第2章 酸与碱.
一、选择题(每题2分,共30分)
1.常温下,我们身边一些物质的近似pH范围如下:
物质
牙膏
鸡蛋清
酱油
食醋
pH
8~9
7~8
4~5
2~3
其中酸性最强的是( )
A.牙膏 B.鸡蛋清 C.酱油 D.食醋
2.下列物质:①浓盐酸、②浓硫酸、③烧碱、④食盐、⑤生石灰、⑥稀硫酸,放在烧杯中一段时间后,质量变大且变质的是( )
A.①⑥ B.②③⑤
C.③⑤ D.②③④
3.下列说法中错误的是( )
A.稀释浓硫酸时,应将水慢慢倒入浓硫酸中
B.有腐蚀性的药液溅入眼睛,立即用水冲洗,切不可用手揉
C.不慎碰倒酒精灯,洒出的酒精在桌上燃烧,立即用湿布或沙子扑灭
D.浓硫酸不慎沾到皮肤上,先用干布拭去再用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液
4.[2019·杭州] 在①氧化铁、②金属锌、③氢氧化铜、④氯化铜溶液四种物质中,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
5.下面是某同学进行“探究碱的化学性质”实验时记录的实验现象,其中与事实不相符的是( )
A.在Ca(OH)2溶液中加入稀盐酸,无明显变化
B.在NaOH溶液中通入CO2气体,有白色沉淀生成
C.在Ca(OH)2溶液中滴入几滴石蕊试液,溶液呈蓝色
D.在NaOH溶液中加入CuSO4溶液,有蓝色沉淀生成
6.下列对NaOH和Ca(OH)2性质的叙述,错误的是( )
①都是白色固体 ②都易溶于水放出大量热 ③溶液都能使酚酞试液变红 ④都能与酸发生反应 ⑤溶液通入CO2都变浑浊 ⑥都能与Na2CO3反应使溶液变浑浊
A.② B.⑤⑥ C.①② D.②⑤⑥
7.向一定量的稀硫酸中加入过量的锌粒,如图1是反应过程中某种量y随加入锌粒的质量变化的关系曲线,则y不可能表示( )
图1
A.硫酸的质量分数 B.生成硫酸锌的质量
C.溶液中硫酸锌的质量分数 D.生成氢气的质量
8.在滴有紫色石蕊试液的稀硫酸中,分别加入过量下列物质,溶液仍为红色的是( )
A.CaO B.BaCl2 C.Na2CO3 D.Ca(OH)2
9.下列物质中,既能和稀硫酸反应,又能和饱和氢氧化钙溶液反应的是( )
A.Cu(NO3)2溶液 B.CO2
C.NaCl溶液 D.K2CO3溶液
10.下列实验方案或措施不合理的是( )
A.用稀盐酸清除铁制品表面的铁锈
B.用BaCl2溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
C.用CO2鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液
D.通过加水过滤除去CaO中混有的CaCO3
11.如图2是稀盐酸和NaOH溶液反应的pH变化曲线图,下列据图分析得出的结论正确的是( )
图2
A.该反应是将NaOH溶液滴入稀盐酸中
B.a g是指加入NaOH溶液的质量
C.A点时,溶液的溶质为NaOH、NaCl
D.B点时加入的稀盐酸的质量和NaOH溶液的质量一定相同
12.推理是学习科学的一种重要方法。以下推理合理的是( )
A.饱和的澄清石灰水变浑浊一定发生了化学变化
B.酸是由氢离子和酸根离子组成的,所以能电离出氢离子的物质都是酸
C.测定溶液的pH时,如果先将pH试纸用水润湿,测定结果一定偏大
D.生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应,酸与碱的反应一定有盐和水生成
13.下列各组物质中的杂质(括号内为杂质),只需加入适量稀硫酸就能除去的是( )
A.NaCl(Na2CO3) B.Fe(Cu)
C.Na2CO3(CaCO3) D.HCl(BaCl2)
14.构建知识网络是一种重要的学习方法,如图3是硫酸化学性质的知识网络的一部分:“—”表示相连的两种物质能发生反应,且甲、乙、丙分别属于不同类别的化合物,则甲、乙、丙可能是( )
图3
选项
甲
乙
丙
A
Cu(OH)2
CuSO4
CuO
B
Ca(OH)2
CaCO3
CaO
C
NaOH
NaCl
Na2CO3
D
Ba(OH)2
Ba(NO3)2
BaCO3
15.向一定质量的Ba(OH)2溶液中先后滴加CuSO4溶液、稀硫酸,过程中产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图4所示。下列说法正确的是( )
图4
A.a点对应溶液pH<7
B.b点对应溶液中溶质有两种
C.m=3.31
D.取c点对应溶液,滴加NaOH溶液,立刻产生沉淀
二、填空题(每空2分,共20分)
16.人类的日常生活离不开酸、碱、盐三类物质,请回答下列问题。
(1)山药中含有碱性皂角素,皮肤沾上会奇痒难忍。你认为可涂厨房中的 来止痒。?
(2)铝制电茶壶中常结有一层水垢[主要成分为CaCO3和Mg(OH)2],用适量稀盐酸可以除去它,反应的化学方程式为 和
。?
(3)市场上出售的某种营养麦片中,含有微量的铁粉,这些铁粉在人体胃酸的作用下,能转化成FeCl2,对缺铁性贫血有一定的辅助治疗作用,其化学方程式为
。?
17.小明同学想测定某氢氧化钠溶液的溶质质量分数,他取出4 g该氢氧化钠溶液于试管中,并滴入两滴酚酞试液,溶液变为 色,再向试管中逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸。当加入7.3 g稀盐酸时,他认为两者恰好完全反应。请你分析他判断恰好完全反应所依据的现象是 ;根据他的数据,请你计算出此氢氧化钠溶液的溶质质量分数: 。?
18.如图5所示的化学反应中溶液颜色变化体现了“魔法世界,魅力科学”。请回答:
图5
(1)若A是一种指示剂,则试剂A的名称是 。?
(2)若X是稀硫酸,B是红色的氧化物,则X与B的反应的化学方程式为
。?
(3)若X是稀盐酸,D是碱,则X与D反应的化学方程式为
。?
三、实验探究题(每空2分,共32分)
19.为探究酸、碱等溶液的性质,学习小组进行了如图6所示的实验,分别测试乙醇、稀硫酸、氢氧化钠溶液的导电性,请回答下列问题。
图6
(1)实验过程中,发现有一组实验灯泡不会发光,该组实验烧杯中装的药品是 。?
(2)NaOH在水中会电离出 和 两种带电的粒子,所以可以导电。?
(3)取少量B中溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,溶液呈 色,硫酸、盐酸等酸具有相似的化学性质,是因为它们都能电离出 。?
(4)向装有硫酸的烧杯中滴加Ba(OH)2溶液至过量,滴加过程中测得烧杯中的温度变化如图7所示,图中b点除了表示温度最高、放出的热量最多,还可以表示 。滴加过程中可以观察到灯泡发光的情况为 (填字母)。?
图7
A.亮度保持不变
B.逐渐变暗至熄灭
C.逐渐变亮
D.由亮变暗至熄灭再逐渐变亮
E.由暗变亮再变暗至熄灭
图8
20.[2020·衢州] 在研究碱的性质时,向充满CO2的矿泉水瓶里加入少量Ca(OH)2溶液(如图8所示),拧紧瓶盖并振荡,瓶变瘪,但溶液中并未出现浑浊,那么Ca(OH)2溶液是否与CO2反应呢?于是同学们进行了猜想和实验:
猜想一:Ca(OH)2溶液与CO2不反应,是CO2溶于水导致瓶内气压变小而使瓶变瘪。
猜想二:Ca(OH)2溶液与CO2反应,生成了可溶性物质。
实验
步骤与操作
实验现象与结果
结论
一
①取两个相同的软塑料瓶,分别集满CO2气体,编号为A、B
两瓶内气体无色透明,瓶子形状正常
Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应
②分别向A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和 ? ,立即拧紧瓶盖并振荡?
两瓶内液体未出现浑浊;两瓶均变瘪,A瓶变瘪程度更大
二
①测出反应前Ca(OH)2溶液的pH
大于7
②测出反应后A瓶内液体的pH
小于7
(1)将表中“?”处的内容补充完整: 。?
(2)能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的依据:
。?
(3)查阅资料得知:A瓶中未出现浑浊是因为过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。有人提出,只要利用现有装置和试剂,对实验一稍作补充或改进就能观察到浑浊现象,请简要说明你的做法: 。?
21.浓硫酸与木炭共热,生成CO2、SO2和H2O,SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,而CO2不能使品红溶液褪色;SO2能被酸性KMnO4溶液吸收而除去,而CO2不能被酸性KMnO4溶液吸收。试用图9所列各种装置,设计一套实验装置来验证浓硫酸与木炭反应所得到的各种产物。
图9
(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方法)是 (填序号)。?
(2)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶溶液不褪色。则A瓶的作用是
;B瓶的作用是 ;C瓶的作用是
。?
(3)装置②中所加固体药品是无水硫酸铜粉末,可验证的产物是 。?
(4)装置③中所盛的溶液是 。?
四、解答题(共18分)
22.(5分)某同学将锌和氧化锌的混合物20 g放入烧杯中,加入一定质量分数的稀硫酸,测得产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量的关系如图10 所示。
图10
求:(1)恰好完全反应时生成氢气的质量是 g。?
(2)原混合物中氧化锌的质量分数。
23.(6分)工业碳酸钠中常会含有少量的氯化钠。实验探究小组欲测定碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数,取该样品11 g加入64.6 g水形成不饱和溶液,然后向其中加入一定量的稀盐酸,恰好完全反应,所得溶液的溶质质量分数为10%。产生二氧化碳的质量与时间的关系如图11所示。反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。
(1)求该样品中碳酸钠的质量分数。(结果精确到0.1%)
(2)求恰好完全反应时所加稀盐酸的质量。
图11
24.(7分)实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物,小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应(已知氯化钙不与稀盐酸反应,所得溶液均为不饱和溶液),四组实验数据记录如下表,请分析计算:
实验组别
一
二
三
四
稀盐酸质量/g
100.0
100.0
100.0
100.0
混合物质量/g
3.0
6.0
9.0
12.0
所得溶液质量/g
101.9
103.8
104.3
a
剩余固体质量/g
0
0
2.5
n
(1)混合物中碳酸钙和氯化钙的质量之比为 。?
(2)表中a的值为 。?
(3)稀盐酸中溶质的质量分数。
答案
1.D [解析] 当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强。食醋的pH最小,酸性最强。
2.C 3.A
4.B [解析] 酸能与金属氧化物、活泼金属、碱反应是酸的通性。
5.B
6.D [解析] ①NaOH和Ca(OH)2均为白色固体;②NaOH易溶于水,Ca(OH)2微溶于水,NaOH溶于水放出大量热,Ca(OH)2溶于水温度变化不大;③NaOH和Ca(OH)2溶液均显碱性,都能使酚酞试液变红;④NaOH和Ca(OH)2都能与酸发生反应;⑤CO2能使Ca(OH)2溶液变浑浊,CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,无明显变化;⑥Na2CO3与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3白色沉淀,与NaOH溶液不反应,无明显变化。
7.A
8.B [解析] 氧化钙与稀硫酸反应生成硫酸钙和水,过量的氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,反应后溶液为蓝色;氯化钡显中性,与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,生成的盐酸显酸性,溶液仍为红色;碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,过量的碳酸钠溶液显碱性,反应后溶液为蓝色;氢氧化钙与硫酸反应生成硫酸钙和水,过量的氢氧化钙显碱性,反应后溶液为蓝色。
9.D [解析] 由物质的性质可知,Cu(NO3)2溶液和CO2气体只能与Ca(OH)2反应,不能与稀硫酸反应;NaCl溶液既不能与Ca(OH)2反应,也不能与稀硫酸反应;K2CO3溶液既能与稀硫酸反应生成K2SO4、CO2和H2O,又能和Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和KOH。
10.D [解析] 氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,会把原物质除去,不符合除杂原则。
11.C
12.D [解析] 饱和的澄清石灰水变浑浊,可能是因为温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出。酸是在水中电离时生成的阴离子全部是氢离子的化合物。用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液涂在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,先将pH试纸用水润湿,再蘸取待测液涂在pH试纸上,相当于稀释了待测溶液,会使溶液的酸碱性减弱,若该溶液显酸性,则用水润湿后,溶液的酸性变弱,即测得的pH结果比实际值偏大;若该溶液显碱性,则用水润湿后,溶液的碱性变弱,即测得的pH结果比实际值偏小;若该溶液显中性,则用水润湿后,溶液仍呈中性,测得的pH结果不变。酸与碱的反应一定有盐和水生成,但生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应,如CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。
13.D
14.B [解析] 稀硫酸能和氢氧化铜反应生成硫酸铜和水,不能和硫酸铜反应,能和氧化铜反应生成硫酸铜和水;氢氧化钙是碱,碳酸钙是盐,氧化钙是氧化物,稀硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,和碳酸钙反应生成硫酸钙、水和二氧化碳,和氧化钙反应生成硫酸钙和水;氯化钠和碳酸钠都属于盐,且氯化钠不能与稀硫酸反应;硝酸钡和碳酸钡都属于盐。
15.C [解析] 通过图像可以看出,a点所处的位置在滴加稀硫酸的过程中,沉淀的质量继续增加,所以a点对应的溶液中含有氢氧化钡,溶液pH>7。b点所处的位置沉淀质量在减少,表示硫酸和氢氧化铜的反应,此时溶液中的溶质只有硫酸铜一种。 由图像中的数据可知,生成的氢氧化铜的质量为5.64 g-4.66 g=0.98 g。设硫酸铜和氢氧化钡反应生成的硫酸钡沉淀的质量为x。
CuSO4+Ba(OH)2Cu(OH)2↓+BaSO4↓
98 233
0.98 g x
98233=0.98 gx x=2.33 g
所以m=2.33+0.98=3.31。
取c点对应溶液,此时硫酸过量,滴加NaOH溶液,不能立刻产生沉淀。
16.(1)食醋
(2)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
(3)Fe+2HClFeCl2+H2↑
17.红 红色刚好褪去 20%
18.(1)石蕊试液
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O
(3)2HCl+Cu(OH)2CuCl2+2H2O
[解析] 黄色溶液应该是铁盐的溶液,浅绿色溶液应该是亚铁盐的溶液,蓝色溶液应该是铜盐的溶液,那么无色溶液就应该是酸的溶液。
19.(1)乙醇
(2)钠离子 氢氧根离子
(3)红 氢离子 (4)恰好完全反应 D
20.(1)蒸馏水
(2)A、B两瓶均变瘪,且A瓶变瘪程度更大(或氢氧化钙溶液与二氧化碳混合后,溶液的pH变小,合理即可)
(3)将足量的饱和氢氧化钙溶液加入集满二氧化碳的塑料瓶中(或继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水)
[解析] (1)要证明Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应,排除二氧化碳溶于水的干扰,可在A、B两瓶中加入等量的饱和Ca(OH)2溶液和蒸馏水,振荡后,通过观察塑料瓶的变瘪程度来分析判断。(2)在实验一中,观察到A、B两瓶均变瘪,且A瓶变瘪程度更大,在实验二中,氢氧化钙溶液与二氧化碳混合后,溶液的pH变小,均可证明“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”。(3)根据实验目的可设计如下实验:将足量的饱和氢氧化钙溶液加入集满二氧化碳的塑料瓶中或继续向A瓶内加入足量的饱和澄清石灰水即可观察到浑浊现象。
21.(1)④②①③
(2)检验产物中有SO2气体 除去气体中的SO2 证明SO2气体已完全除尽
(3)H2O
(4)澄清石灰水
22.(1)0.4
(2)解:设原混合物中锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4 g
652=x0.4 g x=13 g
原混合物中氧化锌的质量分数为20 g-13 g20 g×100%=35%。
答:原混合物中氧化锌的质量分数为35%。
[解析] (1)根据坐标图可得出产生氢气的质量。(2)根据产生氢气的质量,结合化学方程式求出参加反应的锌的质量,即可求出原混合物中氧化锌的质量分数。
23.解:(1)设碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y。由图中数据可知,生成二氧化碳的质量是4.4 g。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 44
x y 4.4 g
10644=x4.4 g x=10.6 g
11744=y4.4 g y=11.7 g
该样品中碳酸钠的质量分数为
10.6 g11 g×100%≈96.4%。
(2)恰好完全反应时所加稀盐酸的质量为
11.7 g+(11 g-10.6 g)10%+4.4 g-11 g-64.6 g=49.8 g。
答:(1)该样品中碳酸钠的质量分数为96.4%;
(2)恰好完全反应时所加稀盐酸的质量为49.8 g。
24.(1)5∶1
(2)104.8
(3)解:据表中数据分析可知,当恰好完全反应时,生成二氧化碳的质量为100.0 g+6.0 g-103.8 g=2.2 g。
设稀盐酸完全反应消耗HCl的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
73 44
x 2.2 g
7344=x2.2 g
x=3.65 g
稀盐酸中溶质的质量分数为3.65 g100.0 g×100%=3.65%。
答:稀盐酸中溶质的质量分数为3.65%。
[解析] (1)第一组中产生二氧化碳的质量为100.0 g+3.0 g-101.9 g=1.1 g,设3.0 g混合物中碳酸钙的质量为y。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
y 1.1 g
10044=y1.1 g y=2.5 g
混合物中碳酸钙和氯化钙的质量之比为
2.5 g∶(3.0 g-2.5 g)=5∶1。
(2)根据表中数据分析,第三组混合物有剩余;又根据(1)可知,每3 g混合物中含有2.5 g碳酸钙,而第三组剩余固体恰好是2.5 g,所以第二组中盐酸恰好完全反应。由于第三组混合物中碳酸钙有剩余,所以第四组所得溶液比第三组所得溶液增加的质量为增加的3.0 g混合物中的氯化钙的质量,则a=104.3+(3.0-2.5)=104.8。