第7讲 常见的酸和碱、溶液的pH与中和反应
真题精粹 —— 福建5年真题精选及拓展
考向1 常见的酸
1.(2024·福建)我国商代时就已经发现,贮存于铅罐的酒(含乙醇)会发酵成醋(含醋酸,醋酸的化学性质与盐酸相似),铅与醋反应生成铅霜,铅霜在空气中转化为浮粉(PbCO3),加热浮粉得铅白(PbO)固体,铅白可用作白色颜料。下列说法错误的是 ( )
A.酒能变醋体现乙醇的化学性质
B.铅能与醋酸反应产生氢气
C.浮粉中铅元素的化合价为+2
D.浮粉变铅白,固体质量增大
2.(2024·福建节选)钙是人体必需元素。
服用主要成分为CaCO3的某钙片,与胃酸(HCl)反应后钙才能被吸收。该反应的化学方程式为 。
3.(2023·福建)甲、乙、丙三种物质有如下转化关系:甲乙丙。在不断搅拌下,往装有甲溶液的容器中逐滴加入稀盐酸依次发生了①②反应,同时测定容器中液体的透光强度(液体越浑浊,透光强度越小),结果如图。下列分析错误的是 ( )
A.乙难溶于水
B.甲可能是NaOH
C.QM段对应的反应是②
D.E、F对应的液体组成不同
酸的主要化学性质
3.1 某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质,进行了下图所示实验(所加稀盐酸均过量)。
(1)试管A中观察到紫色石蕊溶液变为 色。
(2)试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了 (填化学式),一段时间后有气泡产生,写出产生气泡的化学方程式: 。
(3)试管C中发生反应的化学方程式是 。
(4)试管D中加稀盐酸至过量,始终没有明显现象。请你设计实验方案证明试管D中的NaOH溶液与稀盐酸发生了反应:
(写出操作及其现象)。
考向2 溶液的酸碱性与酸碱指示剂
4.(2024·福建)下列基于实验事实的推理,正确的是 ( )
A.往某无色溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,可推测该溶液显碱性
B.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,可验证CuO是该反应的催化剂
C.用黄铜片刻画纯铜片,纯铜片上有划痕,可推测纯铜的硬度大于黄铜
D.将带火星的木条伸入盛有O2的集气瓶中,木条复燃,可推测O2具有可燃性
5.(2023·福建)为完成“自制酸碱指示剂”实践性作业,学习小组开展如下活动。
【查阅资料】某品种菊花的色素提取液具有如下特性:
色素提取液 变色情况
滴入酸中 滴入水中 滴入碱中
紫色 红色 紫色 黄色
【动手操作】
取该品种菊花的新鲜花瓣放入研钵中捣烂,移入容器中,加入乙醇,搅拌后浸泡约10 min,再加入等体积蒸馏水混合并过滤,得到的色素提取液即为自制酸碱指示剂。
(1)“搅拌”的作用是 。
(2)若在实验室开展过滤操作,下列玻璃仪器无须用到的是 (填字母)。
(3)为验证自制酸碱指示剂在酸、碱性溶液中的颜色变化效果,可选择生活中常见的两种物质: 、 。
【实践应用】
(4)用自制酸碱指示剂检验二氧化碳溶于水所得溶液的酸碱性。
①用右图所示装置制备二氧化碳。
a.反应的化学方程式为 。
b.应选择的试剂是 (选填“浓盐酸”或“稀盐酸”)。
c.将块状石灰石放入试管的操作是 。
②将二氧化碳通入水中一段时间,向所得溶液滴入自制酸碱指示剂,溶液变为 色。
6.(2024·福建节选)兴趣小组用稀盐酸清洗铁夹表面的铁锈(主要成分为氧化铁),并进行保护实验。验证废液显酸性,可选用的一种试剂或用品是 。
考向3 酸碱中和反应及其应用
7.(2024·福建节选)兴趣小组用稀盐酸清洗铁夹表面的铁锈(主要成分为氧化铁),并进行保护实验。用氢氧化钠中和废液中的盐酸,反应的化学方程式为 。
8.(2022·福建节选)科学使用化学物质,可以保障人体健康。
某同学的部分体液的pH如图所示。
该同学胃酸(主要成分为盐酸)过多,可服用复方氢氧化铝[主要成分为Al(OH)3]治疗,其原理是
(用化学方程式表示)。
9.(2022·福建节选)请将下列实验报告补充完整:
实验内容 现象 说明、解释 或结论
酸与碱发生中和反应 Ⅰ.取少量稀NaOH溶液于试管中,滴入2滴无色酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,至溶液的颜色恰好变为无色。 Ⅱ.往上述无色溶液中再滴入1滴稀NaOH溶液,观察现象 步骤Ⅱ中观察到 步骤Ⅰ中“边滴边振荡”的目的是
中和反应的微观解释
9.1 氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图如图。下列说法不正确的是 ( )
A.盐酸中存在的微粒有水分子和氯化氢分子
B.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子
C.Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
回归教材 —— 福建中考核心考点梳理
【单元构建】
【知识清单】
考点1 溶液的酸碱性 5年5考
可利用 来判断溶液的酸碱性,常见的有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液。
指示剂 遇酸性 遇中性 遇碱性
紫色石蕊溶液 色 紫色 色
无色酚酞溶液 色 无色 色
1.变色的是指示剂,而不是酸性或碱性溶液。
2.酸性溶液不一定是酸溶液,有些盐的溶液也呈酸性,如NH4Cl溶液;碱性溶液也不一定是碱溶液,有些盐的溶液也呈碱性,如Na2CO3溶液。
3.判断能否用某些植物花瓣的汁液作酸碱指示剂的标准是该汁液在酸性或碱性溶液中能否显示出不同的颜色。
4.用酸碱指示剂能够判断溶液呈酸性还是碱性,但不能确定该溶液是酸还是碱。
考点2 常见的酸 5年5考
1.盐酸、硫酸的物理性质和用途
酸 盐酸(HCl) 硫酸(H2SO4)
物理 性质 颜色、气味、状态 无色、有刺激性气味的液体 无色、无味、黏稠状液体
挥发性 挥发性,打开试剂瓶,瓶口有 产生 无挥发性
主要用途 金属除锈等;胃液中含盐酸可帮助消化 金属除锈、作干燥剂等
2.浓硫酸的特性
(1)浓硫酸:具有吸水性——能吸收空气中的水蒸气,属于物理性质,实验室里常用作气体的 ;具有脱水性——浓硫酸具有强烈的腐蚀性,它能将纸张、木材、布料、皮肤中的氢、氧元素按水的组成比脱去,使这些物质中的碳元素变为碳的单质,这种作用通常叫作脱水作用,属于化学性质;具有强氧化性——浓硫酸与金属反应不产生氢气。
(2)浓硫酸的稀释: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,以防止浓硫酸溶于水时放出大量的热使水沸腾,造成酸液飞溅。其中玻璃棒的作用是 。
(3)如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即 ,然后涂上3%~5%的 。
3.生活中常见的酸:人的胃液中含有的酸是 (填名称,下同);食醋中含有的酸是 ;汽水中含有的酸是 ;汽车用的蓄电池含有的酸是 。
考点3 常见的碱 5年5考
碱 氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙 [Ca(OH)2]
俗名
色、态
溶解性 溶于水,并放出大量的热 溶于水,溶解度随温度升高而
露置在 空气中 的变化 易吸收水分而 几乎不吸收水分
腐蚀性 强 性 较强 性
工业制法 Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH CaO+H2OCa(OH)2
用途 在肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业中作化工原料;在生活中用来除去油污;作气体干燥剂 作建筑材料;改良酸性土壤
考点4 酸和碱的化学性质 5年5考
通性 酸 碱
与指示剂作用 无色酚酞溶液: ; 紫色石蕊溶液: 无色酚酞溶液: ; 紫色石蕊溶液:
与金属反应 酸+活泼金属→ , 如Fe+2HCl 一般无此性质
与氧化物反应 酸+金属氧化物→ ,如6HCl+Fe2O3 碱+非金属氧化物→ ,如2NaOH+CO2
中和反应 酸+碱→ ,如HCl+NaOH
与盐反应 酸+盐→ ,如 HCl+Na2CO3 碱+盐→ ,如Ca(OH)2+Na2CO3
①铁发生置换反应生成的化合物中铁元素的化合价为+2。
②FeCl2和FeSO4的水溶液显浅绿色,FeCl3和Fe2(SO4)3的水溶液显黄色。
③CO不能和碱溶液反应。
考点5 溶液酸碱度的表示方法——pH 5年5考
1.溶液的酸碱度常用pH来表示,pH的范围通常在0~14之间。
2.测定溶液的pH要用 ,用 待测液 在pH试纸上,显色后再与 对照, (“一滴、二比、三读”)。
使用pH试纸时应注意:① ;② 。
3.溶液酸碱性与酸碱度的关系
溶液酸碱性 酸性 中性 碱性
pH
4.应用:
①测定土壤的 ,提供土壤改良依据;
②测定雨水的pH,pH< 的雨水为酸雨;
③通过测定人体体液的pH,判断是否生病;
④化工生产中,许多反应都必须在pH一定的溶液里才能进行。
考点6 中和反应及其应用 5年5考
1.定义:酸与碱作用生成 和 的反应,属于复分解反应。
2.表达式:酸+碱→盐+水
3.实质:酸溶液中的 和碱溶液中的 结合生成 的过程。
4.应用:
(1)改良酸性土壤,如用熟石灰改良酸性土壤;
(2)处理工厂废水,如用熟石灰处理酸性废水;
(3)用于医药,如用氢氧化铝治疗胃酸过多;蚊虫叮咬后涂抹肥皂水。
①中和反应不属于四大基本反应类型;
②中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如金属氧化物与酸的反应。
【核心突破】
重难点一、溶液的酸碱性与pH的关系
下列人体体液中,酸性最强的是 ( )
A.唾液(pH约为6.6~7.1)
B.胃液(pH约为0.9~1.5)
C.胆汁(pH约为7.1~8.5)
D.血液(pH约为7.35~7.45)
[思维破冰] 唾液的pH是6.6~7.1,呈中性、弱碱性或弱酸性;胃液的pH是0.9~1.5,呈酸性,酸性很强;胆汁的pH是7.1~8.5,呈弱碱性;血液的pH是7.35~7.45,呈弱碱性。
下列溶液的pH最大的是 ( )
A.使紫色石蕊溶液显红色的溶液
B.使无色酚酞溶液显红色的溶液
C.使紫色石蕊溶液显紫色的溶液
D.使无色酚酞溶液显无色的溶液
溶液的酸碱性与pH的关系
具体内容是酸性溶液的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”,其含义是“pH<7为酸性,pH>7为碱性,pH=7为中性”,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”。
重难点二、常见的酸
硫酸是一种常见的化学物质。下列说法正确的是 ( )
A.常用石灰石和稀硫酸制取CO2
B.浓硫酸会使纸张、蔗糖炭化
C.把水加入浓硫酸中进行稀释操作
D.硫酸不可用于金属表面除锈
[思维破冰] 碳酸钙和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在石灰石表面阻止反应进行,不能用石灰石和稀硫酸制取CO2;浓硫酸具有脱水性,会使纸张、蔗糖炭化;稀释浓硫酸时,常将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使稀释产生的热量及时散出;硫酸能与金属氧化物反应,能用于金属表面除锈。
兴趣小组在探究稀盐酸的性质时,将足量的稀盐酸逐渐滴入装有少量下列物质的试管中,产生气体的量符合右图所示曲线的是 ( )
A.铝片 B.表面被氧化的铝片
C.铜片 D.表面被氧化的铜片
常见的酸的考查要点
要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识。同时注意:酸溶液具有相似化学性质的原因是不同的酸溶液中都含有相同的氢离子;盐酸具有挥发性;物质的性质决定物质的用途,物质的用途反映物质的性质。
重难点三、常见的碱
下列有关氢氧化钠性质的说法错误的是 ( )
A.氢氧化钠有腐蚀性
B.固体氢氧化钠有挥发性
C.氢氧化钠能吸收二氧化碳而变质
D.固体氢氧化钠能吸收水蒸气而潮解
[思维破冰] 氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,不具有挥发性,氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠(杂质)和水,氢氧化钠固体能吸收空气中的水蒸气而发生潮解。
通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
(1)向少量Fe(OH)3沉淀中加入稀盐酸,观察到 ,可判断发生了反应。
(2)向Ca(OH)2溶液中通入CO2,观察到 ,可判断发生了反应。
(3)向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸,无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有无色酚酞溶液的氢氧化钙溶液中,逐滴滴加稀盐酸至足量,溶液由红色变成无色,证明溶液中 ,可判断Ca(OH)2与HCl发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合,然后检验到混合液中含有Ca2+和Cl-,他据此认为Ca(OH)2与HCl发生了反应,且生成了CaCl2。你认为乙同学是否找到了反应发生的证据 请写出你的观点并阐述理由: 。
(4)向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体如图a所示,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图b。(溶液体积、温度的变化可忽略)
①分析A→B段变化,其他条件相同,导电能力:OH- (选填“>”“<”或“=”)Cl-。
②分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与 有关。
常见碱的考查要点
要理解和熟记常见碱的化学性质、用途、反应现象和化学方程式,以及与之相关的知识。同时要注意:碱溶液具有相似化学性质的原因是不同的碱溶液里都含有相同的氢氧根离子;碱与酸碱指示剂反应时,显色的物质是指示剂,而不是碱溶液;碱性溶液不一定是碱溶液。
重难点四、酸碱中和反应及其应用
为探究中和反应,某同学设计下图所示实验装置。将稀盐酸滴入氢氧化钠固体,观察到U形管中的红墨水“左低右高”。下列说法错误的是 ( )
A.分液漏斗可以控制反应速率
B.反应后滴入无色酚酞溶液,溶液可能呈红色
C.红墨水出现“左低右高”,说明该反应放热
D.中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
[思维破冰] 根据稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水、氢氧化钠固体溶于水放热及结合题意进行分析判断。分液漏斗可以通过控制液体的滴加速率,进而控制反应速率;反应后滴入无色酚酞溶液,若溶液为碱性,溶液可能呈红色;红墨水出现“左低右高”,不能说明该反应放热,也可能是氢氧化钠固体溶于水放热;稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,属于中和反应,中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水分子。
在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后,虽然无明显现象,但确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验。
【设计实验】
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应(如图1):
当滴入几滴无色酚酞溶液后,溶液由无色变为 色,根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学变化,反应的化学方程式为 。
(2)根据上述反应过程中溶液变成无色, (选填“能”或“不能”)确定硫酸与氢氧化钠恰好完全反应。
(3)为了探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的物质是显中性还是显酸性,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊溶液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取样,滴入适量的氯化钡溶液 出现白 色沉淀 稀硫酸 过量
方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 溶液变红 稀硫酸 过量
上述设计的实验方案中,正确的是 (选填“方案一”或“方案二”),另外一个实验方案错误的原因是 。
【实验延伸】
(4)请你再设计一个探究稀硫酸是否过量的实验方案。你选用的试剂是 (填一种即可),实验现象及结论是 。
(5)同学们又从数据表达的形式上进行创新,对“NaOH溶液和稀硫酸的反应”进行了再探究,用数字化实验测定的反应溶液温度和pH的变化曲线如图2和图3。请你思考:
Ⅰ.由图2可知,此反应是一个 反应;
Ⅱ.图3曲线表示 (填编号)。
①将氢氧化钠溶液逐滴加入稀硫酸中至过量
②将稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中至过量
Ⅲ.图3曲线上A点所对应的溶液中的离子是 (填离子符号)。
中和反应的实质
中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应,其实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水(H2O),注意不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应。在做中和反应的实验时,往往须借助一些试剂或仪器(如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等)等来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全反应。
实验探究 —— 学科核心素养提升
【围绕课标】
必做实验7 常见酸、碱的化学性质
【实验目的】
1.比较常见酸的化学性质,认识其特征。
2.认识常见碱的一些化学性质。
【实验过程】
实验用品 实验 仪器 试管、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、白色点滴板
实验 试剂 稀盐酸、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、石灰水、镁条、锌粒、铜片、碳酸钠粉末、石灰石(或大理石)、生锈铁钉、硫酸铜溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液等
实验内容 实验过程 实验现象 实验原理(化学方程式) 实验结论 (或微观实质)
酸的化学性质(稀盐酸、稀硫酸) 在白色点滴板的空穴里分别滴入几滴稀硫酸、稀盐酸,再分别滴加紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液 酸能使紫色石蕊溶液 ,无色酚酞溶液
取三支试管,分别放入适量镁条、锌粒和铜片,再加入适量稀盐酸(或稀硫酸) 镁条迅速消失,试管中出现大量气泡;锌粒与酸反应比镁慢,表面产生较多气泡;铜表面没有明显现象 ; 酸能与活泼金属(金属活动性顺序 金属)反应生成
取一支试管,放入一枚生锈的铁钉,再加入适量稀盐酸(或稀硫酸) 铁锈 溶液 酸能与金属氧化物反应生成
①在小烧杯中加入适量氢氧化钠溶液,并滴加2~3滴无色酚酞溶液,插入一根温度计; ②用胶头滴管吸取稀盐酸(或稀硫酸)逐滴加入上述小烧杯中,并用玻璃棒搅拌 ①溶液变 ; ②溶液由 色变为 色,温度升高 酸能与碱反应生成盐和水(微观实质):
取两支试管,分别加入适量碳酸钠粉末、石灰石固体,再加入适量稀盐酸(或稀硫酸) 碳酸钠粉末很快消失,试管中产生大量气泡;石灰石逐渐减少,试管中产生气泡 酸能与某些盐反应生成新盐和新酸
碱的化学性质(氢氧化钠、氢氧化钙) 在白色点滴板的空穴(或小试管)里分别滴入几滴石灰水、氢氧化钠溶液,再分别滴加紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液 紫色石蕊溶液 ,无色酚酞溶液 碱能使紫色石蕊溶液 ,无色酚酞溶液
取两支试管,分别加入适量石灰水、氢氧化钠溶液,再向溶液中通入二氧化碳 澄清石灰水 ,氢氧化钠溶液 ; 碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水
①在小烧杯中加入适量氢氧化钠溶液(或氢氧化钙溶液),滴加2~3滴无色酚酞溶液,插入一根温度计;②用胶头滴管吸取稀盐酸逐滴加入上述小烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌 ①溶液变 ; ②溶液由 色变为 色,温度升高 碱能与酸反应生成盐和水(微观实质):
取一支试管,加入2 mL硫酸铜溶液,再逐滴加入石灰水(或稀氢氧化钠溶液) 试管中 ,溶液 碱能与某些盐反应生成新碱和新盐
【实验分析与评价】
1.用稀酸除去铁制品表面的铁锈,不能将铁制品长时间浸泡在酸溶液中,原因是
(用化学方程式表示)。
2.实验室常用稀盐酸和大理石制取二氧化碳,不用稀盐酸和碳酸钠的原因是 。
【实验拓展】
二氧化碳与氢氧化钠溶液反应没有明显现象,同学们设计了以下实验进行验证。
实验方案 实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 向两个相同的收集满二氧化碳的软塑料瓶内,分别迅速倒入 的浓氢氧化钠溶液和蒸馏水,立即旋紧瓶盖,振荡 倒入一定量浓氢氧化钠溶液的瓶子变瘪程度 ,而倒入等体积的蒸馏水的瓶子变瘪程度 二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了化学反应
方案二 ①向装有5 mL浓氢氧化钠溶液的试管中通入一定量的二氧化碳;②将上述溶液加热至气体不再生成;③等试管冷却后,向试管中滴加稀盐酸 有气体生成
【实验反思】
方案一的优点是 ;方案二的优点是向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后加热至气体不再生成,排除了 。
【对接中考】
常见实验4 中和反应实验
【实验目的】验证氢氧化钠与稀盐酸能发生反应;通过实验感受中和反应的能量变化。
【实验过程】
实验 用品 实验仪器 烧杯、温度计、胶头滴管、玻璃棒、酒精灯、试管等
实验试剂 氢氧化钠溶液、稀盐酸、无色酚酞溶液
实验装置
实验原理
实验过程 实验现象 实验结论 微观实质
(1)在烧杯中加入约5 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,插入一支温度计 溶液变为 色 氢氧化钠溶液显碱性
(2)用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴加入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变为无色为止 温度升高,溶液由 氢氧化钠能与稀盐酸发生 且反应 热量
(3)取实验(2)所得的少量溶液于一支试管中,另取一支胶头滴管,向试管中加入1滴氢氧化钠溶液 溶液
(4)用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干
【实验分析与评价】
1.对于没有明显现象的反应,证明反应发生的思路有 。上述实验(1)(2)说明反应物 消失,实验(4)证明有新物质 生成。
2.为确认步骤(4)中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:
步骤 现象 结论
将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份 向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置 无明显现象
向另一份滴加 溶液,振荡、静置 出现白色沉淀 白色固体是氯化钠
【实验拓展】
1.同学们在实验室中进行了以下一系列实验,步骤1的操作中有错误,错误的原因是 ;步骤3所得的无色溶液呈 ;步骤4中所得的晶体一定是 。
2.中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关量的变化情况,得到图2和图3。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为 。
(2)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(3)图3中V的数值最接近 (选填“6”“12”或“16”)。
(4)下列说法错误的是 (填字母)。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干,所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
答案
真题精粹
1.D 【解析】A.酒能变醋,需要通过化学反应才能表现出来,属于化学性质,正确;B.在金属活动性顺序中,铅的位置排在氢之前,铅能与醋酸反应产生氢气,正确;C.PbCO3中碳酸根显-2价,设铅元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得x+(-2)=0,则x=+2,正确;D.浮粉(PbCO3)加热得铅白(PbO)固体,同时生成二氧化碳,由质量守恒定律可知,浮粉变铅白,固体质量减少,错误。
2.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
3.B 【解析】A.PQ段透光强度在减小,发生反应①,说明生成的乙是沉淀,难溶于水,正确;B.PQ段透光强度在减小,说明反应①生成沉淀,如果甲为NaOH,NaOH与盐酸反应不会生成沉淀,所以甲不可能是NaOH,错误;C.QM段透光强度在增大,说明发生反应②,正确;D.E对应的液体中含有没有反应完的甲,F点对应的液体中含有生成的丙,所以E、F对应的液体组成不同,正确。
3.1 (1)红
(2)FeCl3 Fe+2HClFeCl2+H2↑
(3)Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
(4)向氢氧化钠溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸;溶液由红色变为无色
【解析】由于酸能使紫色石蕊溶液变成红色,所以试管A中观察到紫色石蕊溶液变为红色;铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,试管B中观察到溶液由无色逐渐变成黄色,是因为反应生成了FeCl3,一段时间后有气泡产生,是由于铁锈反应完了,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;试管C中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳;设计实验方案证明试管D中的NaOH溶液与稀盐酸发生了反应,该方案为向氢氧化钠溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸;现象为溶液由红色变为无色。
4.A 【解析】A.无色酚酞溶液遇碱性溶液变红色,往某无色溶液中滴入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,可推测该溶液显碱性,正确;B.往H2O2溶液中加入少量CuO,迅速产生气泡,不能验证CuO是该反应的催化剂,还要验证反应前后CuO的质量和化学性质不变,错误;C.用黄铜片刻画纯铜片,纯铜片上有划痕,可推测纯铜的硬度小于黄铜,错误;D.将带火星的木条伸入盛有O2的集气瓶中,木条复燃,可推测O2能支持燃烧,错误。
5.(1)促进色素溶解
(2)D
(3)白醋 肥皂水
(4)①a.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑ b.稀盐酸 c.先把试管横放,用镊子夹取石灰石放在试管口后,再慢慢竖立试管 ②红
【解析】(1)搅拌可以加速溶解,乙醇可以溶解新鲜花瓣中的色素,所以搅拌的作用是促进色素溶解。
(2)过滤需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,不需要用到长颈漏斗。
(3)验证自制酸碱指示剂在酸、碱性溶液中的颜色变化效果,需要选生活中显酸性、显碱性的物质,如白醋和肥皂水。
(4)①a.石灰石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。b.由于浓盐酸具有较强的挥发性,挥发出的氯化氢气体会混入二氧化碳中,引入杂质,所以应选择稀盐酸。c.石灰石是块状固体,将块状石灰石放入试管的操作是先把试管横放,用镊子夹取石灰石放在试管口后,再慢慢竖立试管。②二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸呈酸性,根据表格可知,该色素滴入酸性溶液中,溶液变为红色。
6.pH试纸(或紫色石蕊溶液等)
7.HCl+NaOHNaCl+H2O
8.Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
【解析】氢氧化铝和胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,反应的化学方程式为Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O。
9.溶液变红 使反应充分进行
9.1 A 【解析】由氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图可知,该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。盐酸中存在的微粒有水分子、氢离子、氯离子;根据微观示意图可知,该反应的微观实质是H+和OH-结合生成水分子;Na+和Cl-在该反应过程中没有被消耗;恰好完全反应时,溶质是氯化钠,溶液呈中性。
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知识清单
考点1
酸碱指示剂 红 蓝 无 红
考点2
1.有 白雾
2.(1)干燥剂 (2)搅拌,使热量及时散发 (3)用大量水冲洗 碳酸氢钠溶液
3.盐酸 醋酸 碳酸 硫酸
考点3
烧碱、火碱、苛性钠 消石灰、熟石灰 白色固体 白色固体 易 微 降低 潮解 腐蚀 腐蚀
考点4
无色 红色 红色 蓝色 盐+氢气 FeCl2+H2↑ 盐+水 2FeCl3+3H2O 盐+水 Na2CO3+H2O 盐+水 NaCl+H2O 新盐+新酸 2 2NaCl+CO2↑+H2O 新盐+新碱 CaCO3↓+2NaOH
考点5
2.pH试纸(或pH计) 玻璃棒蘸取 滴 标准比色卡 读出pH
①不能直接浸入待测液 ②不能用水润湿
3.pH<7 pH=7 pH>7
4.①酸碱性 ②5.6
考点6
1.盐 水
3.H+(或氢离子) OH-(或氢氧根离子) H2O(或水分子 )
核心突破
例题1 B
变式训练
B 【解析】使紫色石蕊溶液显红色的溶液呈酸性,pH小于7;使无色酚酞溶液显红色的溶液呈碱性,pH大于7;使紫色石蕊溶液显紫色的溶液,呈中性,pH等于7;使无色酚酞溶液显无色的溶液,呈中性或酸性,pH小于7或等于7。
例题2 B
变式训练
B 【解析】铝在金属活动性顺序表中位于氢的前面,与稀盐酸接触后立即反应生成氯化铝和氢气;表面被氧化的铝片与稀盐酸接触后,表面的氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝完全反应后,内层的铝再与稀盐酸反应生成氢气;铜在金属活动性顺序表中位于氢的后面,不能与稀盐酸反应生成氢气;表面被氧化的铜片与稀盐酸接触后,铜片表面的氧化物与稀盐酸反应生成氯化铜和水,不生成氢气。
例题3 B
变式训练
(1)固体溶解(或溶液由无色变为黄色)
(2)溶液变浑浊
(3)①氢氧化钙消失了 ②没有找到反应发生的证据,因为氢氧化钙溶液中有钙离子,盐酸中有氯离子,混合后不发生反应也会存在钙离子和氯离子
(4)①> ②离子的浓度
【解析】(1)氢氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,固体溶解,说明反应物氢氧化铁减少,溶液由无色变为黄色,说明有新物质生成,都能说明发生了反应。
(2)氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,说明有新物质生成,能说明发生了反应。
(3)①氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞变红,溶液由红色变成无色,证明溶液中的氢氧化钙消失了,可说明氢氧化钙和盐酸发生了反应。②氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子,氯化氢在水中解离出氢离子和氯离子,即使氢氧化钙和盐酸不反应,混合后也会有钙离子和氯离子。
(4)①氯化氢溶于水形成盐酸,盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HClNaCl+H2O。这个过程相当于相同数目的氢氧根离子替换为氯离子,导电能力下降了,则导电能力:OH->Cl-。②BC段相当于盐酸和氢氧化钠反应完全后,继续通入氯化氢气体,溶液中离子的数目增加了,但溶液体积不变,所以BC段导电能力增强,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与离子的浓度有关。
例题4 C
变式训练
【设计实验】(1)红 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
(2)不能
(3)方案二 NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4
(4)锌粒(或碳酸钠等) 若有气体放出,证明稀硫酸过量,反之稀硫酸不过量
(5)放热 ① Na+、OH-、S
【解析】(1)氢氧化钠溶液呈碱性,会使无色酚酞溶液变红,溶液变为无色,说明溶液中碱性消失,稀硫酸和氢氧化钠发生反应,反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O。
(2)无色酚酞溶液在中性和酸性环境下均为无色,反应过程中溶液变成无色不能说明硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,可能硫酸过量。
(3)方案一滴加氯化钡溶液,硫酸和硫酸钠都能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能得出稀硫酸过量的结论;稀硫酸过量会使溶液呈酸性,能够使紫色石蕊溶液变红,方案二得出的结论比较科学。
(4)证明硫酸过量,需要选择能够与稀硫酸反应产生明显现象的物质,可以选择活泼金属、碳酸盐等。以锌粒为例,取样,向溶液中加入锌粒,若有气体放出,证明稀硫酸过量,反之稀硫酸不过量。
(5)图2中温度上升,说明反应是放热的;图3中起始溶液pH小于7,说明开始是酸性溶液,向酸性溶液中滴加过量的碱性溶液;A点时溶液呈碱性,说明溶液中有反应生成的硫酸钠,还有过量的氢氧化钠,溶液中存在Na+、OH-、S。
实验探究
必做实验7 常见酸、碱的化学性质
【实验过程】紫色石蕊溶液变红,无色酚酞溶液无明显变化 变红 不变色 Mg+2HClMgCl2+H2↑(或Mg+H2SO4MgSO4+H2↑) Zn+2HClZnCl2+H2↑(或Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑) 在氢前面的 盐和氢气 逐渐消失, 由无色变为黄色 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O[或Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O] 盐和水 ①红 ②红 无 NaOH+HClNaCl+H2O(或2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑(合理即可) 变蓝 变红 变蓝 变红 变浑浊 无明显变化 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O ①红 ②红 无 NaOH+HClNaCl+H2O[或Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O] 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 产生蓝色沉淀 由蓝色变为无色 CuSO4+Ca(OH)2Cu(OH)2↓+CaSO4[或2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4]
【实验分析与评价】1.Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O(或Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O),Fe+H2SO4FeSO4+H2↑(或Fe+2HClFeCl2+H2↑)
2.稀盐酸和碳酸钠反应速率过快,不易控制
【实验拓展】等体积 大 小
【实验反思】实验操作简单易行,实验现象明显;通过比较、对照,使结论更具有说服力 二氧化碳和水反应生成碳酸的干扰,使实验更加完整
常见实验4 中和反应实验
【实验过程】NaOH+HClNaCl+H2O (1)红 (2)红色变为无色 中和反应 放出 (3)变红 (4)有白色固体生成
【实验分析与评价】1.证明反应物消失、证明有新物质生成
氢氧化钠 氢离子与氢氧根离子结合生成水分子 氯化钠
2.白色固体不是氢氧化钠 AgNO3
【实验拓展】1.氢氧化钠有腐蚀性且易潮解,不能放在纸上,应放在玻璃器皿中 中性或酸性 氯化钠 2.(1)NaOH+HClNaCl+H2O (2)HCl (3)12 (4)C
