《酸和碱》全章复习与巩固(基础)
【学习目标】
1.掌握常见酸和碱的性质及用途,理解酸和碱各有其相似性质的原因。
2.认识酸碱之间的中和反应及中和反应在实际中的应用。3.会用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸碱性。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、酸碱指示剂和溶液酸碱度的表示方法—pH
1.常用的酸碱指示剂有紫色石蕊试液和无色酚酞试液,它们与酸、碱溶液作用时显示的颜色如下表:
溶液
指示剂
酸性溶液(例:盐酸)
中性溶液(例:食盐水)
碱性溶液(例:氢氧化钠溶液)
紫色石蕊试液
变红色
不变色
变蓝色
无色酚酞试液
不变色
不变色
变红色
2.pH的取值范围:0~14。(1)pH<7时,溶液显酸性,pH越小,酸性越强。(2)pH>7时,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。(3)pH=7时,溶液显中性。
【要点诠释】
1.测定溶液pH的方法:用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照便可知道待测溶液的pH值。2.溶液的稀释与溶液pH的关系:(1)酸性溶液pH小于7。向溶液中加入水,溶液的溶质质量分数减小,酸性减弱,溶液的pH增大,但不会增大到7(酸性溶液加水还是酸,不会变成中性,所以pH不会增大到7)。(2)碱性溶液pH大于7。向溶液中加入水,溶液的溶质质量分数减小,碱性减弱,溶液的pH减小,但不会减小到7(碱性溶液加水还是碱,不会变成中性,所以pH不会减小到7)。
要点二、几种常见的酸和碱
1.盐酸、硫酸的物理性质及用途:
盐酸(HCl)
硫酸(H2SO4)
物理性质
颜色、状态、气味、密度
无色液体,有刺激性气味。常用浓盐酸中HCl的质量分数为36%~37%,密度为1.19g/cm3
无色粘稠的油状液体。实验室常用浓硫酸的溶质质量分数为98%,密度为1.84g/cm3
打开瓶盖后的现象
浓盐酸在打开瓶盖后瓶口上方会出现白雾
无明显现象
用途
盐酸是一种重要的化工产品。用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中也含有少量的盐酸,可以帮助消化
硫酸是一种重要的化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料、冶炼金属、精炼石油和金属除锈等;利用浓硫酸的吸水性,实验室中常用它做干燥剂
2.氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质、用途及制备原理:
氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙(Ca(OH)2)
俗称
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
物理性质
白色固体,易溶于水,易潮解,溶解时放出大量的热。NaOH固体有吸水性
白色固体,微溶于水
用途
重要的化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。生活中用的炉具清洁剂中就含有氢氧化钠,用以去除油污。可做干燥剂
用于建筑业,制烧碱、漂白粉的原料;用于农业改良酸性土壤、配制农药波尔多液
制备原理
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
CaO + H2O =Ca(OH)2
【要点诠释】1.浓盐酸的特性是挥发性。浓硫酸的特性是吸水性和腐蚀性。
2.在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。切不可将水倒进浓硫酸中。3.氢氧化钠固体有较强的腐蚀性。生石灰和氢氧化钠都是碱性干燥剂(它们的混合物叫碱石灰),可以干燥H2、O2、N2、NH3等气体,但不能干燥CO2、SO2、HCl等酸性气体。
要点三、酸的化学性质
酸的化学性质可归纳为以下五点:
化学性质
盐酸
硫酸
与指示剂作用
紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色
与金属反应
Zn+2HCl=ZnCl2 + H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
与金属氧化物反应
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
与盐反应
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
与碱反应
HCl+NaOH=NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
【要点诠释】
1.与金属反应的酸不能用浓硫酸和硝酸。
2.盐:能解离出金属阳离子(或NH4+ )和酸根离子的化合物叫做盐。例如:NaCl等。
要点四、碱的化学性质
碱的化学性质可归纳为以下四点:
化学性质
氢氧化钠
氢氧化钙
与指示剂作用
紫色石蕊试液遇碱变蓝色,无色酚酞试液遇碱变红色
与非金属氧化物反应
CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O
与盐反应
2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
与酸反应
HCl+NaOH=NaCl+H2O
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
【要点诠释】
1.酸、碱溶于水形成溶液过程中会解离出自由移动的离子。酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都存在相同的氢离子;碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都存在相同的氢氧根离子。
2.因为在可溶性的酸、碱、盐的水溶液中存在自由移动的阴、阳离子,所以它们的水溶液均能导电。
要点五、中和反应及其应用
1.概念:酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。2.实质:酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成了中性的水。表达式为:H+ + OH-=H2O。3.现象:有些中和反应进行时有明显的现象,生成的盐以沉淀的形式析出;有些中和反应没有明显的实验现象,所以要判断中和反应是否发生或是否恰好完全反应需要借助酸碱指示剂。4.应用:中和反应原理常用于医药、改变土壤的酸碱性、处理工厂的废水等。 【要点诠释】1.向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时,一定要用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,直到溶液颜色恰好变成无色为止,否则容易使稀盐酸过量。从指示剂的变色情况分析,当红色恰好变为无色时,溶液由碱性变为中性,因此,可以利用中和反应改变溶液的酸碱性。2.硫酸厂排放的污水中含有硫酸等杂质,可以用熟石灰进行中和处理。3.服用某些碱性药物,可中和过多的胃酸,涂抹一些含碱性的物质(如氨水)的药水,可减轻蚊虫叮咬后所产生的痛痒感,但注意选择碱性物质时要选择弱碱,以防碱性物质腐蚀皮肤。
【典型例题】
类型一、考查酸、碱的性质及溶液的酸碱性1.(2019?宁夏中考)浓硫酸和浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,溶液中( )
A.溶质的质量分数都变小
B.溶液的质量都增大
C.溶质的质量分数都变大
D.溶质的质量分数前者变大,后者变小
【思路点拨】浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液变稀,浓硫酸具有吸水性,易吸收空气中的水分而使溶液变稀。
【答案】A
【解析】浓盐酸具有挥发性,易挥发出溶质氯化氢而导致溶液变稀,浓硫酸具有吸水性,易吸收空气中的水分而使溶液变稀;浓盐酸挥发出溶质而导致溶液质量减小,浓硫酸易吸水而使溶液质量增加。 【总结升华】解答此题时,可以依据已有的知识结合溶液的组成进行。
2.(2019?湖南中考)下列有关说法中不正确的是( )
A、酸溶液中都含有H+,所以有相似的化学性质
B、酸、碱在水溶液中都可解离出带电的粒子
C、在实验室,常用浓硫酸来干燥某些气体
D、医疗上的生理盐水是0.9%的纯碱溶液
【思路点拨】根据酸的化学性质、浓硫酸的性质及浓硫酸的稀释等知识分析解答。
【答案】D【解析】在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物是酸,故A正确;在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物是酸,电离出的阴离子全部是氢氧根离子的混合物是碱,故B正确;浓硫酸具有吸水性,在实验室,常用来干燥某些气体,故C正确;医疗上的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液,故D错误。
【总结升华】酸、碱溶于水形成溶液过程中会解离出自由移动的离子。酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都存在相同的氢离子;碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都存在相同的氢氧根离子。
3.今有①肥皂水??②食盐水??③杨梅汁??④白糖水??⑤蒸馏水五种液体,根据你的生活经验判断,其中pH<7的是 ,pH>7的是 (填序号)。
【答案】③ ①
【解析】①肥皂水显碱性,pH>7;②食盐水、④白糖水、⑤蒸馏水均显中性,pH均等于7;③杨梅汁显酸性,pH<7。【总结升华】掌握常见溶液的酸碱性和溶液pH大小之间的关系是顺利解题的关键。
4.过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色的粉末,遇水会发生如下反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应生成的碱可用 检验。
【答案】酚酞试液或紫色石蕊试液
【解析】碱能使无色酚酞试液变红,使紫色石蕊试液变蓝。
【总结升华】溶液酸碱性的测定方法有多种,最简单的是用酸碱指示剂来进行检验。要想解答好这类题目,首先要理解和熟记溶液酸碱性的测定方法等相关知识。
举一反三:
【变式1】(2019?广东中考)下列溶液曝露在空气中,可以使溶液质量增大的是( )
A.蔗糖溶液 B.浓盐酸 C.浓硫酸 D.饱和食盐水
【答案】C
【变式2】向一无色溶液中滴入无色酚酞试液,溶液变成红色。则该无色溶液是( ) A. 酸性溶液 B. 酸的水溶液 C. 碱性溶液 D. 碱的水溶液【答案】C
【解析】碱的水溶液显碱性,部分盐溶液也显碱性,所以一定要记清能使无色酚酞试液变红的溶液显碱性,但不一定是碱的溶液。
【变式3】实验测得人体内一些液体的近似pH如下,其中酸性最强的是( ) A. 血浆: 7.35~7.45 B. 唾液: 6.6~7.1 C. 胃液: 0.9~1.5 D. 胆汁: 7.1~7.2【答案】C
【解析】溶液pH小于7时,溶液显酸性;pH越小,酸性越强。
类型二、考查中和反应及其应用5.正常人的胃液中含有约0.5%的盐酸。胃药“三九胃泰”中含有Al(OH)3,它能治疗胃酸过多的疾病,病人服用后发生反应的化学方程式是 。
【思路点拨】酸和碱反应生成盐和水的反应,叫做中和反应。
【答案】3HCl+Al(OH)3=AlCl3+3H2O
【解析】盐酸可以和氢氧化铝发生中和反应,反应后生成了氯化铝和水,从而可以治疗胃酸过多症。
【总结升华】本题考查中和反应的应用及化学方程式的书写。书写化学方程式时,必须依据客观事实、遵守质量守恒定律这两个原则。
6.家用铝壶使用长时间后会在铝壶内壁产生水垢,已知水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,可以用盐酸除去。但如果盐酸使用过量则会损坏铝壶,请写出有关化学方程式 、
、 。【思路点拨】酸可以和碱、盐、金属等发生反应。
【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
【解析】盐酸除了可以和水垢中的CaCO3和Mg(OH)2反应,还可以和铝反应。
【总结升华】要掌握酸碱的性质及有关化学方程式的书写方法。举一反三:
【变式】下列物质的用途,是利用其物理性质的是( )
A.干冰用于人工降雨 B.盐酸用于除铁锈
C.氧气用于医疗急救 D.熟石灰用于改良土壤酸性
【答案】A
《酸和碱》全章复习与巩固(基础)
【巩固练习】
选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.下列物质与稀硫酸反应时,有气泡产生,但溶液颜色不改变的是( )
A.Zn B.CuO C.Fe2O3 D.Fe
2.在日常生活中,除去热水瓶中水垢(主要成分是碳酸钙),选用( )
A.食用醋 B.洗洁精 C.食盐水 D.食用油
3.下列各组物质的名称或俗称和化学式表示的是同一种物质的是(????)
A.熟石灰、消石灰、CaO B.铁锈、氢氧化铁、Fe(OH)3
C.生石灰、碳酸钙、CaCO3 D.烧碱、火碱、NaOH
4.下列潮湿的气体不能用固体氢氧化钠干燥的是( ?)
A.H2 ?B.CO2 ?C.CO D.O2
5.下列关于氢氧化钠的描述中错误的是( )
A.易溶于水,溶解时放出大量的热 B.对皮肤有强烈的腐蚀性
C.水溶液能使石蕊溶液变红 D.能去除油污
6.下列各组物质的反应,属于中和反应的是( )
A.稀盐酸和氢氧化钠 B.稀硫酸和锌
C.一氧化碳和氧化铜 D.甲烷和氧气
7.下列日常生活接触的物质中,不含酸的是( )
A.食盐 B.汽水 C.食醋 D.发酵后的牛奶
8.下列物质中,pH小于7的是( )
A.NaOH溶液 B.NaCl溶液 C.稀盐酸 D.石灰水
9.(2019·广东中考)柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,在水溶液中可以解离出H+,从而呈现酸性,主要用于香料或作为饮料的酸化剂,下列物质不能与柠檬酸反应的是( )
A.Mg B.Fe2O3 C.CO2 D.NaOH
10.(2019·广东中考)物质X可发生下列所示的两个反应,则X可能是( )
①X+碱→盐+水 ②X+金属氧化物→盐+水。
A.HCl B.CO C.NaOH D.CaO
11.一些食物的近似pH如下:牛奶6.3~6.6,鸡蛋清7.6~8.0,柠檬2.2~2.4,番茄4.0~4.4,其中酸性最强的是( )
A.牛奶 B.鸡蛋清 C.柠檬 D.番茄
12. (2019?绥化中考)部分食物和体液的近似pH如表所示。下列说法中正确的是( )
食物和体液
胃液
苹果汁
牛奶
血浆
pH
0.9~1.5
2.9~3.3
6.3~6.6
7.4~7.5
A.血浆和牛奶显碱性
B.胃液和苹果汁显酸性
C.胃液比苹果汁酸性弱
D.胃酸过多的人应多饮苹果汁
13.强酸性土壤不适宜植物生长,可用来中和土壤酸性的是(????)
A.食盐 B.氢化钠 C.氢氧化钙 D.碳酸钠
二、填空题
14.气体可作温室肥料、固体可用于人工降雨的是 。
15. (2019?许昌一模)打开盛有浓盐酸的试剂瓶,瓶口出现白雾,这个现象说明盐酸具有___________。浓硫酸能夺取木材、皮肤等物质中的水分,使其炭化,所以浓硫酸具有强烈的____________,如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应首先采取的措施是_________________________________________。
17.苯甲酸(C6H5COOH)可用做食品防腐剂,其酸性比醋酸强。下列对苯甲酸性质的推测合理的是 。
①苯甲酸溶液的pH小于7;②苯甲酸溶液的pH大于7;③苯甲酸溶液能使紫色石蕊试液变红色;④苯甲酸溶液不能使无色酚酞试液变色
18.液态氢、二氧化碳、盐酸、熟石灰四种物质,其有关用途有:①建筑材料;②金属表面除锈;③灭火;④火箭燃料。按题中四种物质顺序,其用途的排列顺序正确的是 。
19.(2019·湖南中考)硫酸和盐酸都是实验室常用的酸,它们有许多相似的性质。
(1)水溶液的pH都________(填“大于”“小于”或“等于”)7。
(2)都能除去铁锈。将生锈的铁钉放人稀盐酸中,可看到铁锈逐渐消失,溶液颜色变为________。
(3)都能与碱发生中和反应。请写出硫酸与氢氧化钠反应的化学方程式________。
三、实验题
20. (2019?铁岭中考)小明在做“酸碱中和反应”实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,观察到溶液变红,接着,他又向其中加入一定量稀硫酸,发现红色褪去。
【提出问题】反应后所得溶液中溶质是什么?
【提出猜想】化学兴趣小组同学根据上述实验现象,一致认为反应后溶液中的溶质(除酚酞溶液外)一定有 ,理由是 (用化学方程式表示)。
【设计方案】小红经过认真分析,认为反应后所得的溶液中还可能存在硫酸,并针对自己的猜想,设计了下列两种实验方案:
实验方案
实验步骤
预期现象
结论
方案1
取样,滴入适量的硝酸钡溶液
出现白色沉淀
有硫酸
方案2
取样,滴入盛有锌粒的试管中
有气泡产生
有硫酸
【反思评价】小组同学仔细研究上述两种实验方案后,认为方案 无法验证小红猜想的正确性,理由是 。
【拓展迁移】大家讨论后,按正确方案进行操作,确认了溶液中有硫酸存在,由此可知,在分析化学反应结束后所得物质的成分时,除了要考虑到生成物外,还有考虑到 。
【答案与解析】
1.【答案】A
【解析】Zn和Fe与稀硫酸反应都有气泡产生。但Fe与酸反应生成FeSO4,溶液呈浅绿色。故D不正确,选A。
2.【答案】A
【解析】食醋中含醋酸,可以除水垢。
3.【答案】D
【解析】熟石灰、消石灰为氢氧化钙,不是CaO,故A不正确。铁锈为氧化铁,不是Fe(OH)3,故B不正确。生石灰为氧化钙,故C不正确。选D。
4.【答案】B
【解析】固体氢氧化钠具有很强的吸湿性,可以作气体的干燥剂,但氢氧化钠是一种强碱,可以与某些非金属氧化物反应,如2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以氢氧化钠不能干燥CO2气体,其余三种气体均可选用氢氧化钠作干燥剂。
5.【答案】C
【解析】此题考查了氢氧化钠的性质和用途。氢氧化钠易溶于水,暴露在空气中时容易吸收水分而潮解,且溶于水时会放出大量的热。同时氢氧化钠还具有强烈的腐蚀性。因此俗称苛性钠、火碱或烧碱。在生活中可用来去除油污。氢氧化钠的水溶液显碱性,遇石蕊溶液时,石蕊溶液变为蓝色。故选项C错误。
6.【答案】A
【解析】酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
7.【答案】A
【解析】食盐(NaCl)属于盐类;汽水中含H2CO3,食醋含醋酸CH3COOH,发酵后的牛奶为酸奶,含乳酸。
8.【答案】C
【解析】pH是溶液酸碱度的表示方法;当pH=7时,溶液呈中性;当pH<7时,溶液呈酸性;当pH>7时,溶液呈碱性。NaOH溶液和石灰水是碱溶液,其pH大于7;NaCl溶液为中性物质,pH等于7;盐酸是酸溶液,所以它的pH小于7。9.【答案】C
【解析】柠檬酸在水溶液中可以解离出氢离子,因此具有酸的通性。酸可以和活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应,但不能和非金属氧化物反应,因此柠檬酸不能和二氧化碳反应。
10.【答案】A
【解析】盐酸能与碱发生中和反应生成盐和水,盐酸能与金属氧化物反应生成盐和水,因此X可能是盐酸。11.【答案】C
【解析】pH越小酸性越强,柠檬的pH最小,故柠檬的酸性最强,故选C。
12.【答案】B
【解析】A.牛奶的pH小于7,呈酸性,错误;B.胃酸和苹果汁的pH都小于7,呈酸性,正确;C.胃液的pH比苹果汁的pH小,胃液的酸性强,错误;D.苹果汁成酸性,故胃酸过多的人不能多饮用苹果汁,错误。
13.【答案】C
【解析】中和酸性土壤,需要使用熟石灰(氢氧化钙)。
14.【答案】CO2
15.【答案】挥发性 脱水 先用水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
【解析】浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体,溶于水形成盐酸小液滴,出现白雾;浓硫酸具有脱水性,能夺取木材、皮肤等物质中的水分,使其炭化;浓硫酸沾到皮肤上先用水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
16.【答案】浓硫酸具有很强的腐蚀性
17.【答案】①③④
【解析】苯甲酸酸性比醋酸强,具有酸的通性,其溶液可使紫色石蕊试液变红,使无色酚酞试液不变色,且苯甲酸溶液的pH小于7。
18.【答案】④③②①
【解析】液态氢可以作为火箭燃料;二氧化碳可以用来灭火;盐酸可除铁锈;熟石灰可用于建筑材料。
19.【答案】(1)小于 (2)黄色 (3)2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
【解析】(1)硫酸和盐酸均显酸性,水溶液的pH都小于7。(2)铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成黄色的氯化铁溶液和水。(3)硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
20.【答案】
【提出猜想】Na2SO4 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
【反思与评价】1 硫酸钠和硫酸都能与硝酸钡溶液反应,生成白色沉淀,无法确定溶液中是否含有硫酸
【拓展迁移】反应物是否有剩余
【解析】
【提出猜想】因为加入的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,溶液红色褪去,说明溶液呈中性或酸性,故反应后溶液中的溶质一定有硫酸钠;
【反思与评价】要证明反应后的溶液中是否含有稀硫酸,方案1无法证明稀硫酸的存在,因为稀硫酸和反应后生成的硫酸钠都能与硝酸钡反应,生成白色沉淀硫酸钡;要想稀硫酸的存在,应该证明氢离子的存在,故方案2可以;
【拓展迁移】反应后溶液中的溶质由反应后的生成物和剩余的反应物组成,在分析化学反应结束后所得物质的成分时,除了要考虑到生成物外,还有考虑到 反应物是否有剩余。