课时训练(七)
[第7课时 常见的酸和碱 中和反应、溶液的pH]
夯实基础
类型1 酸碱指示剂
1.[·江西]下列水能使无色酚酞溶液变红色的是( )
A.氨水B.汽水C.冰水D.糖水
2.[·枣庄]紫甘蓝是大众爱吃的蔬菜,含有丰富的花青素。花青素遇酸性溶液变红色,遇碱性溶液变蓝色。在凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可能是加入了下列哪种调味品( )
A.食盐B.味精C.食醋D.香油
类型2 酸的性质
3.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
4.[·梧州]关于硫酸的说法错误的是( )
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
图Z7-1
5.实验室中常需要使用硫酸。
(1)用小木棍蘸取少量浓硫酸,放置一会儿后,可观察到 。
(2)用温度计的液泡蘸取少量浓硫酸,放置在空气中一会儿,可观察到温度计显示温度升高,其原因是 。
(3)如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用 ,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
(4)实验室用98%的浓硫酸(密度1.84g/mL)配制g溶质质量分数为20%的稀硫酸。浓硫酸稀释过程如图Z7-1所示,b中盛放的物质是 ,a的作用是 。
类型3 碱的性质
6.[·广州]下列有关氢氧化钾的说法正确的是( )
A.氢氧化钾固体露置在空气中易变质
B.氢氧化钾溶液能使石蕊溶液变红
C.氢氧化钾溶液与氧化铜反应生成蓝色沉淀
D.2mL氢氧化钾溶液与1mL硫酸溶液恰好完全反应
7.经过“碱的化学性质”的学习,小明同学用图Z7-2归纳总结出了NaOH的四条化学性质(即NaOH能与四类物质发生反应)。
图Z7-2
(1)为了验证反应②,小明同学将适量的紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中,其观察到的现象是 。
(2)为了验证反应③能够发生,应选用下列的哪一种试剂 。
A.KNO3B.NaCl
C.CuSO4D.Na2CO3
(3)NaOH溶液露置于空气中易变质,所以必须密封保存,请你写出NaOH溶液变质的化学方程式: 。
8.由于二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,对此同学们展开了探究,请你参与。
提出问题
二氧化碳与氢氧化钠能否发生反应?
查阅资料
常温下,氢氧化钠、碳酸钠在乙醇中的溶解性如下表:
方案设计
小明同学设计了如图Z7-3所示装置进行探究。
图Z7-3
实验探究(1)溶液配制。
甲溶液:将一定质量氢氧化钠固体加入到一定体积的乙醇中,用玻璃棒不断搅拌,使其成为饱和氢氧化钠的乙醇溶液。量取一定体积乙醇要用到的仪器是 ,用玻璃棒搅拌的目的是 。
乙溶液:将一定质量的氢氧化钠固体加入到一定体积的75%的乙醇溶液中,用玻璃棒不断搅拌,使其成为不饱和氢氧化钠的乙醇溶液。判断甲、乙溶液形成的现象是 。
(2)进行实验。
按图Z7-3所示装置加入药品后进行实验。A中发生反应的化学方程式为 ,B装置的作用是 ,C中观察到的现象是 。
实验结论由此小明得出二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,反应的化学方程式为 。
反思交流(1)小刚同学认为小明的实验还不足以证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应,还应补充的实验是 。
(2)若将C中甲溶液换成乙溶液进行实验,C中可能无明显现象发生,原因可能是 。
类型4 中和反应
9.[·镇江]某同学演示酸碱中和并利用反应后的溶液制得Na2SO4固体。下列操作错误的是( )
图Z7-4
10.[·金昌]下列做法不是利用中和反应原理的是( )
A.土壤酸化后加入熟石灰改良
B.用大理石和稀盐酸制取二氧化碳
C.人被蚊虫叮咬后用稀氨水擦洗
D.用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
图Z7-5
11.小红同学进行酸碱中和反应的实验(如图Z7-5所示)。她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后,想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度,她从烧杯中取了少量溶液于试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到试管中液体颜色没有变化。于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究:
(1)小红认为此时烧杯中的溶液可能有三种情况:①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应;②氢氧化钠有剩余;③盐酸有剩余。
小明同学却判定不可能“氢氧化钠有剩余”,他的理由是 。
(2)他们共同设计了一个实验方案,欲对上述其他两种可能情况进行验证。请根据相关内容填写下表:
(3)经过讨论,他们认为利用下列几种物质代替锌粒,也可以达到验证目的,你认为其中不正确的是 (填序号)。
A.生锈的铁钉B.碳酸钠粉末
C.硫酸钠粉末D.氢氧化铜
(4)图Z7-6所示曲线能够表示小红所做实验中溶液pH变化趋势的是 (填序号)。
图Z7-6
类型5 pH与酸碱性
12.[·重庆B]已知生活中厕所清洁剂的pH=1,厨房清洁剂的pH=12。下列关于两者的说法不正确的是( )
A.厕所清洁剂加水稀释,溶液pH升高
B.厨房清洁剂可能含有NaOH
C.混合使用能提高两者的清洁效果
D.厕所清洁剂可能使铁制下水道腐蚀
13.实验室有A、B两种溶液,A能使紫色石蕊溶液变红色,B能使无色酚酞溶液变红色,则A、B两种溶液的pH大小关系是A (填“大于”或“小于”)B。要测定A、B溶液的酸碱度,其操作是 。
能力提升
1.[·陕西]氧化铜与稀盐酸发生反应时,容器中溶液总质量随时间的变化曲线如图Z7-7所示。下列说法正确的是( )
图Z7-7
A.该实验是将氧化铜逐渐加入稀盐酸中
B.n点和m点对应溶液中铜元素质量不相等
C.n点和m点对应溶液蒸发结晶后得到的固体成分相同
D.该曲线不能反映溶液中溶剂质量随时间的变化关系
2.[·南京]如图Z7-8为三种不同浓度的氢氧化钠溶液与对应浓度的盐酸反应的曲线。
图Z7-8
下列说法正确的是( )
A.在a、b、c三种曲线所示的实验中,所用盐酸浓度越大,V时所得溶液的pH越大
B.在a曲线所示的实验中,若用酚酞作指示剂,酚酞溶液由红色变为无色
C.在a、b、c三种曲线所示的实验中,反应速率相同
D.在a、b、c三种曲线所示的实验中,溶液酸性由强到弱的顺序是abc
3.[·枣庄]人若长期食用“镉大米”(镉含量超标)会引起痛痛病。研究表明水稻对镉的吸收率与土壤的pH有紧密关系(如图Z7-9所示)。下列
物质中可用于改良土壤结构,
图Z7-9
降低水稻对镉吸收率的是( )
A.氯化钾B.烧碱
C.熟石灰D.硫酸亚铁(水溶液显酸性)
图Z7-10
4.[·滨州]酸和碱能发生中和反应,它在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。图Z7-10表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时烧杯中溶液的pH随加入液体体积的变化曲线及相关的实验操作,请从中获取信息,回答下列问题。
(1)烧杯中盛放的是 溶液。
(2)曲线上坐标为(18,7)的点所表示的意义: 。
(3)曲线上坐标为(15,12)的点表示的溶液中的微粒有 (用化学用语表示)。
5.[·德州]在学习“酸和碱”后,瑞娟同学对“硫在氧气中燃烧”实验进行再探究。想到实验生成的二氧化硫是非金属氧化物,提出疑问:二氧化硫能否与水反应生成酸?
为此,瑞娟同学做了如下实验:将点燃的硫伸入盛有氧气的集气瓶(有少量的水)中,反应中产生刺激性气味的气体;反应后,盖紧集气瓶口的玻璃片,振荡集气瓶;再打开玻璃片,仍能闻到刺激性气味;随后向其中滴入几滴紫色的石蕊溶液,瓶中液体变为红色。
瑞娟同学产生许多困惑:这种能使石蕊溶液变红色的物质是什么?怎样防止二氧化硫排放到空气中去?
瑞娟询问老师,老师告知:在涉及的反应中,二氧化硫与二氧化碳的性质相似;二氧化硫与水反应生成“亚硫酸”(化学式为H2SO3);亚硫酸还可进一步与氧气反应生成硫酸。
请你帮助瑞娟同学解答下列问题。
(1)请结合图Z7-11中所给实验用品,设计一个实验用来验证:二氧化硫不能使石蕊变红色。实验操作: 。
图Z7-11
(2)分别写出生成亚硫酸、硫酸的两个化学方程式:① ;
② 。
(3)以上两个化学反应都属于 (填基本类型)反应;亚硫酸中硫元素的化合价为 。
(4)亚硫酸、硫酸、盐酸和碳酸都能使石蕊溶液变红色,从微观角度分析原因是 。
(5)为更多地吸收二氧化硫,防止二氧化硫散发至空气中,有以下试剂,你认为用来代替集气瓶中的水最为合适的是 (填序号)。
①饱和氢氧化钙溶液 ②饱和氯化钠溶液
③浓盐酸 ④饱和氢氧化钠溶液
图Z7-12
6.[·随州]科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以酸为专题,对酸的五种化学性质进行探究、总结及应用,请回答有关问题。
(1)酸的化学性质①——酸与酸碱指示剂的作用。酸能使紫色石蕊溶液变成红色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)酸的化学性质②,图Z7-12中M所代表的物质类别是 。黄金是一种常见饰品,现实生活中,少数商贩用黄铜冒充黄金出售,可以用化学的方法加以鉴别。某同学为了测定黄铜(铜锌合金)样品的成分,将60g稀盐酸分三次加入到盛有10g该样品的烧杯中,所得数据如下表,则该黄铜样品中含锌的质量分数为 。
(3)酸的化学性质③——酸与金属氧化物的反应。盐酸可用于金属制品表面除锈等。
(4)酸的化学性质④——酸碱中和反应。
该校化学兴趣小组的同学重点以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对烧杯溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
提出问题实验的烧杯中溶质含有哪些物质?
提出猜想猜想一:溶质中只有Na2SO4;
猜想二:溶质中可能是Na2SO4和NaOH;
猜想三:溶质中可能是 。
查阅资料Na2SO4溶液呈中性。
实验探究小宇同学设计如下的实验方案:
方案评价
同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是 。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是 。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
实验反思
在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
学科渗透如图Z7-13所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀硫酸中,闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀硫酸中加入Ba(OH)2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为 ;发生反应的化学方程式是 。
图Z7-13
图Z7-14
(5)酸的化学性质⑤——酸与盐的反应。
利用图Z7-14所示装置来验证CO2气体的性质,要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是 。
方法感悟在化学实验中,可通过验证反应后生成物的存在,来验证某化学反应的发生。
参考答案
夯实基础
1.A [解析]本题考查指示剂的性质和溶液的酸碱性。无色酚酞溶液在碱性溶液中变红。氨水显碱性,汽水显酸性,冰水和糖水都显中性,故氨水可以使无色酚酞溶液变红。
2.C [解析]凉拌紫甘蓝丝时,观察到菜丝变成红色,可知该调味品显酸性,因此是食醋。
3.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。
4.C [解析]稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸慢慢注入水中,切不可将水倒进浓硫酸里。
5.(1)小木棍蘸有浓硫酸的部位变黑
(2)浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水蒸气,浓硫酸溶于水放热
(3)大量的水冲洗
(4)浓硫酸 搅拌、散热、降温
[解析](1)浓硫酸具有脱水性,故用小木棍蘸取少量浓硫酸,放置一会儿后,可观察到小木棍蘸有浓硫酸的部位变黑。(4)稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地注入盛有水的烧杯里,并用玻璃棒不断搅拌,浓硫酸溶于水会放出大量的热,故b中盛放的物质是浓硫酸,a的作用是搅拌、散热、降温。
6.A [解析]氢氧化钾固体露置在空气中易与空气中的二氧化碳反应变质;氢氧化钾溶液显碱性,能使石蕊溶液变蓝;氢氧化钾溶液与氧化铜不反应;氢氧化钾和硫酸反应的方程式为2KOH+H2SO4K2SO4+2H2O,化学式前的计量数之比不是体积之比。
7.(1)溶液变蓝 (2)C
(3)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
8.实验探究(1)量筒和胶头滴管 加速溶解
甲溶液底部有固体,乙溶液底部没有固体
(2)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑
除去氯化氢 溶液变浑浊
实验结论2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
反思交流(1)将二氧化碳通入乙醇溶液,观察现象
(2)碳酸钠易溶于水
9.A [解析]溶解时,应在烧杯中进行,不能在量筒内进行。
10.B [解析]用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙属于盐,不是酸与碱的反应,不属于中和反应,没有利用中和反应原理。
11.(1)加入酚酞溶液后观察到溶液不变色,说明溶液一定不呈碱性,所以不可能是氢氧化钠有剩余
(2)有气泡冒出 没有气泡冒出 (3)C (4)C
12.C [解析]厕所清洁剂pH=1,呈酸性,加水稀释后酸性减弱,溶液pH升高;厨房清洁剂pH=12,呈碱性,可能含有氢氧化钠;厕所清洁剂呈酸性,厨房清洁剂呈碱性,二者混合,会发生化学反应,不能提高清洁效果;厕所清洁剂的主要成分是盐酸,与铁反应,所以可能使铁制下水道腐蚀。
13.小于 用干净的玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH
[解析]A能使紫色石蕊溶液变红色,呈酸性,pH7;B能使无色酚酞溶液变红色,呈碱性,pH7。测定溶液pH的具体操作方法为:用干净的玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出pH。
能力提升
1.C [解析]该实验溶液总质量的起点是原点,是将稀盐酸逐渐加入氧化铜中;n点时,氧化铜与稀盐酸恰好完全反应,m点时稀盐酸过量,n点之后,铜元素的质量不再增加,故n点和m点对应溶液中铜元素的质量相等;n点时,氧化铜与稀盐酸恰好完全反应,溶液中溶质是氯化铜,m点时,溶液中溶质是氯化铜和氯化氢,n点和m点对应的溶液蒸发结晶后得到的固体都是氯化铜,成分相同;溶液中溶剂质量随时间的变化也可用图中曲线表示。
2.A [解析]由图可以看出是向盐酸中加入氢氧化钠溶液,在a、b、c三种曲线所示的实验中,恰好完全反应,需要氢氧化钠溶液体积相等,因此所用盐酸浓度越大,需要加入的氢氧化钠溶液浓度也越大,V时氢氧化钠溶液过量,氢氧化钠溶液浓度越大,所得溶液的pH越大;该实验是向盐酸中加入氢氧化钠溶液,酚酞溶液由无色变为红色;在a、b、c三种曲线所示的实验中,由于反应物浓度不同,反应速率不相同;随着氢氧化钠溶液的加入,溶液最终显碱性,且溶液碱性由强到弱的顺序是abc。
3.C [解析]根据题图可知,土壤的pH=7.6左右时,水稻对镉的吸收率几乎不变,达到最小。熟石灰呈碱性,可用于改良酸性土壤,降低水稻对镉的吸收率。
4.(1)氢氧化钠(或NaOH)
(2)在加入盐酸18mL时,盐酸与氢氧化钠恰好完全反应(或该溶液呈中性或该溶液pH为7,答案合理即可)
(3)H2O、Na+、Cl-、OH-
[解析](1)由图像可知,开始时溶液的pH大于7,说明烧杯中盛放的是氢氧化钠溶液。(2)由图像可知,曲线上坐标为(18,7)的点所表示的意义是:在加入稀盐酸18mL时,稀盐酸与氢氧化钠恰好反应,溶液的pH是7。(3)曲线上坐标为(15,12)的点表示在加入稀盐酸15mL时,稀盐酸未将氢氧化钠反应完,溶液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠,溶液中的微粒有:Na+、Cl-、OH-、H2O。
5.(1)将干燥的紫色石蕊小花放入盛有二氧化硫的集气瓶内
(2)①SO2+H2OH2SO3 ②2H2SO3+O22H2SO4
(3)化合 +4
(4)溶液中都含有氢离子 (5)④
[解析](1)将干燥的紫色石蕊小花放入盛有二氧化硫的集气瓶内,观察到小花没有变色,说明二氧化硫不能使紫色石蕊变红。(2)二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应生成硫酸,化学方程式为:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4。(3)以上两个化学反应都属于化合反应;氢元素显+1价,氧元素显-2价,所以亚硫酸中硫元素的化合价为+4。(4)亚硫酸、硫酸、盐酸和碳酸都能使石蕊溶液变红的原因是溶液中都含有氢离子。(5)吸收二氧化硫常用氢氧化钠溶液,氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水。
6.(2)金属单质 36%
(4)提出猜想Na2SO4和H2SO4
实验探究黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
方案评价①溶液中含有H2SO4也不能使无色酚酞溶液变红 ②Na2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀
学科渗透小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐渐变亮
H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O
(5)先变大再变小直到恢复原状
[解析](2)题图中M所代表的物质类别是金属单质,金属单质能和酸反应生成盐和氢气。由表中数据可知,黄铜中铜的质量是6.4g,则该黄铜样品中含锌的质量分数为×%=36%。(4)提出猜想猜想一是硫酸和氢氧化钠恰好完全反应,所以溶质只有Na2SO4;猜想二是硫酸的量少,所以溶质有Na2SO4和NaOH;猜想三应该是硫酸过量,溶质有Na2SO4和H2SO4。
实验探究因为猜想三的溶质中有H2SO4,CuO粉末与硫酸反应生成硫酸铜和水,所以实验现象为黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色。
方案评价①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是溶液中含有H2SO4也不能使无色酚酞溶液变红。②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是Na2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀。
学科渗透逐滴向稀硫酸中加入Ba(OH)2溶液至过量过程中,稀硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,溶液中自由移动的离子逐渐减少直至减少到0,继续加入氢氧化钡溶液时,自由移动的离子逐渐增多,小灯泡的发光情况为小灯泡逐渐变暗至熄灭,再逐渐变亮;发生反应的化学方程式是H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O。
(5)先加氢氧化钠溶液时,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,瓶内气压减小,气球膨胀;再加盐酸时,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,气球缩小,因此气球的变化是先变大再变小直到恢复原状。
