸的性质(b)
1.酸的含义:在水中电离时,生成的阳离子都是___________
______的化合物。
2.酸的通性:具有通性的原因是酸电离时生成的阳离子都是__________________。
碱性
酸性
碱性
中性
酸性
氢离子(或
H+)
氢离子(或H+)
3.酸的特性
①浓盐酸具有__________和腐蚀性;
②浓硫酸具有__________(常用来作干燥剂)、脱水性和腐蚀性;
③浓硫酸的稀释:把__________沿容器壁慢慢注入______中,并不断地搅拌。
1.浓盐酸由于具有挥发性,所以长期放置溶质质量会减少,溶质质量分数会下降。
2.浓硫酸由于具有吸水性,所以长期放置溶剂质量会增加,溶质质量分数会下降。
【知识拓展】
挥发性
吸水性
浓硫酸
水
三、碱的性质(b)
1.碱的含义:在水中电离时,生成的阴离子都是_________
_____________的化合物。
2.碱的通性
①碱具有通性的原因是碱电离时生成的阴离子都是______
__________________;
②化学上研究的碱一般指可溶性碱。在碱的通性中,不溶性碱只能和酸反应;
③可溶性碱受热不能分解,而不溶性碱受热可能分解。
氢氧根离
氢氧
子(或OH-)
根离子(或OH-)
3.碱的特性
①氢氧化钠俗称________________;
氢氧化钙俗称__________________;
②氢氧化钠极易溶于水,溶解时放出大量热,具有强腐蚀性;
③氢氧化钙________于水。
1.氢氧化钠由于易潮解且易与空气中的二氧化碳反应而变质,所以必须密封保存。
2.实验室常用氢氧化钠吸收二氧化碳,用氢氧化钙检验二氧化碳。
【知识拓展】
苛性钠或烧碱
熟石灰或消石灰
微溶
四、酸与碱的反应(中和反应)(b)
1.由酸和碱反应生成盐和水的反应,专称为中和反应,属于复分解反应。酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水的反应。
2.应用:中和反应在工农业、生活和科学实验中应用很广。如用__________来中和土壤的酸性,用胃舒平(主要成分为氢氧化铝)来中和过多的胃酸等。
熟石灰
类型一 酸碱性与酸碱度
典例
[2018·兰州]如表是人体中四种液体的
pH
范围,有关它们的说法正确的是
(
)
A.
胃液不能与碳酸钙反应
B.唾液一定显酸性
C.胆汁是中性液体
D.胰液的碱性最强
物质类别
胃液
唾液
胆汁
胰液
pH
0.9~1.5
6.6~7.1
7.1~7.3
7.5~8.0
D
【解析】
酸性溶液的pH<7;中性溶液的pH=7;碱性溶液的pH>7。可简记为:“小酸大碱中7”;并且其中的“小酸大碱”还可暗示为:“pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强”。胃液显酸性,里面有H+,能够与碳酸钙反应;唾液的pH为6.6~7.1,可能显酸性,可能显中性,也可能显碱性;胆汁的
pH为7.1~7.3,显碱性;胰液的pH为7.5~8.0,显碱性,pH越大,碱性越强。在四种液体中胰液pH最大,碱性最强。
跟踪训练
[宁波中考]有A、B两种酸碱指示剂,它们显示的颜色与溶液pH的关系如图,它们在甲溶液和乙溶液中显示的颜色如表。下列判断错误的是
(
)
图
8-1
溶液
指示剂
甲
乙
A
黄色
蓝色
B
无色
粉红色
D
A.甲溶液呈酸性
B.乙溶液的pH可能为11
C.只用A指示剂就可鉴别甲溶液、乙溶液和蒸馏水三种液体
D.在滴有A指示剂的甲溶液中不断地加入乙溶液,最后溶液
一定呈绿色
【解析】
由表中信息可知甲溶液能使A指示剂变黄色,故甲溶液的pH值在0~6.2之间;乙溶液能使B指示剂呈粉红色,说明乙的pH值在10~14之间;甲溶液呈酸性,乙溶液呈碱性,蒸馏水呈中性,它们能使A指示剂显示不同的颜色,故能用A指示剂鉴别;在滴有A指示剂的甲溶液中不断地加入乙溶液,当乙溶液过量且溶液pH>7.6时,溶液呈蓝色。
类型二 酸的性质
典例
[深圳中考]小明同学归纳总结了初中所学稀硫酸的化学性质,并用“H2SO4+X―→盐+Y”这种表达式进行整理,下列小明的观点描述错误的是
(
)
【解析】
金属活动性排在氢前面的金属才可以置换酸中的氢,如镁、铝、锌、铁等,铜不能置换酸中的氢。
选项
X的物质类别
观点描述
A
金属
若X为Cu,则反应能够发生
B
金属氧化物
若X为MgO,则Y为H2O
C
碱
若X为NaOH,则盐为Na2SO4
D
盐
若X为BaCl2,则生成白色沉淀
A
跟踪训练
[湖州中考]科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如下实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6mL盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液。而向放有少量CuO粉末的试管中加入6mL硫酸溶液,常温下无明显现象。为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同。(注:pH相同,则单位体积溶液中的H+数目相同)
②两种酸溶液中的__________不同。
阴离子
【实验过程】
实验次数
试剂
实验条件
实验现象
1
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的盐酸
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
常温
无明显现象
3
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
+0.35g
NaCl
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
4
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
+0.35g__________
常温
无明显现象
Na2SO4
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于________________促进了反应的进行。
氯离子(或Cl-)
类型三 碱的性质
典例
[2018·长春]为验证Ba(OH)2的化学性质做如图所示的四个
实验:
图
8-2
(1)实验一中能够观察到的明显现象是____________________。
(2)实验二、三验证了Ba(OH)2能和某些______(填物质类别)发生化学反应。
溶液由无色变红色
盐
(3)实验四中发生反应的化学方程式为______________________
______________。
(4)将上述实验后四支试管中的所有物质倒入同一个烧杯,充分混合后过滤,得到白色固体和溶液A。取一定量溶液A,加入少量Ba(OH)2溶液,振荡后只得到无色溶液。综上分析,溶液A中除酚酞外,一定还含有的溶质是_______________________。
Ba(OH)2+2HCl===
BaCl2+2H2O
NaCl、HCl和MgCl2
跟踪训练
[杭州中考]小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量的20%NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
图
8-3
(1)打开止水夹后观察到的现象是__________________________
____________________________________________________。
CaCl2溶液通过导管进入左
边集气瓶,且集气瓶原有溶液中出现白色沉淀(合理即可)
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得溶液中除CaCl2外,还存在的溶质是___________________________。
【解析】
(1)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致左边集气瓶中的气压减小,打开止水夹后,氯化钙溶液被压入左边集气瓶中,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
NaCl、NaOH和Ca(OH)2
类型四 酸与碱的反应(中和反应)
典例
[2018·益阳]某校科学小组在利用硫酸
和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,
测得烧杯中溶液的pH变化如图所示。
下列说法正确的是
(
)
A.a点所示溶液呈酸性
B.向b点所示溶液中滴加石蕊试液,
溶液呈紫色
C.该实验是将NaOH溶液逐滴滴入稀硫酸中
D.c点所示溶液中,含有的溶质是Na2SO4和NaOH
图
8-4
B
【解析】
a点时溶液的pH大于7,呈碱性。b点时溶液的pH等于7,呈中性,滴加石蕊试液,溶液呈紫色。由图像可知,pH值是从大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液呈碱性,然后不断地加入酸性溶液,使pH减小,说明是将稀硫酸逐滴滴加到氢氧化钠溶液中。c点时溶液的pH小于7,显酸性,含有的溶质是Na2SO4和H2SO4。
跟踪训练
[鄂州中考]某实验小组的同学用氢氧化钠溶液和盐酸进行中和反应实验,当他们向盛有氢氧化钠溶液的烧杯滴加一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加指示剂。他们停止滴加稀盐酸,对烧杯内溶液的溶质成分进行探究。
(1)写出该中和反应的化学方程式:
_______________________
_______。
(2)探究烧杯内溶液的溶质成分。
【猜想】猜想一:可能是NaCl和NaOH;猜想二:可能只有NaCl;猜想三:____________________。
NaOH+HCl===NaCl+
H2O
可能是NaCl和HCl
【进行实验】
实验步骤
实验操作
实验现象
结论
①
取少量烧杯内溶液于试管中,滴加几滴酚酞试液,振荡
_______________
猜想一不成立
②
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,滴加碳酸钠溶液
____________
猜想三成立
溶液不变色
产生气泡
类型五 与酸碱有关反应的计算练习
典例
[2018·黄石]取15.0g赤铁矿样
品(杂质不溶于水,且不与酸反
应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸
充分反应。所加盐酸质量与烧杯中剩余固体质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量。
(2)稀盐酸中溶质的质量分数。(精确到0.01%,请写出计算过程)
图
8-5
【答案】
(1)由图中信息可知,杂质的质量是5.4g。则该样品中氧化铁的质量为15.0g-5.4g=9.6g。
(2)设稀盐酸中溶质的质量分数为x,
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
160 219
9.6g
200g×x
跟踪训练
实验室用10g
8%的氢氧化钠
溶液和稀硫酸进行中和反应实验,实
验过程中溶液的pH变化如图所示:
(1)A点溶液中的溶质有_____________
_________(填化学式)。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】
(2)设该稀硫酸的溶质质量分数为x,
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
98 80
10g×x 10g×8%
图
8-6
Na2SO4、
H2SO4
当堂测评
高分作业第8课时 酸和碱 [学生用书P54]
一、酸碱性与酸碱度(b)
1.酸碱性
①酸性物质能使紫色石蕊试液变__红色__;
②碱性物质能使紫色石蕊试液变__蓝色__;使无色酚酞试液变__红色__。
2.酸碱度
①用__pH__来表示,用__pH试纸__测定物质的酸碱度;
当pH>7时,溶液显__碱性__,pH越大,__碱性__越强;
当pH=7时,溶液显__中性__;
当pH<7时,溶液显__酸性__,pH越小,__酸性__越强;
②用pH试纸测定酸碱度时,不能直接把试纸浸入被测试的溶液中,而应用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照。
二、酸的性质(b)
1.酸的含义:在水中电离时,生成的阳离子都是__氢离子(或H+)__的化合物。
2.酸的通性:具有通性的原因是酸电离时生成的阳离子都是_氢离子(或H+)__。
3.酸的特性
①浓盐酸具有__挥发性__和腐蚀性;
②浓硫酸具有__吸水性__(常用来作干燥剂)、脱水性和腐蚀性;
③浓硫酸的稀释:把__浓硫酸__沿容器壁慢慢注入__水__中,并不断地搅拌。
【知识拓展】
1.浓盐酸由于具有挥发性,所以长期放置溶质质量会减少,溶质质量分数会下降。
2.浓硫酸由于具有吸水性,所以长期放置溶剂质量会增加,溶质质量分数会下降。
三、碱的性质(b)
1.碱的含义:在水中电离时,生成的阴离子都是__氢氧根离子(或OH-)__的化合物。
2.碱的通性
①碱具有通性的原因是碱电离时生成的阴离子都是__氢氧根离子(或OH-)__;
②化学上研究的碱一般指可溶性碱。在碱的通性中,不溶性碱只能和酸反应;
③可溶性碱受热不能分解,而不溶性碱受热可能分解。
3.碱的特性
①氢氧化钠俗称__苛性钠或烧碱__;
氢氧化钙俗称__熟石灰或消石灰__;
②氢氧化钠极易溶于水,溶解时放出大量热,具有强腐蚀性;
③氢氧化钙__微溶__于水。
【知识拓展】
1.氢氧化钠由于易潮解且易与空气中的二氧化碳反应而变质,所以必须密封保存。
2.实验室常用氢氧化钠吸收二氧化碳,用氢氧化钙检验二氧化碳。
四、酸与碱的反应(中和反应)(b)
1.由酸和碱反应生成盐和水的反应,专称为中和反应,属于复分解反应。酸和碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水的反应。
2.应用:中和反应在工农业、生活和科学实验中应用很广。如用__熟石灰__来中和土壤的酸性,用胃舒平(主要成分为氢氧化铝)来中和过多的胃酸等。
类型一 酸碱性与酸碱度
典例
[2018·兰州]如表是人体中四种液体的
pH
范围,有关它们的说法正确的是( D )
物质类别
胃液
唾液
胆汁
胰液
pH
0.9~1.5
6.6~7.1
7.1~7.3
7.5~8.0
A.胃液不能与碳酸钙反应
B.唾液一定显酸性
C.胆汁是中性液体
D.胰液的碱性最强
【解析】
酸性溶液的pH<7;中性溶液的pH=7;碱性溶液的pH>7。可简记为:“小酸大碱中7”;并且其中的“小酸大碱”还可暗示为:“pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强”。胃液显酸性,里面有H+,能够与碳酸钙反应;唾液的pH为6.6~7.1,可能显酸性,可能显中性,也可能显碱性;胆汁的
pH为7.1~7.3,显碱性;胰液的pH为7.5~8.0,显碱性,pH越大,碱性越强。在四种液体中胰液pH最大,碱性最强。
跟踪训练
[宁波中考]有A、B两种酸碱指示剂,它们显示的颜色与溶液pH的关系如图,它们在甲溶液和乙溶液中显示的颜色如表。下列判断错误的是( D )
图8-1
溶液
指示剂
甲
乙
A
黄色
蓝色
B
无色
粉红色
A.甲溶液呈酸性
B.乙溶液的pH可能为11
C.只用A指示剂就可鉴别甲溶液、乙溶液和蒸馏水三种液体
D.在滴有A指示剂的甲溶液中不断地加入乙溶液,最后溶液一定呈绿色
【解析】
由表中信息可知甲溶液能使A指示剂变黄色,故甲溶液的pH值在0~6.2之间;乙溶液能使B指示剂呈粉红色,说明乙的pH值在10~14之间;甲溶液呈酸性,乙溶液呈碱性,蒸馏水呈中性,它们能使A指示剂显示不同的颜色,故能用A指示剂鉴别;在滴有A指示剂的甲溶液中不断地加入乙溶液,当乙溶液过量且溶液pH>7.6时,溶液呈蓝色。
类型二 酸的性质
典例
[深圳中考]小明同学归纳总结了初中所学稀硫酸的化学性质,并用“H2SO4+X―→盐+Y”这种表达式进行整理,下列小明的观点描述错误的是( A )
选项
X的物质类别
观点描述
A
金属
若X为Cu,则反应能够发生
B
金属氧化物
若X为MgO,则Y为H2O
C
碱
若X为NaOH,则盐为Na2SO4
D
盐
若X为BaCl2,则生成白色沉淀
【解析】
金属活动性排在氢前面的金属才可以置换酸中的氢,如镁、铝、锌、铁等,铜不能置换酸中的氢。
跟踪训练
[湖州中考]科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如下实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6mL盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液。而向放有少量CuO粉末的试管中加入6mL硫酸溶液,常温下无明显现象。为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同。(注:pH相同,则单位体积溶液中的H+数目相同)
②两种酸溶液中的__阴离子__不同。
【实验过程】
实验次数
试剂
实验条件
实验现象
1
0.2g
CuO粉末+6Ml
pH=0的盐酸
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
常温
无明显现象
3
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
+0.35g
NaCl
常温
黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
4
0.2g
CuO粉末+6mL
pH=0的硫酸
+0.35g__Na2SO4__
常温
无明显现象
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液与CuO反应现象出现差异的原因是由于__氯离子(或Cl-)__促进了反应的进行。
类型三 碱的性质
典例
[2018·长春]为验证Ba(OH)2的化学性质做如图所示的四个实验:
图8-2
(1)实验一中能够观察到的明显现象是__溶液由无色变红色__。
(2)实验二、三验证了Ba(OH)2能和某些__盐__(填物质类别)发生化学反应。
(3)实验四中发生反应的化学方程式为__Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O__。
(4)将上述实验后四支试管中的所有物质倒入同一个烧杯,充分混合后过滤,得到白色固体和溶液A。取一定量溶液A,加入少量Ba(OH)2溶液,振荡后只得到无色溶液。综上分析,溶液A中除酚酞外,一定还含有的溶质是__NaCl、HCl和MgCl2__。
【解析】
(1)无色酚酞遇碱性Ba(OH)2溶液变红;(2)MgCl2和Na2SO4均属于盐;(3)酸碱中和反应:Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O;(4)往溶液A中加入少量Ba(OH)2溶液,得到无色溶液,由于溶液A中含有酚酞,因此溶液A显酸性,一定含有HCl。四支试管中的所有物质倒入同一个烧杯,所以Mg(OH)2沉淀会与HCl反应,形成MgCl2。白色固体为BaSO4,所以不含SO。因此溶液A中除酚酞外,还含有HCl、MgCl2、NaCl,可能含有BaCl2。
跟踪训练
[杭州中考]小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量的20%NaOH溶液,振荡集气瓶后打开止水夹。
图8-3
(1)打开止水夹后观察到的现象是__CaCl2溶液通过导管进入左边集气瓶,且集气瓶原有溶液中出现白色沉淀(合理即可)__。
(2)反应后将集气瓶中混合物过滤,所得溶液中除CaCl2外,还存在的溶质是__NaCl、NaOH和Ca(OH)2__。
【解析】
(1)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,导致左边集气瓶中的气压减小,打开止水夹后,氯化钙溶液被压入左边集气瓶中,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
类型四 酸与碱的反应(中和反应)
典例
[2018·益阳]某校科学小组在利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸碱中和反应时,测得烧杯中溶液的pH变化如图所示。下列说法正确的是( B )
图8-4
A.a点所示溶液呈酸性
B.向b点所示溶液中滴加石蕊试液,溶液呈紫色
C.该实验是将NaOH溶液逐滴滴入稀硫酸中
D.c点所示溶液中,含有的溶质是Na2SO4和NaOH
【解析】
a点时溶液的pH大于7,呈碱性。b点时溶液的pH等于7,呈中性,滴加石蕊试液,溶液呈紫色。由图像可知,pH值是从大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液呈碱性,然后不断地加入酸性溶液,使pH减小,说明是将稀硫酸逐滴滴加到氢氧化钠溶液中。c点时溶液的pH小于7,显酸性,含有的溶质是Na2SO4和H2SO4。
跟踪训练
[鄂州中考]某实验小组的同学用氢氧化钠溶液和盐酸进行中和反应实验,当他们向盛有氢氧化钠溶液的烧杯滴加一定量的稀盐酸后,发现忘记了滴加指示剂。他们停止滴加稀盐酸,对烧杯内溶液的溶质成分进行探究。
(1)写出该中和反应的化学方程式:__NaOH+HCl===NaCl+H2O__。
(2)探究烧杯内溶液的溶质成分。
【猜想】猜想一:可能是NaCl和NaOH;猜想二:可能只有NaCl;猜想三:__可能是NaCl和HCl__。
【进行实验】
实验步骤
实验操作
实验现象
结论
①
取少量烧杯内溶液于试管中,滴加几滴酚酞试液,振荡
__溶液不变色__
猜想一不成立
②
取少量烧杯内溶液于另一支试管中,滴加碳酸钠溶液
__产生气泡__
猜想三成立
类型五 与酸碱有关反应的计算练习
典例
[2018·黄石]取15.0g赤铁矿样品(杂质不溶于水,且不与酸反应)于烧杯中,逐渐加入稀盐酸充分反应。
图8-5
所加盐酸质量与烧杯中剩余固体质量的关系如图所示。求:
(1)该样品中氧化铁的质量。
(2)稀盐酸中溶质的质量分数。(精确到0.01%,请写出计算过程)
【答案】
(1)由图中信息可知,杂质的质量是5.4g。则该样品中氧化铁的质量为15.0g-5.4g=9.6g。
(2)设稀盐酸中溶质的质量分数为x,
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
160 219
9.6g 200g×x
=,x=6.57%。
跟踪训练
实验室用10g
8%的氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验,实验过程中溶液的pH变化如图所示:
图8-6
(1)A点溶液中的溶质有__Na2SO4、H2SO4__(填化学式)。
(2)计算该稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】
(2)设该稀硫酸的溶质质量分数为x,
H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
98 80
10g×x 10g×8%
=,x=9.8%。
1.[黄石中考]下列是人体内一些体液的正常pH值范围,其中酸性最强的体液是
( A )
液体
唾液
胃液
胆汁
胰液
pH
6.6~7.1
0.9~1.5
7.1~7.3
7.5~8.0
A.胃液
B.唾液
C.胆汁
D.胰液
2.[2018·梧州]关于硫酸的说法错误的是
( C )
A.稀硫酸与锌反应可制得氢气
B.稀硫酸可用于除铁锈
C.可将水注入浓硫酸中进行稀释
D.浓硫酸可用来干燥氢气
【解析】
实验室用稀硫酸与锌反应可制得氢气;氧化铁能与稀硫酸反应生成能溶于水的硫酸铁和水,稀硫酸可用于除铁锈;稀释浓硫酸时不能把水直接注入浓硫酸中,否则会导致局部产生沸腾;浓硫酸具有吸水性,且不与氢气反应,可用来干燥氢气。
3.[2018·兰州]下列图像能正确反映相关实验过程中量的变化关系的是
( D )
A
B
C D
图8-7
A.氢氧化钠溶液加水稀释
B.一定压强下,CO2气体在水中的溶解度与温度的变化关系
C.一定温度下,向饱和的氯化钠溶液中加入氯化钠固体
D.向生锈的铁钉缓慢滴加稀盐酸
【解析】
向氢氧化钠溶液中滴加足量的水,溶液碱性减弱,但是仍为碱性,则溶液的pH会逐渐减小至接近7,但不会等于或小于7;气体的溶解度随着温度的升高而减小;一定温度下,向饱和的氯化钠溶液中加入氯化钠固体,氯化钠不会继续溶解,溶质的质量分数不会改变;向生锈的铁钉缓慢滴加稀盐酸,铁锈先与酸反应生成氯化铁和水,当铁锈完全反应后,铁与酸反应生成氢气,直到铁完全反应后氢气的质量不再改变。
(
图8-8
)4.[2018·衢州]小柯做了一个趣味实验:他先将鸡蛋壳碾碎装入气球,再把气球套在盛有白醋的锥形瓶瓶口,然后把气球中的蛋壳加入锥形瓶中(装置的气密性良好),实验过程如图。下列对该实验的分析正确的是
( A )
A.不能验证质量守恒定律,因为气球受到浮力
B.冷却至室温时,瓶内气体分子间空隙变大
C.反应没有气体生成
D.反应没有热量放出
【解析】
鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙,与醋酸反应产生二氧化碳气体,反应放热。该装置反应后气体充满气球,体积增大,受到空气的浮力增加,验证质量守恒定律误差较大。冷却至室温时,瓶内气体分子间空隙变小。
5.[杭州中考]向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中“”“”
“”“”表示不同离子)。则下列说法正确的是
( D )
(
图8-9
)A.
表示氯离子
B.
表示钠离子
C.
可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检验
D.此反应的实质是和结合生成水分子
【解析】
根据题意,向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子,则表示氢离子,表示钠离子,表示氯离子,表示氢氧根离子。
6.[2018·衢州]为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。(注:BaCl2溶液呈中性)
图8-10
(1)小柯认为“图甲实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小柯的观点是否正确,并说明理由:__不正确,无论氢氧化钠是否全部变质,都能让无色酚酞变红色__。
(2)分析图乙实验的现象,可以确定样品的变质情况为__部分变质__。
(
图8-11
)(3)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质
量分数的稀盐酸,直至过量。请在图丙中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸的质量变化”的大致
图像。
【答案】
(3)如答图所示。
第6(3)题答图
7.[2018·达州]无论在科学世界里,还是在日常生活中,酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸——硫酸的部分性质进行探究。
(1)浓硫酸的特性
①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸,总质量为m1;敞口放置在空气中一段时间后,总质量为m2,那么m1__<__m2(选填“>”
“=”或“<”)。
(
图8-12
)②如图所示,将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起),观察到液滴四溅。据此分析,下列关于浓硫酸的叙述正确的是__AC__。
A.稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸缓慢注入水中
B.稀释浓硫酸时,一定要将水缓慢注入浓硫酸中
C.浓硫酸充分溶于水后,可以将锥形瓶从木板上轻轻提离
(2)与金属反应
(
图8-13
)向依次装有镁、铁、铜的A、B、C三支试管中(如图),分别加入等质量等质量分数的稀硫酸,不能观察到明显现象的是__C__(填序号);请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式:__Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑__。
(3)与非金属反应
将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中,无明显现象;加热该混合物,有大量气泡产生,现对导出的气体成分进行验证。
【查阅资料】
①碳与浓硫酸在加热时,除了生成水之外,还生成二氧化硫和碳的一种氧化物;
②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,其中二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验验证】某科学兴趣小组在老师指导下设计了如下实验装置进行验证。
温馨提示:丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液。
图8-14
①为了完成对导出气体的验证,请将上述装置进行正确的连接:甲→_戊__→
__丁__→丙→__乙__(填序号)。
②请完成表中的相关内容:
实验现象
实验结论
乙中观察到的现象__乙中红色粉末不变色,澄清石灰水变浑浊__
证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳
丁装置A中溶液褪色,丁装置C中溶液不褪色
证明气体中有__二氧化硫(或SO2)__,装置C的作用__证明SO2被除尽__
戊中白色固体变蓝
证明气体中有水蒸气
【获得结论】碳与浓硫酸加热反应的化学方程式:__C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O__。
【知识拓展】化学反应的进行与反应物的溶质质量分数、反应条件都有一定关系。酸不仅能与某些金属反应,还能与某些非金属单质在一定条件下反应。
【解析】
(1)①浓硫酸具有吸水性,故将浓硫酸置于空气中质量增加,m1(
图8-15
)8.[2018·广安]某工厂化验室用10%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸(该产品中其他物质不与NaOH反应),消耗氢氧化钠溶液的质量与反应过程中溶液的pH值关系如图所示。
(1)图中A点表示的意义是__酸碱恰好中和__。
(2)A点消耗氢氧化钠溶液中溶质的质量为__4__g。
(3)求石油产品中残余硫酸的质量(写出计算过程)。
【答案】
(3)设石油产品中残余硫酸的质量为x,
2NaOH+H2SO4===2H2O+Na2SO4
80 98
4g x
=,x=4.9g。
【解析】
(1)图中A点的pH=7,说明氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应。(2)40g氢氧化钠溶液中溶质的质量为:40g×10%=4g。