第
7
讲 常见的化合物(一) 酸和碱
1.在①氧化铁 ②金属锌 ③氢氧化铜 ④氯化钡溶液四种物质中,跟稀硫酸、稀盐酸都能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的组合是( )
A.
①②③④
B.①②③
C.①③④
D.②③④
2.下列关于硫酸的认识,正确的是( )
A.组成:硫酸溶液中H+和SO的数目相同
B.性质:能与CO2、SO3等非金属氧化物反应
C.用途:可用于实验室制备CuSO4等硫酸盐
D.生产:含硫酸废水用CaCl2处理后直接排放
3.蚊虫叮咬时释放出的液体中含有蚁酸(显酸性),为了减轻痛痒,可以在被叮咬处涂抹
( )
物质名称
西红柿汁
柠檬汁
牛奶
小苏打水
pH范围
4~5
2~3
6~7
8~9
A.
西红柿汁
B.柠檬汁
C.牛奶
D.小苏打水
4.下列能使紫色石蕊试液和无色酚酞试液均变色的是( )
A.pH=1的盐酸
B.pH=3的硫酸
C.pH=7的氯化钠溶液
D.pH=14的氢氧化钾溶液
5.
物质的性质与用途密切相关。下列做法不合理的是( )
A.
工业上用稀盐酸除铁锈
B.农业上用熟石灰改良酸性土壤
C.碳酸钠用于玻璃、造纸、洗涤剂的生产
D.水壶中的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)用水清洗
6.
关于氢氧化钠固体和浓硫酸的叙述,下列说法错误的是( )
A.
都能在水溶液中解离出相同的离子团,性质相似
B.都有强烈的腐蚀性
C.都需要密封保存
D.溶于水时都放出大量的热,使溶液的温度升高
7.
某同学欲检验一瓶NaOH溶液是否变质,用了以下的方法判断:①
滴入无色酚酞试液,若溶液变红则说明NaOH溶液一定没有变质;②
滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成则说明NaOH溶液一定没有变质;③
滴加稀盐酸,若有气泡产生则说明NaOH溶液一定变质。上述判断正确的是( )
A.
①③
B.②③
C.①②
D.①②③
8.下列物质长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而减小的是( )
A.NaCl溶液
B.NaOH溶液
C.浓盐酸
D.石灰水
9.在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入盐酸,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,溶液颜色由红色突然变成无色,则滴入这滴盐酸前后溶液pH最可能的变化范围是( )
A.a
B.b
C.c
D.d
10.
在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A.
滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C.测得反应后溶液中Na+与Cl-的个数比为1∶1
D.滴入适量AgNO3溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
11.叠氮酸(HN3)常温下是一种无色液体,其水溶液具有酸性,可与NaOH溶液反应得到叠氮化钠(NaN3)。某些汽车安全气囊中装有叠氮化钠。
(1)叠氮酸在水溶液中解离出H+和__-__(填化学符号)。
(2)叠氮酸与NaOH溶液的反应属于____(填反应类型)。
(3)叠氮化钠受热分解时产生两种单质,该反应的化学方程式为____。
12.盐酸是重要化工产品。
(1)盐酸可用于金属表面除锈,请写出盐酸除铁锈的化学方程式____。
(2)盐酸具有挥发性,在空气中打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,在瓶口处观察到的现象是____。
(3)氨水也具有挥发性,可挥发出氨气。如下图,在a、b处放有浸泡过浓盐酸或浓氨水的棉花,过一会在c处可观察到的现象是____,a处是放有浸泡过____的棉花。(已知:①
NH3与HCl在空气中相遇可反应生成白色固体NH4Cl;②
相对分子质量越小的气体扩散速度越快)
(4)实验室可用NH4Cl与Ca(OH)2固体加热发生复分解反应制取NH3,请写出此反应的化学方程式____,收集NH3可用向____排空气法。
13.科学使用化学物质,可以保障人体健康。
(1)某同学的部分体液的pH如图所示。
①
图中碱性最强的体液是____。
②
该同学胃酸(主要成分为盐酸)过多,可服用胃舒平【主要成分为Al(OH)3】治疗,其原理是____(用化学方程式表示)。
(2)某84消毒液产品的部分说明如下表。
84消毒液
【产品特点】主要成分为次氯酸钠(NaClO),有效氯的质量分数为5.1%~6.9%。
【餐具消毒】用有效氯的质量分数为0.04%的消毒液浸泡,20min后用生活饮用水冲净。
【注意事项】①
外用消毒剂,须稀释后使用。
②
不得将本产品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
依据表中信息,将有效氯的质量分数为6.0%的84消毒液与水按质量比为1∶____进行稀释,即可用于餐具消毒。洁厕灵(主要成分为盐酸)与84消毒液混合会产生有毒的氯气(Cl2)。请将该反应的化学方程式补充完整:
2HCl+NaClO===____+Cl2↑+H2O。
14.某实验小组的同学完成“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动后,测得实验产生的废液pH<6.5(已知:酸、碱废液pH在6.5~8.5之间达到排放标准)。为准确测得废液中氯化氢的质量分数,同学们取了200g废液,当加入1.48g熟石灰时,测得溶液pH=7。
(1)计算废液中氯化氢的质量分数。
(2)实验室的这类废液不要倒入下水道,应该____(写一条)。
15.工业上用电解饱和食盐水的方法制得的烧碱中常含有一定量的NaCl。为测定某烧碱样品的纯度,同学们设计了如下方案:
方案一:称取m
g烧碱样品测定消耗稀盐酸的质量;
方案二:称取m
g烧碱样品测定生成沉淀的质量。
请回答:
(1)方案一中,发生反应的化学方程式为____。
(2)方案一中,为减小误差,最好选择下列方法中的____(填字母)来判断反应恰好完全反应。
A.向样品溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液,根据溶液颜色变化判断
B.测定过程中,边滴加稀盐酸边用pH试纸频繁测定混合液的pH
C.向样品溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,根据溶液颜色变化判断
(3)判断方案二中FeCl3溶液过量的化学方法是____。
(4)小李同学认为可将方案二中的FeCl3溶液换成稀硝酸和____(填化学式)溶液,也能达到实验目的。
16.化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,进行了下图所示的实验。
(1)实验A中,推入NaOH溶液后,可观察到的现象是____。
(2)实验B中发生反应的化学方程式为____。
实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有NaOH;猜想二:含有NaOH、Na2CO3;猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2。
同学们取少量B试管中的上层清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液
不产生白色沉淀
猜想三错误
在试管乙中滴加足量稀盐酸
____
猜想二正确
(3)A、B、C、D四个实验中能体现碱化学通性的是____(填字母)。小组同学经过讨论认为A、B、C、D四个实验并没有探究出碱所有的化学通性,从这四个实验中选择一个,继续加入相关试剂,能得出碱的其他化学通性。实验的方案是____(写出操作和现象)。
17.某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验:
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈____色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为____。
(2)甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
[猜想与假设]反应后溶液中的溶质是什么?
猜想一:只有Na2SO4;
猜想二:____;
猜想三:可能是Na2SO4和NaOH;
以上猜想中,可以直接排除的是____,理由是____。
[实验探究]
为了验证另外两种猜想,甲、乙、丙同学设计如下实验方案:
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想二成立
乙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入____
有气泡产生
猜想二成立
丙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入生锈的铁钉
____
猜想二成立
老师认为甲同学方案不合理,你认为理由是____。
(反思交流)实验结束后,废液处理方法正确的是____(填序号)。
A.
倒入下水道
B.倒入废液缸
1.对一瓶已变质的NaOH溶液进行如下实验,其中实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
证明溶液中存在Na2CO3
取样,滴加无色酚酞溶液
B
除去溶液中的Na2CO3
加入一定量的CaCl2溶液,然后过滤
C
证明溶液部分变质
取样,加入过量呈中性的BaCl2溶液,振荡后滴加无色酚酞溶液
D
测溶液的pH
用玻璃棒蘸取少许溶液涂在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对比
2.某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为40g
B.反应至A点时,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl
C.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为280.4g
D.反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为23.4g
3.某工厂排出的废水的pH小于7,并含有较多的Cu2+,对环境污染严重。从环保及回收利用角度考虑,较切合实际的治理方案是应加入适量( )
A.烧碱和纯碱
B.盐酸和铁粉
C.生石灰和铁粉
D.熟石灰和金属银
4.
盛有等质量、等质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平衡。在左盘烧杯中加入10
g
CaCO3恰好完全反应。若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的下列物质是( )
A.5.6
g铁和锌
B.10g镁和氧化镁
C.10g碳酸镁
D.10g碳酸钠和碳酸锌
5.现有不纯的氧化铜样品16
g,所含杂质可能是氧化铝、氧化镁、炭粉、氯化钠。向其中加入200
g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,恰好完全反应,没有固体剩余。则下列判断不正确的是( )
A.原固体样品中肯定不含木炭粉
B.原固体样品中含有氯化钠
C.反应生成3.6g水
D.反应后所得溶液中含有两种溶质
6.t
℃时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊。测得此时溶液的pH>7。关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点:①
Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小;②
Ca(OH)2与空气中的CO2反应。他们设计以下方案进行探究,其中没有意义的是( )
A.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t
℃以下,观察浑浊是否消失
B.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生
C.取适量浊液,过滤,往滤液中加入Na2CO3溶液,观察是否有沉淀生成
D.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验
7.某工业品盐酸的溶质质量分数为37%。请回答:
(1)将该盐酸敞口露置于空气中,一段时间后,其溶质的质量分数____37%(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)该盐酸因含有少量Fe3+而显黄色(其他杂质忽略不计)。现取少量样品,与适量硝酸银溶液恰好完全反应。经实验测得,反应后溶液中的H+和NO的个数比为91∶94,则该盐酸中Fe3+和Cl-的个数比为____。
8.化学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。
[实验步骤]实验Ⅰ:沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中,关闭漏斗活塞。
实验Ⅱ:打开K1,观察到B中部分溶液倒吸入A中,待停止倒吸。
实验Ⅲ:打开K2,观察到C中溶液分别倒吸入A、B中,轻轻振荡,直到液面稳定。
[思考与交流]
(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)2溶液呈红色,说明Ca(OH)2溶液的pH____(填“<”“>”或“=”)7。
(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有____;根据实验Ⅰ和Ⅱ____(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。
(3)实验Ⅲ,B中反应的化学方程式是____。
(4)实验Ⅲ,C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液呈无色。经分析,瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质,提出以下猜想:(已知:氯化钙溶液星中性)
猜想一:CaCl2:猜想二:
____。
①
请完成猜想二。
②
请你帮助设计实验方案,验证猜想正确(写出实验操作过程及实验现象):____。
9.甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质,分别做了如下相同的四个实验:
请回答下列问题:
(1)试管D中的现象是____。
(2)以上实验中,能发生反应但无明显现象的化学方程式____。
【继续探究】
实验结束后,甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置,发现:
①
甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是____(指示剂除外),可能含有的溶质是____。
②
乙组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定没有的离子是____。
【拓展延伸】
甲、乙两组同学共同讨论后一致认为两个烧杯底部的白色沉淀为同一物质,请写出本实验过程中产生该白色沉淀的化学方程式____(写一个即可)。
10.某化学兴趣小组为探究碱和盐的化学性质,进行了如图1所示的实验(忽略空气中CO2对本实验的影响)。请你参与并完成相关内容。
(1)步骤一:关闭K,向下缓慢推动注射器活塞并轻轻振荡锥形瓶,使二氧化碳全部进入锥形瓶,并与m克溶质质量分数为10%的NaOH溶液恰好完全反应转化为碳酸钠,反应的化学方程式为____,
轻轻振荡锥形瓶的目的是______。
步骤二:打开K,向上缓慢拉动注射器活塞,观察到乙中溶液进入甲。
(2)上述实验过程中,甲中溶质总质量变化情况如图2所示,B点对应的溶质总质量为___(用含m的代数式表示,可以不化简)克。BC段反应的化学方程式为____,BC段溶质总质量下降的原因是____。
(3)步骤一和步骤二结束后,将甲和乙中的物质全部转移到烧杯中,搅拌后过滤,得到白色沉淀和滤液。结合图2中C点的值确定滤液中溶质的成分为____,理由是____。第
7
讲 常见的化合物(一) 酸和碱
1.在①氧化铁 ②金属锌 ③氢氧化铜 ④氯化钡溶液四种物质中,跟稀硫酸、稀盐酸都能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的组合是( B )
A.
①②③④
B.①②③
C.①③④
D.②③④
2.下列关于硫酸的认识,正确的是( C )
A.组成:硫酸溶液中H+和SO的数目相同
B.性质:能与CO2、SO3等非金属氧化物反应
C.用途:可用于实验室制备CuSO4等硫酸盐
D.生产:含硫酸废水用CaCl2处理后直接排放
3.蚊虫叮咬时释放出的液体中含有蚁酸(显酸性),为了减轻痛痒,可以在被叮咬处涂抹
( D )
物质名称
西红柿汁
柠檬汁
牛奶
小苏打水
pH范围
4~5
2~3
6~7
8~9
A.
西红柿汁
B.柠檬汁
C.牛奶
D.小苏打水
4.下列能使紫色石蕊试液和无色酚酞试液均变色的是( D )
A.pH=1的盐酸
B.pH=3的硫酸
C.pH=7的氯化钠溶液
D.pH=14的氢氧化钾溶液
5.
物质的性质与用途密切相关。下列做法不合理的是( D )
A.
工业上用稀盐酸除铁锈
B.农业上用熟石灰改良酸性土壤
C.碳酸钠用于玻璃、造纸、洗涤剂的生产
D.水壶中的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)用水清洗
6.
关于氢氧化钠固体和浓硫酸的叙述,下列说法错误的是( A )
A.
都能在水溶液中解离出相同的离子团,性质相似
B.都有强烈的腐蚀性
C.都需要密封保存
D.溶于水时都放出大量的热,使溶液的温度升高
7.
某同学欲检验一瓶NaOH溶液是否变质,用了以下的方法判断:①
滴入无色酚酞试液,若溶液变红则说明NaOH溶液一定没有变质;②
滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成则说明NaOH溶液一定没有变质;③
滴加稀盐酸,若有气泡产生则说明NaOH溶液一定变质。上述判断正确的是( B )
A.
①③
B.②③
C.①②
D.①②③
8.下列物质长期放置在空气中,溶液质量因发生化学变化而减小的是( D )
A.NaCl溶液
B.NaOH溶液
C.浓盐酸
D.石灰水
9.在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入盐酸,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,溶液颜色由红色突然变成无色,则滴入这滴盐酸前后溶液pH最可能的变化范围是( D )
A.a
B.b
C.c
D.d
10.
在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( C )
A.
滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴无色酚酞试液,酚酞试液不变色
C.测得反应后溶液中Na+与Cl-的个数比为1∶1
D.滴入适量AgNO3溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
11.叠氮酸(HN3)常温下是一种无色液体,其水溶液具有酸性,可与NaOH溶液反应得到叠氮化钠(NaN3)。某些汽车安全气囊中装有叠氮化钠。
(1)叠氮酸在水溶液中解离出H+和__N3-__(填化学符号)。
(2)叠氮酸与NaOH溶液的反应属于__复分解反应__(填反应类型)。
(3)叠氮化钠受热分解时产生两种单质,该反应的化学方程式为__2NaN32Na+3N2↑__。
12.盐酸是重要化工产品。
(1)盐酸可用于金属表面除锈,请写出盐酸除铁锈的化学方程式__Fe2O3+6HCl
===2FeCl3+3H2O__。
(2)盐酸具有挥发性,在空气中打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖,在瓶口处观察到的现象是__有白雾出现__。
(3)氨水也具有挥发性,可挥发出氨气。如下图,在a、b处放有浸泡过浓盐酸或浓氨水的棉花,过一会在c处可观察到的现象是__有白烟__,a处是放有浸泡过__浓氨水__的棉花。(已知:①
NH3与HCl在空气中相遇可反应生成白色固体NH4Cl;②
相对分子质量越小的气体扩散速度越快)
(4)实验室可用NH4Cl与Ca(OH)2固体加热发生复分解反应制取NH3,请写出此反应的化学方程式__2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O__,收集NH3可用向__下__排空气法。
13.科学使用化学物质,可以保障人体健康。
(1)某同学的部分体液的pH如图所示。
①
图中碱性最强的体液是__胰液__。
②
该同学胃酸(主要成分为盐酸)过多,可服用胃舒平【主要成分为Al(OH)3】治疗,其原理是__Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O__(用化学方程式表示)。
(2)某84消毒液产品的部分说明如下表。
84消毒液
【产品特点】主要成分为次氯酸钠(NaClO),有效氯的质量分数为5.1%~6.9%。
【餐具消毒】用有效氯的质量分数为0.04%的消毒液浸泡,20min后用生活饮用水冲净。
【注意事项】①
外用消毒剂,须稀释后使用。
②
不得将本产品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
依据表中信息,将有效氯的质量分数为6.0%的84消毒液与水按质量比为1∶__149__进行稀释,即可用于餐具消毒。洁厕灵(主要成分为盐酸)与84消毒液混合会产生有毒的氯气(Cl2)。请将该反应的化学方程式补充完整:
2HCl+NaClO===__NaCl__+Cl2↑+H2O。
【解析】
(1)①
溶液的pH小于7,溶液呈酸性,pH越小,酸性越强;溶液的pH大于7,溶液呈碱性,pH越大,碱性越强;pH等于7,溶液呈中性,图中碱性最强的体液是胰液;②
胃酸(主要成分为盐酸)过多,可服用胃舒平【主要成分为Al(OH)3】治疗,其原理是氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,反应方程式为Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;(2)设将有效氯的质量分数为6.0%的84消毒液与水按质量比为1∶x进行稀释,即可用于餐具消毒。则:×100%=0.04%,x=149。
14.某实验小组的同学完成“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动后,测得实验产生的废液pH<6.5(已知:酸、碱废液pH在6.5~8.5之间达到排放标准)。为准确测得废液中氯化氢的质量分数,同学们取了200g废液,当加入1.48g熟石灰时,测得溶液pH=7。
(1)计算废液中氯化氢的质量分数。
0.73%
(2)实验室的这类废液不要倒入下水道,应该__倒入指定容器,集中处理__(写一条)。
【解析】
(1)解:设废液中氯化氢的质量分数为x。
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
74 73
1.48g
200g·x
=
x=0.73%
答:废液中氯化氢的质量分数为0.73%。
(2)这类废液中含有酸,倒入下水道会腐蚀管道,应该倒入指定容器,集中处理。
15.工业上用电解饱和食盐水的方法制得的烧碱中常含有一定量的NaCl。为测定某烧碱样品的纯度,同学们设计了如下方案:
方案一:称取m
g烧碱样品测定消耗稀盐酸的质量;
方案二:称取m
g烧碱样品测定生成沉淀的质量。
请回答:
(1)方案一中,发生反应的化学方程式为__NaOH+HCl===NaCl+H2O__。
(2)方案一中,为减小误差,最好选择下列方法中的__A__(填字母)来判断反应恰好完全反应。
A.向样品溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液,根据溶液颜色变化判断
B.测定过程中,边滴加稀盐酸边用pH试纸频繁测定混合液的pH
C.向样品溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,根据溶液颜色变化判断
(3)判断方案二中FeCl3溶液过量的化学方法是__取少量反应后的上层清液于试管中,滴加NaOH或KOH溶液,有红褐色沉淀生成__。
(4)小李同学认为可将方案二中的FeCl3溶液换成稀硝酸和__AgNO3__(填化学式)溶液,也能达到实验目的。
【解析】
(1)氢氧化钠俗称烧碱,与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O。(2)向样品溶液中滴加2~3滴无色酚酞溶液,溶液为红色,当稀盐酸刚好与氢氧化钠完全反应时,变为无色,测定过程中,边滴加稀盐酸边用pH试纸频繁测定混合液的pH,会消耗混合液中氢氧化钠的质量,导致测定的数值偏小;向样品溶液中滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为蓝色,当完全反应时,溶液变为紫色,但是蓝色与紫色的颜色变化不是太明显,故也不适合。(4)将方案二中的FeCl3溶液换成稀硝酸后生成硝酸钠和氯化钠,然后继续滴加硝酸银,生成氯化银沉淀,根据氯化银沉淀的质量计算氯化钠的质量以及烧碱的质量。
16.化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,进行了下图所示的实验。
(1)实验A中,推入NaOH溶液后,可观察到的现象是__瘪气球膨胀(或气球胀大)__。
(2)实验B中发生反应的化学方程式为__Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH__。
实验结束后,小组同学对B试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有NaOH;猜想二:含有NaOH、Na2CO3;猜想三:含有NaOH、Ca(OH)2。
同学们取少量B试管中的上层清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作
实验现象
结论
在试管甲中滴加碳酸钠溶液
不产生白色沉淀
猜想三错误
在试管乙中滴加足量稀盐酸
__先无明显现象,一段时间后产生气泡__
猜想二正确
(3)A、B、C、D四个实验中能体现碱化学通性的是__ACD__(填字母)。小组同学经过讨论认为A、B、C、D四个实验并没有探究出碱所有的化学通性,从这四个实验中选择一个,继续加入相关试剂,能得出碱的其他化学通性。实验的方案是__向D试管中继续滴加稀盐酸,溶液由红色变为无色(或在C试管中继续加稀盐酸,蓝色沉淀消失)(合理即可)__(写出操作和现象)。
【解析】
(1)将氢氧化钠溶液推入锥形瓶中,氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,瓶中的二氧化碳气体体积减小,压强减小,空气从导管进入气球,使气球膨胀。
(2)B中发生的反应是碳酸钠和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;在乙试管中加入足量的稀盐酸,先无气泡产生,继续滴加盐酸一段时间后才有气泡产生,说明溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠。
(3)四个实验中,A体现了碱能与非金属氧化物反应,C体现了碱能与某些盐反应,D体现碱溶液能与酸碱指示剂反应,B实验体现了钙离子和碳酸根离子的反应,因此,四个实验中能体现碱的通性的是A、C、D;实验
A、C、D分别体现了碱与非金属氧化物反应的通性、碱与某些盐溶液反应的通性、碱与指示剂作用的通性,所以可以还有一条碱与酸反应的通性待探究,结合以上实验可向D试管中继续滴加稀盐酸,溶液由红色变为无色或在C试管中继续加稀盐酸,蓝色沉淀消失,均能得出碱与酸反应的通性。
17.某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验:
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈__红__色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为__2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O____。
(2)甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
[猜想与假设]反应后溶液中的溶质是什么?
猜想一:只有Na2SO4;
猜想二:__Na2SO4和H2SO4__;
猜想三:可能是Na2SO4和NaOH;
以上猜想中,可以直接排除的是__猜想三__,理由是__含有氢氧化钠的溶液能使酚酞溶液变红色,而实验中反应后的溶液为无色__。
[实验探究]
为了验证另外两种猜想,甲、乙、丙同学设计如下实验方案:
实验操作
实验现象
实验结论
甲同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想二成立
乙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入__碳酸钠(锌、铁、镁等)__
有气泡产生
猜想二成立
丙同学方案
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入生锈的铁钉
__铁锈减少,溶液变黄__
猜想二成立
老师认为甲同学方案不合理,你认为理由是__溶液中含有的硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀__。
(反思交流)实验结束后,废液处理方法正确的是__B__(填序号)。
A.
倒入下水道
B.倒入废液缸
【解析】
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,酚酞遇碱变成红色,此时溶液呈红色;接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,观察到溶液变无色,证明了氢氧化钠和稀硫酸发生了反应,该反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O。
(2)[猜想与假设] 猜想二:稀硫酸过量时可能是Na2SO4和H2SO4。经过讨论,同学们一致认为猜想三是错误的,这是因为含有氢氧化钠的溶液能使酚酞溶液变红色,而实验中反应后的溶液为无色。[实验探究]甲同学方案:取反应后的溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,因为硫酸根离子和钡离子结合也生成硫酸钡沉淀,故无法确定有H2SO4存在。乙同学方案:猜想二正确,溶液中有稀硫酸,和稀硫酸反应可以产生气体的物质有碳酸盐和活泼金属如锌、铁、镁等。丙同学方案:加入的生锈的铁钉表面是三氧化二铁,可以和稀硫酸发生反应,生成硫酸铁,实验现象是:铁锈减少,溶液变黄。[反思交流]实验结束后,正确的废液处理方法是倒入废液缸。若倒入下水道,会腐蚀下水道。
1.对一瓶已变质的NaOH溶液进行如下实验,其中实验方案能达到实验目的的是( C )
选项
实验目的
实验方案
A
证明溶液中存在Na2CO3
取样,滴加无色酚酞溶液
B
除去溶液中的Na2CO3
加入一定量的CaCl2溶液,然后过滤
C
证明溶液部分变质
取样,加入过量呈中性的BaCl2溶液,振荡后滴加无色酚酞溶液
D
测溶液的pH
用玻璃棒蘸取少许溶液涂在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对比
【解析】
Na2CO3溶液呈碱性,因此取样,滴加无色酚酞溶液时氢氧化钠和碳酸钠都能使酚酞溶液变成红色,故无法证明溶液中存在Na2CO3;加入一定量的CaCl2溶液,会与Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氯化钠易溶于水,故引入新杂质氯化钠;加入过量呈中性的BaCl2溶液,如果溶液中含有碳酸钠会反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,振荡后滴加无色酚酞溶液,如果溶液中存在未变质的氢氧化钠,酚酞会变成红色;用玻璃棒蘸取少许溶液涂在湿润的pH试纸上,会将溶液稀释,碱性减弱,溶液的pH变小。
2.某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。下列说法错误的是( D )
A.反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为40g
B.反应至A点时,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl
C.反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为280.4g
D.反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为23.4g
【解析】
A.由图中数据可知,反应至A点时加入氢氧化钠溶液的质量为140
g-100
g=40g,故A说法正确。B.反应至A点时,溶液中稀盐酸恰好完全反应,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl,故B说法正确。C.设生成的氢氧化铜的质量为x,生成的氯化钠的质量为y。由图像可知,与氯化铜反应的氢氧化钠溶液的质量为200g-40g=160g。
CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl
80
98
117
160g×10%
x
y
=
=
解得:x=19.6g y=23.4g
反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为
100g+200g-19.6g=280.4g,故C说法正确。
设40g
10%氢氧化钠溶液与盐酸反应生成的氯化钠的质量为z。
NaOH+HCl===NaCl+H2O
40
58.5
40
g×10%
z
= 解得:z=5.85g
反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为
5.85g+23.4g=29.25g。故D说法错误。
3.某工厂排出的废水的pH小于7,并含有较多的Cu2+,对环境污染严重。从环保及回收利用角度考虑,较切合实际的治理方案是应加入适量( C )
A.烧碱和纯碱
B.盐酸和铁粉
C.生石灰和铁粉
D.熟石灰和金属银
【解析】
A.烧碱和纯碱都只能调节pH,但不能回收铜,A选项错误;B.铁的活动性强于铜,可以置换铜,但废水已显酸性,加盐酸会使酸性加强,B选项错误;C.生石灰可以调节pH,且铁的活动性强于铜,可以置换铜,C选项正确;D.熟石灰可以调节pH,但银活动性小于铜,因此不能回收废水中的铜,D选项错误。
4.
盛有等质量、等质量分数稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平衡。在左盘烧杯中加入10
g
CaCO3恰好完全反应。若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的下列物质是( C )
A.5.6
g铁和锌
B.10g镁和氧化镁
C.10g碳酸镁
D.10g碳酸钠和碳酸锌
【解析】
解:设左边烧杯中产生的二氧化碳的质量为x,消耗HCl的质量为y。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
100
73
44
10
g
y
x
= =
x=4.4g,y=7.3g。
左边烧杯的质量增加量为10g-4.4g=5.6g,也就是说右边烧杯的质量增加量也为5.6g天平才能保持平衡。
铁和锌均能与盐酸反应放出氢气,因只加入5.6g铁和锌,将放出氢气减掉,实际右盘增加量少于5.6g;向右盘加入10g镁和氧化镁,若10g全是氧化镁,因反应无气体放出,右盘增量为10g,若10g全是镁,则盐酸全部反应,没有剩余,产生0.2g氢气,实际右盘增加10g-0.2g=9.8g;10g
MgCO3与7.3g盐酸反应,碳酸镁剩余,生成二氧化碳4.4g,实际上相当于右盘增重10g-4.4g=5.6g;因碳酸钠和碳酸锌的平均相对分子质量应该在106和125之间,10g碳酸钠和碳酸锌与7.3g盐酸反应,盐酸有剩余,生成二氧化碳质量少于4.4g,其实际右盘增加大于5.6g。
5.现有不纯的氧化铜样品16
g,所含杂质可能是氧化铝、氧化镁、炭粉、氯化钠。向其中加入200
g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,恰好完全反应,没有固体剩余。则下列判断不正确的是( D )
A.原固体样品中肯定不含木炭粉
B.原固体样品中含有氯化钠
C.反应生成3.6g水
D.反应后所得溶液中含有两种溶质
【解析】
氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水,氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,木炭粉和氯化钠不能和稀硫酸反应。由于没有固体剩余,说明原固体样品中肯定不含木炭粉;利用化学方程式计算可知,与200g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸完全反应,需要氧化铜16g,氧化铝14.7g,氧化镁8g,因此一定含有氯化钠,不是可能含有;根据质量守恒定律,参加反应的硫酸溶质中氢元素的质量是200g×9.8%×=0.4g,所以生成水的质量是0.4g÷=3.6g;如果杂质中有氧化铝和氧化镁,反应后会存在三种杂质,分别是硫酸铜、硫酸铝和硫酸镁。
6.t
℃时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊。测得此时溶液的pH>7。关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点:①
Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小;②
Ca(OH)2与空气中的CO2反应。他们设计以下方案进行探究,其中没有意义的是( C )
A.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t
℃以下,观察浑浊是否消失
B.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生
C.取适量浊液,过滤,往滤液中加入Na2CO3溶液,观察是否有沉淀生成
D.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验
【解析】
t℃时,加热烧杯中的石灰水,出现浑浊,溶液显碱性,针对两种不同的观点进行了探究,A中若观察到浑浊消失,则观点①正确,因为氢氧化钙的溶解度随温度降低而变大,设计有意义;B中向滤渣中滴加稀盐酸,若没有气泡则证明观点②错误,因为若正确,则滤渣中含有碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应会有气泡,设计有意义;C中向滤液中滴加碳酸钠溶液,无论观点是否正确都会产生白色沉淀,因为滤液中的氢氧化钙会与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,因此设计无意义;D中再做一个加热石灰水的对比实验,看实验现象是否是受空气影响,有意义。
7.某工业品盐酸的溶质质量分数为37%。请回答:
(1)将该盐酸敞口露置于空气中,一段时间后,其溶质的质量分数__小于__37%(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)该盐酸因含有少量Fe3+而显黄色(其他杂质忽略不计)。现取少量样品,与适量硝酸银溶液恰好完全反应。经实验测得,反应后溶液中的H+和NO的个数比为91∶94,则该盐酸中Fe3+和Cl-的个数比为__1∶94____。
【解析】
(1)因为浓盐酸具有较强的挥发性,所以该盐酸敞口露置于空气中会挥发出大量的氯化氢气体,导致溶质的质量分数变小。
(2)根据HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3、FeCl3+3AgNO3===3AgCl↓+Fe(NO3)3可知反应后的溶液中含有氢离子、铁离子、硝酸根离子。设反应后溶液中氢离子有91a个,则硝酸根离子有94a个。因为反应后生成的硝酸中氢离子和硝酸根离子的个数比是1∶1,所以和铁离子结合的硝酸根离子有3a个。由于硝酸铁中铁离子与硝酸根离子的个数比为1∶3,所以反应后溶液中铁离子有a个。由反应的化学方程式可知,反应后硝酸根离子的数目与反应前氯离子的数目是相等的,所以反应前氯离子有94a个,所以该盐酸中Fe3+和Cl-的个数比a∶94a=1∶94。
8.化学兴趣小组的同学按图示装置(K1、K2开始处于关闭状态)及步骤探究碱的化学性质。
[实验步骤]实验Ⅰ:沿分液漏斗将一定量NaOH溶液注入A中,关闭漏斗活塞。
实验Ⅱ:打开K1,观察到B中部分溶液倒吸入A中,待停止倒吸。
实验Ⅲ:打开K2,观察到C中溶液分别倒吸入A、B中,轻轻振荡,直到液面稳定。
[思考与交流]
(1)B中滴有酚酞的Ca(OH)2溶液呈红色,说明Ca(OH)2溶液的pH____(填“<”“>”或“=”)7。
(2)实验Ⅱ中在A装置的锥形瓶内观察到的现象有__有白色沉淀生成__;根据实验Ⅰ和Ⅱ__不能__(填“能”或“不能”)证明CO2和NaOH溶液发生了反应。
(3)实验Ⅲ,B中反应的化学方程式是__2HCl+Ca(OH)2===2H2O+CaCl2__。
(4)实验Ⅲ,C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液呈无色。经分析,瓶中混合物一定含有水、氯化钠和酚酞,可能含有碳酸钙。为进一步确定溶液中还可能含有哪些溶质,提出以下猜想:(已知:氯化钙溶液星中性)
猜想一:CaCl2:猜想二:
__CaCl2和HCl__。
①
请完成猜想二。
②
请你帮助设计实验方案,验证猜想正确(写出实验操作过程及实验现象):__取少量反应后的溶液,加入适量的锌(或铁或碳酸盐等),看是否有气泡产生,若有气泡产生说明猜想二正确(合理即可)__。
【解析】
(1)酚酞遇碱性溶液变红,说明Ca(OH)2溶液的pH>7。(2)实验Ⅰ中氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,吸收了二氧化碳,使锥形瓶内的气压变小,滴有酚酞的澄清石灰水,就会倒吸入装置A中,氢氧化钙和碳酸钠反应,生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,现象是有白色沉淀生成;根据实验Ⅰ和Ⅱ不能证明CO2和NaOH溶液发生了反应,如果氢氧化钠和二氧化碳不反应,澄清石灰水和二氧化碳反应也生成碳酸钙白色沉淀;如果二者反应,澄清石灰水和碳酸钠反应也生成碳酸钙白色沉淀;所以无法验证氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应。(3)实验Ⅲ,稀盐酸和氢氧化钙反应,生成氯化钙和水,化学方程式为2HCl+Ca(OH)2===2H2O+CaCl2。(4)实验Ⅲ,C中溶液倒吸入A装置的锥形瓶内,充分反应后溶液呈无色,根据酚酞遇碱变红,遇酸和中性溶液都无色,推出反应后溶液可能是酸性或中性。如果溶液呈中性,说明恰好完全反应,即含有CaCl2;如果溶液呈酸性,则稀盐酸过量,即含有氯化钙和稀盐酸;实验方案是取少量反应后的溶液,加入适量的锌(或铁或碳酸盐等),看是否有气泡产生,若有气泡产生说明猜想二正确。
9.甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质,分别做了如下相同的四个实验:
请回答下列问题:
(1)试管D中的现象是__澄清石灰水变浑浊,有白色沉淀生成__。
(2)以上实验中,能发生反应但无明显现象的化学方程式__Ca(OH)2+2HCl===
CaCl2+2H2O__。
【继续探究】
实验结束后,甲、乙两组同学分别将本组A、B、C、D四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中,充分反应后静置,发现:
①
甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是__NaCl__(指示剂除外),可能含有的溶质是__CaCl2__。
②
乙组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液中一定没有的离子是__H+__。
【拓展延伸】
甲、乙两组同学共同讨论后一致认为两个烧杯底部的白色沉淀为同一物质,请写出本实验过程中产生该白色沉淀的化学方程式__Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH或CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl__(写一个即可)。
【解析】
(1)二氧化碳和氢氧化钙溶液反应生成不溶于水的白色沉淀。
(2)氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O。
【继续探究】
①
甲组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为无色,则上层清液中一定不含有碳酸钠、氢氧化钠和盐酸,一定含有氯化钠,可能含有氯化钙;
②
乙组烧杯底部有白色沉淀,上层清液为红色,则上层清液呈碱性,清液中一定没有氢离子。
【拓展延伸】
氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3
===CaCO3↓+2NaOH;氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,化学方程式为CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl。
10.某化学兴趣小组为探究碱和盐的化学性质,进行了如图1所示的实验(忽略空气中CO2对本实验的影响)。请你参与并完成相关内容。
(1)步骤一:关闭K,向下缓慢推动注射器活塞并轻轻振荡锥形瓶,使二氧化碳全部进入锥形瓶,并与m克溶质质量分数为10%的NaOH溶液恰好完全反应转化为碳酸钠,反应的化学方程式为__CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O__,
轻轻振荡锥形瓶的目的是__增大接触面积使氢氧化钠溶液与二氧化碳充分反应____。
步骤二:打开K,向上缓慢拉动注射器活塞,观察到乙中溶液进入甲。
(2)上述实验过程中,甲中溶质总质量变化情况如图2所示,B点对应的溶质总质量为____(用含m的代数式表示,可以不化简)克。BC段反应的化学方程式为__Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH__,BC段溶质总质量下降的原因是__加入的氢氧化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,每171份质量的氢氧化钡生成197份质量的碳酸钡沉淀,导致反应后溶质质量减少____。
(3)步骤一和步骤二结束后,将甲和乙中的物质全部转移到烧杯中,搅拌后过滤,得到白色沉淀和滤液。结合图2中C点的值确定滤液中溶质的成分为__NaOH和Ba(OH)2__,理由是__C点对应的溶液中溶质质量与A点相等,都为0.1__m克,说明步骤一生成的碳酸钠和步骤二中加入的氢氧化钡恰好完全反应,此时溶液中的溶质只有氢氧化钠,乙中氢氧化钡有剩余,将甲、乙混合后所得溶液中的溶质为氢氧化钠和氢氧化钡__。
【解析】
(1)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,甲中气体体积减小,反应的化学方程式为CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;振荡可以使反应更充分;(2)甲中二氧化碳和mg
10%的氢氧化钠溶液恰好完全反应,由化学方程式可计算生成碳酸钠质量,图中B点对应的是反应生成的碳酸钠质量,设生成碳酸钠质量为x,则
2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
80
106
mg×10%
x
=
x=
g;
图中BC段表示乙中的氢氧化钡溶液进入甲中,氢氧化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH;该反应生成了碳酸钡沉淀,由化学方程式中的质量关系可知:每171份质量的氢氧化钡生成197份质量的碳酸钡沉淀,导致反应后溶液中溶质质量减小;(3)由图可知,乙中的氢氧化钡溶液进入甲中后充分反应,C点对应的溶液中溶质质量与A点相等,都为0.1m克,说明步骤一生成的碳酸钠和步骤二中加入的氢氧化钡恰好完全反应,此时溶液中的溶质只有氢氧化钠,实验结束后,将甲、乙中的物质混合于烧杯中,白色沉淀还是碳酸钡,由于乙中氢氧化钡有剩余,所以混合后的溶液中的溶质是氢氧化钠和氢氧化钡。第7讲 常见的化合物(一) 酸和碱
课标要求
考试细则
【课程内容】1.认识酸和碱的主要性质,举例说明酸和碱在日常生活中的用途与对人类的影响。知道酸、碱的使用注意事项。2.初步学会用酸碱指示剂和pH试纸测定溶液的酸碱性。【活动建议】1.测定土壤的酸碱性,观察其对植物生长发育的影响。2.自制酸碱指示剂。3.测定常见溶液、几种果汁、食品、人体汗液的酸碱性。
1.酸和碱的主要性质、用途及对人类的影响(1)说出酸的含义,列举常见的酸。(2)说出盐酸、硫酸等常见酸的性质和用途。(3)概述盐酸、硫酸等酸的共性,并说明原因。(4)会鉴别氯离子和硫酸根离子,能区别盐酸和硫酸。(5)说出碱的含义,列举常见的碱。(6)概述氢氧化钠、氢氧化钙等常见碱的性质和用途。(7)概述氢氧化钠、氢氧化钙等碱的共性,并说明原因。(8)会测定溶液的酸碱性和溶液的酸碱度。(9)知道溶液酸碱度的表示方法。(10)了解强酸、强碱使用的注意事项。(11)说出酸雨对建筑物、农作物的影响。(12)了解电离的概念,知道电离方程式的含义。2.酸和碱反应(1)说出酸和碱反应的实质和特点。(2)举例说明酸和碱反应的应用。
一、
酸
1.酸的定义
酸是指在溶液中电离出来的阳离子全部都是氢离子(H+)的化合物。
2.常见的酸
实验室和化工生产中常用的酸有盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3),调味常用到醋酸(CH3COOH),汽水等饮料中含有碳酸(H2CO3)、柠檬酸,水果中含有果酸。
3.盐酸、硫酸的物理性质和用途比较
酸
颜色
状态
气味
挥发性
用途
盐酸
无色
液体
浓盐酸有刺激性气味
浓盐酸易挥发
重要化工产品,用于金属表面除锈、制造药物等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化
硫酸
无色
浓硫酸为黏稠油状液体
无味
不易挥发
重要化工原料,以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等;浓硫酸有吸水性,在实验室可用作干燥剂
4.浓盐酸和浓硫酸的特性
(1)浓盐酸的特性
盐酸是氯化氢气体的水溶液,无色,学名氢氯酸。盐酸属于混合物,工业盐酸因含有杂质(Fe3+)而显黄色。打开盛有浓盐酸试剂瓶,瓶口会出现大量白雾,这是因为浓盐酸易挥发,挥发出来的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴。因此浓盐酸暴露在空气中会使溶质质量减少,溶质质量分数变小。
(2)浓硫酸的特性
①
吸水性:浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气,可用作干燥剂,干燥不和它反应的气体,如O2、H2、CH4、CO2等酸性或中性气体。此过程属于物理变化。浓硫酸暴露在空气中吸水使溶质质量分数变小,故应密封保存。
②
腐蚀性(脱水性):浓硫酸能将植物纤维、人的皮肤等物质中的氢、氧元素“脱出”结合成水,使其炭化、变黑。此过程属于化学变化。
③
浓硫酸的稀释
浓硫酸的密度比水大,且溶解时放出大量的热。因此在稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿杯壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
5.酸的通性
酸的通性
规律与举例
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊试液变成红色,无色酚酞试液不变色
与较活泼金属反应
酸+金属→盐+氢气(置换反应)H2SO4+Mg===MgSO4+H2↑
与大部分金属氧化物反应
酸+金属氧化物→盐+水(复分解反应)H2SO4+CuO===CuSO4+H2O
与碱发生中和反应
酸+碱→盐+水(复分解反应、中和反应)HCl+NaOH===NaCl+H2O
与某些盐反应
酸+盐→新酸+新盐(复分解反应)HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓
归纳总结:①
酸具有相似化学性质的原因是其水溶液电离出来的阳离子都是氢离子。
②
酸具有不同化学性质的原因是其在水溶液中电离出来的阴离子(即酸根离子)不同。
难点解析:盐酸和硝酸银反应,硫酸和氯化钡反应不能体现出酸的通性,因为根据复分解反应的实质,两者分别是酸根阴离子Cl-、SO和Ag+、Ba2+结合成沉淀的反应,因此属于盐酸、硫酸的个性,不属于酸的通性。
6.氯离子、硫酸根离子的鉴别和盐酸、硫酸的区别
(1)氯离子、硫酸根离子的鉴别
离子
检验方法
现象
Cl-
滴入AgNO3溶液和稀硝酸
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
SO
①
先加入少量稀盐酸酸化,再滴入BaCl2溶液;②
滴入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
①
加稀盐酸无现象,加BaCl2溶液产生白色沉淀;②
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
(2)盐酸和硫酸的区别
盐酸和硫酸的区别,可充分利用浓硫酸的特性(吸水性、脱水性)、稀盐酸的挥发性及硫酸与盐酸酸根离子的不同加以比较。
实验步骤
实验现象和结论
方案1
分别用两支试管取少量试样,各向其中滴加少BaCl2溶液
能产生白色沉淀的是稀硫酸,没有明显变化的是稀盐酸
方案2
取两张白纸,用玻璃棒分别蘸取不同试样在白纸上写字,然后将其置于酒精灯火焰上方烘干
其中能使白纸炭化,出现黑色字迹的是浓硫酸,没有明显变化的是稀盐酸
难点解析:氯离子和硫酸根离子的检验一般不用硝酸银,因为硝酸银分别与两者反应,生成白色沉淀氯化银和硫酸银。硫酸银微溶,能溶解在一定质量分数的稀硝酸中,因此选择钡离子检验就没有干扰了。在氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子同时存在的情况下检验氯离子需先排除另两种离子的干扰。
二、
碱
1.碱的定义
碱是指在溶液中电离出的阴离子全部都是氢氧根离子(OH-)的化合物。
2.常见的碱
化工生产中常用到氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2],此外还有氢氧化钾(KOH)、氨水(NH3·H2O)、氢氧化铝[Al(OH)3]等。
3.氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途比较
碱
俗名
颜色、状态
溶解性
用途
氢氧化钠
火碱、烧碱、苛性钠
白色片状固体
易溶于水(放出大量的热),易潮解
化工原料,广泛应用于制取肥皂,石油提炼,纺织和印染等工业;可用于除油污
氢氧化钙
熟石灰、消石灰
白色粉末状固体
微溶于水(放出少量的热),其水溶液俗称石灰水
建筑原料,制取漂白粉,改良酸性土壤,配制农药等
4.氢氧化钠、氢氧化钙的特性
(1)氢氧化钠的特性
①
腐蚀性:氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,使用时必须小心。如不慎将氢氧化钠溶液沾在皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
②
易潮解:固体(晶体)吸收空气中的水分,表面潮湿并逐渐溶解的现象叫作潮解。可以用来干燥不和它反应的气体,如氢气、氧气、氨气等中性或碱性气体。不能将氢氧化钠、粗盐、氯化镁放在纸上或直接放在托盘上称量,防止腐蚀托盘。
③
易溶于水,溶解时放出大量热。
难点解析:氢氧化钠是否变质问题
①
检验NaOH是否变质:实质是检验CO。能和CO反应产生明显现象,但不能和OH-产生同样现象的离子有Ba2+、Ca2+、H+。
②
探究氢氧化钠是部分变质还是全部变质:实质是在有CO存在的情况下检验是否有OH-,方法:先向溶液中加入过量的CaCl2溶液(或BaCl2溶液),有白色沉淀生成,除尽CO。过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,检验OH-,若溶液变红,则仍有NaOH,溶液部分变质;若溶液仍为无色,则NaOH溶液全部变质。
(2)氢氧化钙的特性
①
腐蚀性:具有较强的腐蚀性;②
微溶于水;③
溶解度随温度升高而减小。
5.碱的通性
通性
规律与举例
与酸碱指示剂作用
使紫色石蕊试液变成蓝色,无色酚酞试液变成红色
与非金属氧化物反应
碱+非金属氧化物→盐+水(不是复分解反应)2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
与酸发生中和反应
碱+酸→盐+水(复分解反应、中和反应)Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2O
与某些盐反应
碱+盐→新碱+新盐(复分解反应)Ca(OH)2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓
归纳总结:①
碱具有相似化学性质的原因是其水溶液电离出来的阴离子都是氢氧根离子。
②
碱具有不同化学性质的原因是其在水溶液中电离出来的阳离子不同。
难点解析:碱的通性是对可溶性碱而言的,不溶性碱仅能与酸发生中和反应。氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀不属于碱的通性,因为根据复分解反应的实质是钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙沉淀的过程,氢氧根离子没有参与反应,因此属于氢氧化钙的特性。判断是否是碱的通性还可用另一种方法,即任意换一种可溶性碱,如反应还能进行则是碱的通性。
三、
溶液的酸碱性和酸碱度
1.酸碱指示剂
(1)定义:跟酸或碱溶液起作用而显示不同颜色的物质,叫作酸碱指示剂,简称指示剂。
(2)指示剂的显色规律
酸碱指示剂
酸性溶液
碱性溶液
紫色石蕊试液
红色
蓝色
无色酚酞试液
无色
红色
蓝色石蕊试纸
红色
不变色
红色石蕊试纸
不变色
蓝色
难点解析:
①
酸碱指示剂只能测定溶液的酸碱性(定性分析),不能反映酸碱性的强弱。
②
使紫色石蕊试液变红——此溶液显酸性,但不一定是酸溶液,如硝酸铵溶液。
③
使紫色石蕊试液变蓝——此溶液显碱性,但不一定是碱溶液,如碳酸钠溶液。
④
酸碱指示剂遇到酸或碱后,是指示剂变色而不是酸或碱的溶液变色。
2.溶液的酸碱度
(1)溶液的酸碱度:指溶液酸碱性的强弱程度,是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法。溶液的酸碱度通常用pH表示。
(2)pH与酸碱性的关系
(3)pH的测定方法
测定溶液的pH可以用pH试纸或pH计。用pH试纸测定溶液pH的具体操作:取一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴于试纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡对照,读出该溶液的pH。简记为“一放、二蘸、三滴、四比”。
难点解析:
①
使用时不能用水将pH试纸润湿,否则会稀释待测液,使结果不准。如测酸性溶液会使结果偏大,测碱性溶液会使结果偏小。
②
不能直接把试纸浸入待测溶液中,以免污染溶液。
③
检验气体的酸碱性时可提前将试纸润湿。
(4)酸碱度的应用
①
测定土壤的酸碱度并根据pH进行改良,农作物一般适宜在中性土壤中生长。
②
测定雨水的pH(pH<5.6的降雨称为酸雨),了解空气污染情况,以便采取措施。酸雨不仅危害健康,而且使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长等。
③
测定人体内或排出的液体的pH,了解人体健康情况。
四、
电离
1.定义:物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程,叫作电离。例如,在水溶液中,HCl全部电离成H+和Cl-,NaCl全部电离成Na+和Cl-。
难点解析:Na2CO3的水溶液呈碱性问题。既然Na2CO3的水溶液呈碱性,那溶液中就存在氢氧根离子,氢氧根离子是怎么来的呢?根据电离的概念“物质溶解于水或受热熔化而形成自由移动离子的过程”,碳酸钠在水中电离出的应该是钠离子和碳酸根离子,而氢氧根离子的出现源于碳酸根离子和水反应,即碳酸根离子的水解反应。
2.电离方程式:用化学式和离子符号表示电离过程的式子,称为电离方程式,举例:NaCl===Na++Cl-。
3.离子方程式
溶液中的反应实质就是离子间的反应。例如HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,用离子方程式表示:Ag++Cl-===AgCl↓。
五、
酸和碱反应
1.定义:酸跟碱作用生成盐和水的反应,叫作中和反应。
2.实质:酸电离出的氢离子(H+)与碱电离出的氢氧根离子(OH-)作用生成水(H2O)的过程。
3.表达式:酸+碱→盐+水(复分解反应包含中和反应)。
4.中和反应的应用
(1)改良土壤的酸碱性,如用熟石灰中和酸性土壤,利于农作物生长。
(2)处理工厂的废水,如废水中含有硫酸,可加入适量熟石灰。
(3)用于医药,如服用碱性药物[Al(OH)3]中和过多的胃酸(HCl)。
难点解析:①
判断酸碱反应是否发生的方法
酸和碱作用生成盐和水,一般情况下没有明显的现象(个别有沉淀或气体产生的除外)。判断酸、碱发生中和反应通常有以下三种方法(以稀盐酸和氢氧化钠溶液反应为例):
A.指示剂法:先在NaOH溶液中滴加几滴无色酚酞试液,溶液显红色,然后再滴加稀盐酸,观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液和稀盐酸发生了反应。
B.pH试纸法:先用pH试纸测定NaOH溶液的pH,再滴加稀盐酸,并不断振荡,同时多次测定溶液的pH,如果溶液的pH逐渐变小,则证明发生了反应。
C.热量变化法:化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后温度变化来判断反应是否发生。如果NaOH溶液和稀盐酸混合后温度发生了变化,则证明发生了化学反应。
②
判断酸碱是否恰好完全反应
A.指示剂法:边滴边振荡,红色恰好消失。
B.添加试剂法:取少量反应后的溶液于试管中,加入检验氢氧根离子或氢离子的试剂判断酸或碱是否过量。不可用硝酸银,因为不管酸有没有过量硝酸银都会和氯化钠生成白色沉淀,即硝酸银是检验氯离子的试剂不是检验氢离子的试剂。
1.(2020·杭州)小金完成了图示实验①②③,下列判断正确的是( D )
A.实验①中石灰水有剩余
B.实验②中有气泡产生
C.实验③中没有明显现象
D.实验③所得溶液中一定含CaCl2和NaCl
【试题解析】
实验②中碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠,不产生气泡;实验③中最终得到无色澄清溶液,说明反应生成的白色沉淀碳酸钙被溶解,继而推出①号试管中的盐酸过量,实验①中石灰水一定没有剩余;混合后①号试管中过量的盐酸和②号试管中反应生成的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过程中固体溶解,产生气泡,因此实验③所得溶液中一定含CaCl2和NaCl。
【命题意图】
本试题以学生熟悉、典型的酸和碱、碱和盐两个化学反应为背景,将所有试剂混合后,综合考查根据最终的实验现象推断发生的化学反应,反应后剩余的溶质种类,化学反应的现象,侧重对科学思维的考查。需要学生认真阅读和分析题中信息,结合已有知识在头脑中进行加工处理,通过分析推理将各种可能的情况转变为确定的情况。
2.(2020·杭州)一种制备氢氧化镁的生产流程如图所示,MgCl2和NaOH按恰好完全反应的比例加料。
(1)写出步骤c中发生反应的化学方程式:__MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl__。
(2)x=__280__。
(3)过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是__氯化钠__。
(4)上述流程中若用下列物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是__③__。
①
盐酸 ②
氯化钙 ③
氨水 ④
硫酸镁
【试题解析】
步骤c中氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl。
根据题意有:
每分钟反应的氯化镁质量:332.5g/L×0.1L=33.25g,
MgCl2 + 2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
95
80
33.25g
xg/L×0.1
L
95∶33.25g=80∶(xg/L×0.1L)
x=280。
过滤得到的粗产品还要经过洗涤,洗涤时主要除去的杂质是氢氧化镁从溶液中滤出时附着的溶质,即反应生成的氯化钠。如图流程中若用下列物质代替氢氧化钠,也能制得氢氧化镁的是氨水,是因为氨水是碱,能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化铵。
【命题意图】
本试题以制备氢氧化镁流程图为背景,综合考查复分解反应化学方程式的书写,定量分析恰好完全反应时需要的物质质量,洗涤沉淀的含义,物质制备的原理。本试题考查内容较为基础且综合,需要学生掌握扎实的酸、碱、盐基础知识,具备从题干获取关键信息进行计算分析的能力。
3.(2019·杭州)某兴趣小组做了如下实验:
①
在止水夹K1、K2处于关闭状态时,将针筒A中溶液挤入试管B中,接着打开止水夹K1,发现D中的部分溶液被吸入试管B中。充分反应后,试管B留下的溶液也显红色。
②
再打开止水夹K2,风哨振动鸣叫,C中的部分溶液被吸入B和D中,反应后B、D中溶液都变为无色。
回答:
(1)步骤①中,充分反应后,试管B里的CO2最终转化为__Na2CO3__(填化学式)和水。
(2)解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因。
__B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入故而引发风哨振动鸣叫__。
(3)实验开始时C、D中两种溶液的溶质质量分数大小关系为:a%__>__b%。(选填“>”“=”或“<”)
【试题解析】
二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,B中CO2气体跟氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降,小于外部气压,气流从风哨进入故而引发风哨振动鸣叫。反应后B和D中溶液都变成无色,说明B和D溶液均呈中性或硫酸过量,D中氢氧化钠被反应完,溶质为Na2SO4,根据化学方程式:
H2SO4 + 2NaOH===Na2SO4+2H2O
98
80
200
ga%
200gb%
根据题意得,应有200
g·a
%>200
g·b%,故a%>b%。
【命题意图】
本试题以学生熟悉的氢氧化钠溶液和二氧化碳反应为背景,对反应后试管中的气压减小,打开止水夹出现的现象进行分析说理,根据最终的实验现象定量分析氢氧化钠和稀硫酸溶质质量分数的大小。本题主要考查学生对化学装置的理解能力和运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,增加分析问题的思维跨度,强调整合知识的能力。
4.(2017·杭州)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 )
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
和结合成水分子
【试题解析】
根据题中的叙述:向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应可知,表示氢离子;表示氯离子;表示钠离子,不是氯离子,故不用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检验,酸碱中和反应的实质为氢离子和氢氧根离子结合生成水,故答案选择D。
【命题意图】
本试题主要从微观图示的角度对中和反应和相关的知识进行了考查,将微观粒子和酸碱反应的实质结合,另外还考查了离子的检验,使试题具有了一定的综合性。
5.(2016·杭州)向一定质量的甲中连续加入乙至过量,此过程中溶液的总质量与加入乙的质量之间关系,符合如图曲线的是( D )
选项
甲
乙
A
稀硫酸
氢氧化钠溶液
B
稀盐酸
碳酸钙粉末
C
稀盐酸
锌粒
D
硝酸银溶液
铜粉
【试题解析】
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,如果氢氧化钠溶液不断增加,溶液总质量也会不断增加;碳酸钙粉末和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,每100份质量的碳酸钙反应生成44份质量的二氧化碳气体逸出,所以总溶液质量应是先增加后不变;同理稀盐酸和锌粒反应也是这样,铜粉和硝酸银反应生成硝酸铜和银,每64份质量的铜参加反应,溶液中会析出216份质量的银,所以溶液总质量减小,等硝酸银反应完后,铜粉不溶于水,故溶液总质量不变。
【命题意图】
本试题在常规考查酸和碱、酸和盐、酸和活泼金属、金属和盐溶液的反应同时,加入了图像分析,根据图像从定量角度分析判断反应物乙和溶液的总质量关系。本题要求学生不仅要熟练书写上述这些化学反应方程式,还要根据化学反应时的反应物和生成物的质量比判断溶液的总质量变化,再根据图像变化走势确定选项,需要一定的综合分析计算能力。