专题05酸与碱的化学性质—2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点(人教版)(教师版)
展开
这是一份专题05酸与碱的化学性质—2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点(人教版)(教师版),共32页。
2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点
专题05 酸与碱的化学性质
(一)水对酸的化学反应的影响
【实验目的】 探究水对酸的化学反应的影响。
【实验步骤】
1.取两支试管,分别放入少量的柠檬酸晶体,在一支试管中加入干燥的蓝色石蕊试纸,在另一支试管中加入镁带,观察现象。
2.另取两支试管,分别放入柠檬酸溶液,重复上述实验。观察现象。
【实验现象】
1.蓝色石蕊试纸和镁带分别与柠檬酸晶体接触后没有明显的现象
2.蓝色石蕊试纸与柠檬酸溶液接触后变红色,镁带与柠檬酸溶液接触后表面产生气泡。
【实验结论】酸的很多化学反应通常都是在水溶液中进行的。
(二)酸的性质研究
1.盐酸和硫酸性质
盐酸(HCl)
硫酸(H2SO4)
物理性质
(1)纯盐酸是无色透明有刺激性气味的溶液,一般略带淡黄色(含有杂质Fe3+)
(2)易挥发,浓HCl在空气中有白色酸雾
(1)纯硫酸是无色黏稠状的油状液体
(2)难挥发,易溶于水
(3)浓H2SO4有吸水性,用水稀释时放出大量的热,稀释时只能将浓H2SO4慢慢注入水中,而不能将水注入浓H2SO4中
化学性质
具有酸的通性
(1) Zn + 2HCl ═ZnCl2 + H2↑
(2)Fe2O3 + 6HCl ═ 2FeCl3 + 3H2O
(3)NaOH + HCl ═NaCl + H2O
(4)Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑+ H2O
稀H2SO4具有酸的通性
(1) Zn + H2SO4(稀) ═ ZnSO4 + H2↑
(2)CuO + H2SO4 ═CuSO4 + H2O
(3)2NaOH+H2SO4═Na2SO4 + 2H2O
(4)Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O
检验
加AgNO3溶液产生白色沉淀
AgNO3 +HCl ═ AgCl↓+ HNO3
加Ba(NO3 )2溶液产生白色沉淀
BaBa(NO3 )2 + H2SO4 ═ BaSO4↓+2HNO3
2.浓盐酸与稀盐酸
(1)浓盐酸十分易挥发,从浓盐酸中挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸的小液滴而产生白雾,用此方法可以鉴别浓盐酸、稀盐酸。
(2)挥发性对浓盐酸的影响:浓盐酸露置在空气中一段时间以后,溶质的质量减少,溶液的质量也减少,所以溶液的浓度下降。
3.浓硫酸与稀硫酸
稀硫酸
浓硫酸
物理性质
密度小
密度大
无吸水性
有吸水性,能用作干燥剂
化学性质
无脱水性
有脱水性,能使许多有机物炭化
跟氢(H)前面的金属(如Zn)反应产生H2
跟金属反应不产生H2
【注意】(1)吸水性对浓硫酸的影响:浓硫酸露置在空气中一段时间以后,溶剂的质量增加,溶液的质量增加,所以浓度下降。
(2)稀释浓硫酸时一定要将浓硫酸沿着容器壁慢慢注入水中,并不断搅动,使产生的热量迅速扩散。
(3)浓硫酸的脱水性是化学变化过程,区别于浓硫酸的吸水性。脱水性是原物质中没有水,只是将原物质中的氢、氧两种元素按水的组成比脱去。如沾有浓硫酸的白纸很快变黑,这是因为浓硫酸会使纸张、蔗糖等物质脱水炭化。
(三)碱的性质研究
1.常见碱的物理性质
NaOH
Ca(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
白色固体,极易溶于水,溶解时放热,有吸水性,易潮解,有强烈的腐蚀性。
白色粉末固体,微溶,溶解度随温度升高而减小,有强烈的腐蚀性。
蓝色粉末固体,难溶于水。
红褐色固体,不溶于水。
2.碱溶液的化学性质
(1)碱溶液能使指示剂变色
碱溶液使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红色。
(2)与非金属氧化物反应
2NaOH + CO2 ═ Na2CO3 + H2O (NaOH应密封保存)
2NaOH + SO2 ═ Na2SO3 + H2O
(3)与酸发生中和反应
2NaOH + H2SO4 ═Na2SO3 + 2H2O
(4)写某些盐反应
FeCl3 + 3NaOH ═Fe(OH)3↓+ 3NaCl(NaOH常用于制不溶性碱)
1. 为探究酸的化学性质,进行如图实验:
①甲实验没有观察到明显现象,乙实验现象是 ,属于中和反应的实验 (填“甲”或“乙”)
②将反应后甲乙两试管中的溶液部分倒入烧杯中,没有观察到明显现象。由此猜想反应后乙试管中溶液的溶质只有两种可能性:a.NaCl、HCl b.
可能涉及的化学反应方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
③为了验证猜想a,某同学对乙试管中剩余溶液,设计了如下实验方案。
方案编号实验操作实验现象结论④下列物质代替石蕊试液,也可以达到验证目的,其中不正确的是 (填序号)。
A 铁粉
B 酚酞溶液
C 氧化铜粉末
D 氢氧化钠溶液
【答案】 ①. 有气泡产生 ②. 甲 ③. 氯化钠(或NaCl) ④. BD
【解析】
①氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,因此乙实验现象是有气泡产生;氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,属于酸和碱反应,生成盐和水,满足中和反应的特点;
故填:有气泡产生;甲。
②将反应后甲乙两试管中的溶液部分倒入烧杯中,没有观察到明显现象,说明乙中的碳酸钠已经完全反应,这是因为如果碳酸钠过量时,能和甲中反应生成的氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,由此猜想反应后乙试管中溶液的溶质可能是恰好完全反应生成的氯化钠,也可能是反应生成的氯化钠和过量的氯化氢;
故填:氯化钠(或NaCl)。
③A、加入铁粉时,产生气泡,说明溶液中含有稀盐酸,可以达到验证目的;
B、加入无色酚酞溶液不变色,无明显现象,不能达到验证目的;
C、加入氧化铜粉末时,溶液由无色变成蓝色,说明溶液中含有稀盐酸,可以达到验证目的;
D、加入氢氧化钠时,无明显现象,不能判断溶液中是否含有稀盐酸,不能达到验证目的;
故填:BD。
2.(2021哈尔滨中考)实验室有一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶,已经膨胀破裂。初中化学兴趣小组的同学们对其成分产生浓厚兴趣,进行了如下实验探究:
实验活动
图3
初步结论 实验过程中没有温度变化,则该样品中没有 (填化学式)。
提出问题 样品中究竟有哪些物质呢?同学们利用该固液混合物继续进行实验。
进行实验
图4
结论与解释 根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。你认为此结论 (填“正确”或“错误”)。其中氢氧化钙产生的原因是 (用化学方程式表示)。
深入交流 实验过程中细心的同学发现了这样的现象:边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了。针对此现象,同学们讨论后认为原因是随着反应的进行,固体中的 ,盐酸继续与该物质在溶液中反应,而未与碳酸钙反应。
分析评价 同学们根据整个过程的实验现象,又绘制了溶液中某离子数目的变化趋势图。请你结合图像分析:
图5
Ⅰ.该离子应该是 (填序号)。
①Ca2+ ②OH- ③Cl-
Ⅱ.在b→c的过程中,该离子数目减少的微观反应实质是
(用文字说明)。
老师对同学们认真严谨的科学态度给予了充分肯定,并鼓励他们可以尝试用更多的方法进行探究。
【答案】初步结论CaO
结论与解释正确 CaO+H2OCa(OH)2
深入交流 氢氧化钙溶解
分析评价Ⅰ.② Ⅱ.酸解离出的H+与碱解离出的OH-反应生成水分子
【解析】初步结论氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应放热,实验过程中没有温度变化,则该样品中没有CaO。结论与解释将固体混合物溶于水,得到固液混合物,滴几滴酚酞试液,上层清液变成红色,说明原固体中存在氢氧化钙;再滴加稀盐酸溶液,溶液由红色变为无色,固体表面有气泡生成,说明原固体中还含有碳酸钙。根据上述现象,同学们得出固体样品中有氢氧化钙和碳酸钙。此结论正确;其中氢氧化钙产生的原因是氧化钙与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO+H2OCa(OH)2。
深入交流边滴加稀盐酸边搅拌,溶液仍为红色时,固体表面没有气泡产生,但固体却减少了,是因为固体中的氢氧化钙与稀盐酸反应生成能溶于水的氯化钙和水,而稀盐酸未与碳酸钙反应。
1.在圆底烧瓶中充满 CO2,通过注射器向瓶中分别加入同体积水和 NaOH 溶液。利用传感器得到的 气压变化如图所示。下列说法错误的是
A.开始时,瓶内气压增大可能是注入的液体使瓶内气体压缩所致
B.曲线①显示气压最终恢复原状,说明CO2几乎不溶于水
C.两条曲线对比,可证明CO2能和氢氧化钠溶液反应
D.该实验不能证明CO2能与水反应
【答案】B
【解析】A、开始时,瓶内气压增大可能是注入的液体使瓶内气体压缩所致,该选项说法正确;
B、曲线①显示气压最终恢复原状,说明1体积水溶解1体二氧化碳,该选项说法不正确;
C、两条曲线对比,注入氢氧化钠溶液时气压减小到几乎是0,可证明CO2能和氢氧化钠溶液
反应,该选项说法正确;
D、该实验不能证明CO2能与水反应,是因为二氧化碳能够溶于水,该选项说法正确。
故选:B。
2.通过观察和实验等方法,人们找到物质变化的证据,下列四组研究化学反应快慢的对比实验中,各组所用溶液浓度相同且适宜、所用固体表面积相同,其中现象最不明显的一组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 A项,镁比铁活泼,镁与稀盐酸反应产生气泡的速率更快,对比现象明显。
B项,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,随着反应的进行,盐酸浓度降低,反应逐渐停止;稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶,覆盖在大理石表面阻碍反应继续进行,反应更早停止,对比现象明显。
C项,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解速率加快,有大量气泡产生,没有催化剂时反应很缓慢,几乎看不到气泡,对比现象明显。
D 项,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水,都无明显现象,故选 D。
3.下列实验中,不能观察到明显现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,无明显现象,该选项符合题意;
B、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,试管中压强减小,液面上升,该选项符合题意;
C、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,锥形瓶中压强减小,气球膨胀,该选项符合题意;
D、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,锥形瓶中压强减小,烧杯中的水倒吸入锥形瓶中,该选项符合题意。
故选:A。
4.如图所示,在烧瓶里收集满某种气体,烧瓶口用带导管(导管伸入瓶中一端事先已绑好一个气球)的咬塞塞紧。拔开胶塞迅速倒入浓氢氧化钠溶液后,立即塞上胶塞,振荡,可以看到气球逐渐胀大。瓶中气体可能是( )
①氢气 ②氧气 ③二氧化硫 ④二氧化碳。
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
【答案】B
【解析】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳或二氧化硫。烧瓶中的气体与氢氧化钠溶液反应后,压强变小,外界的空气通过导管进入烧瓶,使气球逐渐胀大。
故选:B。
5.某同学为了区别氢氧化钠溶液和澄清石灰水,设计了如图所示的四组实验方案,其中能达到目的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:区别两种碱,需要借助差异,而不是共性,所以要从钠离子和钙离子上入手。
A、盐酸虽然都可以与氢氧化钠和澄清石灰水反应,但是没有反应现象,没法鉴别,故A错误,
B、酚酞与遇碱变红色,氢氧化钠和澄清石灰水都是碱,没法鉴别,故B错误,
C、石蕊遇碱变蓝色,氢氧化钠和澄清石灰水都是碱,不能鉴别,故C错误,
D、二氧化碳与澄清石灰水反应出现沉淀,与氢氧化钠反应没现象,可以鉴别,故D正确。
故选:D。
6.水槽中漂浮着充满CO2气体的密封的锥形瓶(瓶底铺有适量的沙粒,以使其能正立于水中),瓶口橡皮塞上有一装满Ca(OH)2溶液的胶头滴管,将胶头滴管里的Ca(OH)2溶液轻轻挤入瓶中,充分反应后水槽中水面将会( )
A.上升 B.下降 C.不变 D.先上升后下降
【答案】C
【解析】Ca(OH)2与CO2发生了反应生成碳酸钙和水,但反应前后物质的总质量不变。所以锥形瓶及瓶内的物质质量不变,则受到的浮力也不变,排开水的体积也不发生变化,所以充分反应后水槽中水面也不变。
故选:C。
7.有一种干燥剂,它的主要成分是生石灰,其化学式为___________。将该干燥剂放入水中搅拌,其中主要反应的化学方程式_________,滴入无色酚酞显__________色。反应后,取出少量清液于试管中,再向这清液中吹气,有关的化学反应方程式为________________。
【答案】 CaO CaO+H2O==Ca(OH)2 红色 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
【解析】
试题分析:氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙呈碱性,能使无色酚酞溶液变成红色;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,生成的是碳酸钙和水:Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O。
8.在研究酸和碱的化学性质时,做如下实验:
(1)完成表格中的空
实验步骤
实验现象
实验分析
1.在小烧杯中加入 5mL1%的 NaOH稀溶液,插入一支温度计后,再加入5 mL 1%的稀盐酸
温度计从5℃升高到 17℃
该反应是_____反应(填“放热”或“吸热”)
2.在盛有 5 mL 1%的 NaOH 稀溶液的蒸发皿中,滴加几滴无色酚酞试液,再加入1%的稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌。
溶液颜色:
现象Ⅰ:先由无色变为红色
现象Ⅱ:后由红色变为无色
实验现象(填现象序号)_____能说明溶液的酸碱性发生改变
(2)你认为步骤 2 反应后的无色溶液_____。
A 一定呈中性 B 可能呈中性 C 可能呈酸性 D 可能呈碱性
(3)为验证你的判断,可取少许反应后的无色溶液置于试管中,向其中加入 _____ ,观察其颜色变化。 若变红色,可证明盐酸和氢氧化钠 _____(填“是”或“不是”)恰好完全反应。
(4)取少许步骤 2 反应后的溶液倒入蒸发皿,加热蒸发,直至大部分水被蒸发,静置,冷却,有白色固体从溶液中析出,此白色固体是 _____。
【答案】 放热 Ⅱ BC 紫色石蕊试液 不是 氯化钠
【解析】
(1).实验步骤1在小烧杯中加入 5 mL 1%的 NaOH稀溶液,插入一支温度计后,再加入5mL1%的稀盐酸,观察到温度计从5℃升高到 17℃,说明该反应是放热反应;
2.在盛有5 mL 1%的 NaOH 稀溶液的蒸发皿中,滴加几滴无色酚酞试液,因氢氧化钠溶液呈碱性,酚酞试液呈红色;再加入1%的稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌。当氢氧化钠被反应完后,溶液呈中性或酸性,酚酞试液为无色,实验现象Ⅱ(由红色变为无色)能说明溶液的酸碱性发生改变;
(2)步骤 2 反应后,如氢氧化钠和盐酸刚好完全反应,无色溶液的溶质只有氯化钠,呈中性;如盐酸过量,溶质为氯化钠和氯化氢,溶液显酸性;故选BC;
(3)反应后的溶液中一定有生成物氯化钠,为验证溶液酸碱性的判断,只需要验证是否有盐酸剩余,可取少许反应后的无色溶液置于试管中,向其中加入紫色石蕊试液,观察其颜色变化。若变红色,可证明盐酸和氢氧化钠不是恰好完全反应,而是盐酸过量;
(4)取少许步骤 2 反应后的溶液倒入蒸发皿,加热蒸发,直至大部分水被蒸发,静置,冷却,有白色固体从溶液中析出,此白色固体是氯化钠。
9.在研究酸和碱的化学性质时,某小组同学想证明:稀H2SO4与NaOH溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
(1)方案一:测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(20℃)。
测定某NaOH溶液的pH,pH _____7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中,混合均匀后测定其pH ,pH 小于7。
结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,并且_____过量。
(2)方案二:观察_____。(根据图示实验步骤,概括方案要点)
结论:稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为_____。
(3)上述两个方案在设计思想上的相同点是_____。
(4)为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据,依据中和反应是_____(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应,采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验,整个实验中至少需要测定溶液温度_____次。
【答案】 大于 稀H2SO4 滴加了酚酞的NaOH溶液颜色先变红,稀H2SO4加入后红色逐渐褪去 H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 测定溶液反应前后的酸碱性变化来确定两种溶液混合后是否发生化学反应 放热 三
【解析】
(1)氢氧化钠溶液呈碱性,其pH大于7;硫酸呈酸性,其pH小于7,将一定量的稀硫酸加入该NaOH溶液中,混合均匀后测定其pH小于7,这说明稀硫酸与NaOH溶液发生了化学反应,并且稀硫酸过量;故填:大于;稀H2SO4;
(2)由图示可以看出,此实验为向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入足量的稀硫酸,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞试液变红,加入稀硫酸后,氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,硫酸钠显中性,故加入稀硫酸后,红色逐渐褪去,故填: 滴加了酚酞的NaOH溶液颜色先变红,稀H2SO4加入后红色逐渐褪去;
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为;
(3)无论是测溶液的pH,还是酚酞颜色的变化,都与溶液的酸碱性变化有关,故填:测定溶液反应前后的酸碱性变化来确定两种溶液混合后是否发生化学反应;
(4)中和反应为放热反应,可以通过测定反应前后溶液的温度变化来进行确定,反应前测起始温度,反应中测温度是否升高,反应完全后,加入过量的硫酸再测溶液的温度是否降低,所以测三次,故填:放热;三。
10.某教师在进行“常见的碱”的教学时做了以下演示实验:取少量纯净的氢氧化钠固体于50mL干燥的烧杯中,置于电子天平上。一段时间后,氢氧化钠固体表面出现了液体,天平示数增加。取下烧杯,将其放置在空气中。一周后,向烧杯中加适量水配制成溶液,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加足量稀盐酸,观察到有气泡冒出。
(1)(交流与解释)
①氢氧化钠固体表面出现液体是因为氢氧化钠吸收空气中的水分而潮解。
②电子天平示数增加的原因除了吸收水分以外,还有另一个原因是________(用化学方程式表示)。
(2)教师安排兴趣小组同学对烧杯中的溶液是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。
(作出猜想)猜想一:有氢氧化钠
猜想二:没有氢氧化钠
(查阅资料)BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba(NO3)2溶液均呈中性。
(进行实验)小明同学取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入几滴无色酚酞,观察到溶液变红,小明同学认为猜想一成立。
(交流与评价)小玲同学认为小明同学的结论不一定正确,原因是________。于是,小玲同学继续进行探究。
(3)(进行实验)
实验操作
实验现象
实验结论
小玲同学在小明同学所做实验后的溶液中,滴入足量的Ba(NO3)2溶液
________
猜想一成立
(4)(反思与拓展)
①根据氢氧化钠固体易潮解的性质,可用氢氧化钠固体作某些气体的________。
②另取少量烧杯中的溶液进行以下实验,也能证明猜想一成立的是________(填序号)。
A 先加足量稀盐酸,再滴加紫色石蕊溶液
B 先加足量BaCl2溶液,静置,取上层清液,再滴加CuCl2溶液
C 先加足量Ca(OH)2溶液,静置,取上层清液,再滴加酚酞溶液
D 先加足量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,再滴加FeCl3溶液
【答案】 (1)
(2)NaOH与变质后的Na2CO3溶液均显碱性,遇酚酞均变红
(3)产生白色沉淀,溶液仍为红色
(4)干燥剂;BD
11.某同学用氢氧化钠和硫酸做酸碱中和反应。下列实验中溶液的pH随加入试剂体积而变化的关系图。
①该实验是____________中逐滴入__________溶液。
②分别写出ABC三点,溶液中的溶质成分:A________;B________;C________。
③写出滴加溶液过程中溶液温度的变化________________。
【答案】 氢氧化钠 稀硫酸 NaOH和Na2SO4 Na2SO4 H2SO4和Na2SO4 温度先升高,再降低
【解析】
①根据题目的图像分析可知,该溶液的pH值由大于7逐渐的减小到小于7。溶液的pH大于7,溶液呈碱性。溶液的pH小于7,溶液呈酸性。所以该实验是将酸溶液加入到碱溶液中。故答案为:氢氧化钠、稀硫酸;
②氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,化学反应方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。A点的pH大于7,表示溶液呈碱性,则溶液中的溶质为未被反应完全的氢氧化钠和生成的硫酸钠。B点的pH等于7,表示溶液呈中性,则溶液中的溶质为硫酸钠。C点的pH小于7,表示溶液呈酸性,则溶液中的溶质为过量的硫酸和生成硫酸钠。故答案为:NaOH和Na2SO4、Na2SO4、H2SO4和Na2SO4;
③硫酸是酸,氢氧化钠是碱。该反应是中和反应,中和反应放出热量,随着反应的结束,溶液的温度逐渐冷却到室温。故答案为:温度先升高,再降低。
12.许多化学反应都伴随着明显的现象。但也有一些观察不到明显现象。请回答下列问题:
(1)向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,出现的明显现象是 。
(2)CO2与NaOH溶液的反应无明显现象。为证明二者发生了反应,小红同学设计了如图所示的实验。向一盛满CO2气体的锥形瓶中注入一定量的NaOH溶液,迅速塞紧橡皮塞(胶塞中插有一下端系小气球的玻璃管)。然后振荡锥形瓶,会观察到 ,其主要原因是 。
(3)盐酸与NaOH溶液的中和反应也无明显现象,为证明二者确实发生了化学反应,在向NaOH溶液中滴加盐酸前,应先向NaOH溶液中滴入少许 。
【答案】(1)有红褐色的沉淀生成
(2)小气球逐渐胀大 氢氧化钠溶液可以与二氧化碳发生反应,吸收二氧化碳,使锥形瓶内的气体压强变小,外界大气进入小气球,使其胀大
(3)无色酚酞试液或紫色石蕊试液或其他酸碱指示剂
【解析】三氯化铁可与氢氧化钠反应,生成红褐色的氢氧化铁沉淀;氢氧化钠溶液可以与二氧化碳发生反应,吸收二氧化碳,使得锥形瓶内的气体压强变小,外界大气进入小气球,使其胀大;酸碱中和反应没有明显现象,可借助酸碱指示剂来判断反应的发生以及进行的程度,如题可向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞。
13.在实验室,某同学将氢氧化钠溶液逐滴滴入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,直至过量。加入氢氧化钠溶液的质量(横轴)与混合溶液中溶质质量(纵轴)的关系如图所示。
(1)实验中,观察到的现象为 。
(2)实验中发生反应的化学方程式有 。
(3)图中B→C线段对应溶质质量减小的本质原因是 。
(4)向反应后的溶液中加入适量BaCl2溶液,恰好完全反应后溶液中的溶质有NaOH和NaCl。
【答案】(1)开始时无明显现象,之后有蓝色沉淀生成 (2)2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4 (3)加入NaOH的质量小于生成沉淀Cu(OH)2的质量,所以溶质质量减小 (4)NaOH和NaCl
【解析】将氢氧化钠溶液逐滴滴入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,直至过量.实验中,观察到的现象为开始没有现象,之后有蓝色沉淀生成,因为开始是氢氧化钠和硫酸的反应,反应中没有明显的现象,硫酸反应完后,氢氧化钠会和硫酸铜反应产生蓝色沉淀;发生反应的化学方程式有2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O;CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;图中B→C线段对应溶质质量减小的本质原因是加入NaOH的质量小于生成沉淀Cu(OH)2的质量,所以溶质质量减小;将氢氧化钠溶液逐滴滴入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,直至过量.反应后的溶液中含有硫酸和硫酸钠,加入适量BaCl2溶液,硫酸与BaCl2反应生成硫酸钡和盐酸;硫酸钠和BaCl2反应生成硫酸钡和氯化钠,所以恰好完全反应后溶液中的溶质有HCl和NaCl。
14.小明同学在学习酸的性质时,用大小、外形均相同的铝片分别与H+浓度相同的稀盐酸和稀硫酸反应。他发现:铝片与稀盐酸反应时放出气泡的速度明显快于与稀硫酸反应时放出气泡的速度。究竟是什么原因致使反应现象出现了差异呢?小明从微观的角度加以分析,得出的结论是H+浓度相同的稀盐酸与稀硫酸的差异是 不同。
他提出了如下猜想,并进行了实验探究:
①Cl-能促进铝片和稀酸反应,SO42-对反应无影响。
②Cl-对反应无影响,SO42-能抑制铝片和稀酸反应。
③Cl-能促进铝片和稀酸的反应,SO42-能抑制铝片和稀酸的反应。
组别
1
2
相同的铝片
1克铝片
1克铝片
H+浓度相同的酸
5毫升盐酸
5毫升硫酸
反应片刻后添加少量某试剂
Na2SO4
NaCl
添加试剂后的反应现象
无明显变化
明显加快
结论
和 对反应无影响
对反应有促进作用
根据上述探究过程,请回答下列问题:
(1)请你将表格中的空白处补充完整。
(2)上述猜想 是正确的。
(3)将第2组实验添加的试剂由NaCl改为HCl气体,能否完成探究任务? 。请说明理由: 。
【答案】阴离子 (1)Na+ SO42- Cl- (2)① (3)不能 因为通入的HCl气体溶于水生成盐酸,增加了H+的浓度
【解析】(1)反应条件中铝片的大小、外形均相同,H+浓度相同的稀盐酸、稀硫酸反应,只有酸根离子不同.
(2)第一组试验中加入了硫酸钠后反应速度无变化,则Na+、SO42-对实验没有影响.故答案为:Na+、SO42-;Cl-
(3)根据上面结论可以得出Cl-能促进铝和酸的反应,SO42-对反应无影响.故答案为:①
(4)将NaCl改为盐酸,增加了盐酸浓度,改变了实验条件,起不到对比实验的作用.
15.某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。因此,他们停止滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。
Ⅰ.写出该反应的化学方程式: 。
Ⅱ.探究烧杯内溶液中溶质的成分。
【提出问题】 该烧杯内溶液中的溶质是什么?
【猜想】 猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;
猜想二:可能只有CaCl2;
猜想三: 。
【查阅资料】 氯化钙溶液呈中性。
【进行实验】 实验步骤:取少量烧杯内溶液于试管中,滴入几滴酚酞试液,振荡。
实验现象: 。
结论:猜想一不正确。
实验步骤:取少量烧杯内溶液于另一支试管中,逐滴加入碳酸钠溶液至过量。
实验现象: 。
结论:猜想二不正确,猜想三正确。
【反思与拓展】
(1)在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑 。
(2)根据所学化学知识,验证烧杯内溶液中的溶质含有HCl,除以上方案外,下列物质中单独使用也能完成该实验的是 (填字母)。
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊试液 D.硝酸银溶液
(3)烧杯中的溶液未经处理直接倒入下水道,可能造成的危害是 (写一条)。要处理烧杯内溶液,使其溶质只含有CaCl2,应向烧杯中加入过量的 。
【答案】Ⅰ.Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O Ⅱ.【猜想】 可能是CaCl2和HCl 【进行实验】 溶液无明显变化(或溶液不变红色) 先有气体产生,后产生沉淀 【反思与拓展】(1)反应物的用量 (2)AC (3)腐蚀铁质下水管道(或污染水源) 石灰石(或CaCO3)
【解析】Ⅰ、氢氧化钙和盐酸反应生成了氯化钙和水.
Ⅱ、【猜想】反应可能是恰好反应,只有氯化钙(猜想二)、也可能是一种物质完全反应,另一种物质有剩余,若氢氧化钙过量,则含有氢氧化钙和氯化钙(猜想一);若盐酸过量,则含有盐酸和氯化钙(猜想三);
【进行实验】因为酚酞遇碱会变红色,而结论是猜想一不正确,即不含有氢氧化钙,故观察到的现象是溶液无明显变化(或溶液不变红色);
根据结论猜想二不正确,猜想三正确,即含有盐酸和氯化钙,其中的氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀,稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,因为碳酸钙在盐酸存在的情况下不能以沉淀的形式析出,故碳酸钠先和盐酸反应产生气泡,再和氯化钙反应产生沉淀;
【反思与拓展】(1)因为反应可能是完全反应,也可能是其中的一种反应物过量,因此在分析化学反应后所得物质成分时,除考虑生成物外还需考虑反应物的用量;
(2)因为烧杯内溶液中的溶质含有HCl显酸性,故用pH试纸测定pH应该小于7,能够使紫色的石蕊试液变成红色,但不能和排在氢后面的铜反应,虽然能够和硝酸银反应产生沉淀,但由于其中的氯化钙也能够和硝酸银产生相同的现象,不能选择,故选择ac;
(3)盐酸会与铁反应而将下水道腐蚀;除去盐酸且不能引入新的杂质,还要防止过量产生新的杂质,只能加碳酸钙.
16.在学习酸碱中和反应时,同学们做了稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的实验。
(1)甲组在实验过程中测定了其中一种溶液的 pH 变化,由图可知,该小组同学测定的是_____溶液的 pH 变化,该反应的化学方程式为_____。
实验过程中,同学们取了如图中 A 点所得溶液,加入试剂_____(填序号),观察到有蓝色沉淀生成。
I、BaCl2 溶液 II. Fe2(SO4)3 溶液 III. CuSO4 溶液
结论:酸碱没有恰好中和,A 点溶液中的溶质为_____。
(2)乙组向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,可观察到_____。结论:酸碱可能恰好中和,也可能硫酸过量。
为了进一步确定反应后所得溶液中是否含有硫酸,乙组同学设计了如下两种方案:
方案一:取反应后溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液,若观察到_____,则硫酸过量;
方案二:取反应后溶液于试管中,滴加氢氧化钡溶液,若产生白色沉淀,则硫酸过量。
你认为上述两种方案,哪种不合理?并说明理由_____。
【答案】 NaOH Ⅲ Na2SO4和NaOH 红色变为无色 有气泡产生 方案二不合理,因为Na2SO4与Ba(OH)2反应也生成白色沉淀
【解析】
(1)由图可知,一开始pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小,故该小组同学测定的是氢氧化钠溶液的 pH 变化;
氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为:;
A点pH>7,说明A点溶液中含氢氧化钠、硫酸钠,硫酸铜可与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故加入的试剂为硫酸铜溶液。
故选Ⅲ;
A 点溶液中的溶质为:NaOH;Na2SO4;
(2)乙组向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,氢氧化钠显碱性,能使无色酚酞溶液变红,滴加稀硫酸,氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,无色酚酞在中性和酸性溶液中不变色,故可观察到溶液由红色变为无色;
方案一:取反应后溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液,碳酸钠能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,若有气泡产生,说明硫酸过量;
方案二不合理,因为氢氧化钡也能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,不能说明硫酸过量。
17.中和反应是放热反应吗?三位同学为探究此问题进行了下列实验:
(1) 甲同学取10mL 10%的NaOH溶液于试管中, 逐滴加入10%的稀硫酸,随着硫酸的加入,烧杯中溶液的温度与加入硫酸体积之间的变化关系如图甲所示。本实验选用10%的NaOH溶液而不选用NaOH固体的原因是 。
(2)乙同学按图乙所示装置进行实验,其中的饱和澄清石灰水的作用是 。
(3)丙同学按图丙所示装置进行实验,可以根据 现象判断中和反应是放热的。
甲 乙 丙
【答案】(1)氢氧化钠固体溶于水放热,会对实验造成干扰
(2)饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与盐酸反应能放出热量
(3)红墨水右移
【解析】(2)氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,饱和石灰水变浑浊,说明氢氧化钠与硫酸反应放出热量。(3)反应若放出热量,则会使集气瓶中的气体受热而膨胀,从而将红墨水向右推移,所以若观察到红墨水右移,则说明中和反应放热。
18.风华实验小组的同学就酸溶液和碱溶液是否反应设计了不同的实验方案(如图一)。
【活动与探究】
(活动一)甲组同学根据本组的设计方案,向烧杯中先加入10mL氢氧化钠溶液,再滴入几滴酚酞试液,然后又用滴管(1)_____滴入稀盐酸,并不断搅拌。
【解释与结论】酚酞遇碱性溶液会变色,遇中性溶液和酸性溶液不变色,根据颜色的变化,从而证明(2)_____是否存在,进而证明是否反应。用化学方程式表示滴入稀盐酸后产生现象的原因:(3)_____据此甲组同学证明了盐酸和氢氧化钠能发生反应。
(活动二)乙组同学设计了和甲组顺序相反的实验,向烧杯中先加入10mL稀盐酸,再滴入几滴酚酞试液,然后又用滴管慢慢滴入氢氧化钠溶液,并不断搅拌。
【解释与结论】滴入氢氧化钠溶液后观察到(4)_____,说明氢氧化钠被反应掉了,从而证明二者发生了反应。
(活动三)丙组同学(如图二)向氢氧化钠溶液中连续滴加稀硫酸后才想起来忘了加指示剂,他们想换一种试剂来检验,取少量液体于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察到溶液中有气泡冒出,所以认为硫酸和氢氧化钠没有发生反应。请你评价丙组同学的结论(5)__________
【反思与总结】由上述探究活动我们可以认识到:在判断一个反应能够发生时,如果不能证明有其他物质生成,则应设计实验证明(6)__________。
【答案】 慢慢 氢氧化钠 NaOH+HCl=NaCl+H2O 溶液变为无色 不正确,稀硫酸有剩余也会有此现象 反应物有所减少或已不存在
【解析】
活动与探究:
(活动一)甲组同学根据本组的设计方案,向烧杯中先加入10mL氢氧化钠溶液,再滴入几滴酚酞试液,然后又用滴管慢慢滴入稀盐酸,不断搅拌;
解释与结论:
酚酞遇碱性溶液会变色,遇中性溶液和酸性溶液不变色,根据颜色的变化,从而证明氢氧化钠是否存在;
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(活动二)乙组同学设计了和甲组顺序相反的实验,向烧杯中先加入10mL稀盐酸,再滴入几滴酚酞试液,然后又用滴管慢慢滴入氢氧化钠溶液,并不断搅拌。
解释与结论:
酚酞与碱变红色,与酸不变色,氢氧化钠是碱,滴入氢氧化钠溶液观察到溶液变为无色,说明氢氧化钠被反应;
(活动三)取少量液体于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,观察到溶液中有气泡冒出,所以认为硫酸和氢氧化钠没有发生反应。请你评价丙组同学的结论不正确,因为稀硫酸有剩余时,滴加碳酸钠溶液,也会有气泡冒出;
反思与总结:
由上述探究活动我们可以认识到,在判断一个反应能够发生时,如果不能证明有其它物质生成,则应验证反应物有所减少或已不存在。
1.(2022年云南省中考)正确的实验操作是实验成功的保证。下列实验操作不正确的是( )
A.振荡试管 B.添加酒精
C.稀释浓硫酸 D.测定溶液的pH
【答案】B
【解析】
A、通过运用手腕的力量,使试管底部左右振荡,选项正确,不符合题意;
B、不能向燃烧的酒精灯内加注酒精,容易引发失火,选项错误,符合题意;
C、稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,选项正确,不符合题意;
D、用玻璃棒蘸取待测液滴在PH试纸上,从而测量溶液PH值,选项正确,不符合题意。
故选B。
2.(2022年四川省南充市中考)观察实验现象是科学探究的必要步骤,下列对实验现象描述错误的是( )
A.木炭在氧气中燃烧后生成黑色固体
B.少量二氧化碳通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
C.硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,出现蓝色沉淀
D.稀盐酸中加入少量铁锈,溶液变为黄色
【答案】A
【解析】
A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊气体,说法不正确,符合题意;
B、二氧化碳和石灰水中溶质氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀,故少量二氧化碳通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说法正确,不符合题意;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,故硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液,出现蓝色沉淀,说法正确,不符合题意;
D、铁锈的主要成分是氧化铁,盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,含铁离子的溶液为黄色,故稀盐酸中加入少量铁锈,溶液变为黄色,说法正确,不符合题意。
故选A。
3.(2022年四川省成都市中考)实验小组用图1装置探究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸能否反应,测得数据如图2。下列说法正确的是( )
A.烧杯中只能盛放稀氢氧化钠溶液
B.图2不能证明反应是放热反应
C.60s时溶液中溶质只有氯化钠
D.实验证明氢氧化钠与盐酸能反应
【答案】D
【解析】从图中可以看出,随着反应时间的增加,温度先上升后下降,说明氢氧化钠溶液和稀盐酸反应放热。
A、烧杯中放稀氢氧化钠溶液还是稀盐酸,不影响对反应温度的升高,A错误,不符合题意;
B、图2温度升高,能证明反应放热,B错误,不符合题意;
C、60s是反应温度达到最高点以后的时间,不确定反应是加到恰好完全反应就停止滴加,还是一直滴加注射器中溶液;
若恰好完全反应就停止滴加,溶液中溶质只有氯化钠;
若是一直滴加注射器中溶液,60s时溶液中除了氯化钠,还有注射器中溶液的溶质;
C错误,不符合题意;
D、实验反应放热是化学能转化为热能的过程,能证明氢氧化钠与盐酸反应,D正确,符合题意。
故选:D。
4.(2022年四川省南充市中考)下列图示是同学们在实验考试中的具体操作,正确的是( )
A.取用固体 B.过滤液体
C.验满气体 D.测定溶液的pH
【答案】C
【解析】
A、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误;
B、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,图中所示操作错误;
C、检验二氧化碳气体是由收集满时,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,图中所示操作正确;
D、用pH试纸测定未知溶液的pH时,正确的操作方法为取一片pH试纸放在玻璃片或白瓷板上,用玻璃棒蔬取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,与标准比色卡对比来确定pH,不能将pH试纸入待测液中,以免污染待测液,图中所示操作错误。
故选:C。
5.(2022年江苏省连云港市中考)为探究一瓶久置的NaOH溶液样品是否变质,进行如下实验:
实验一:取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
实验二:取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出。
实验三:取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色。
下列结论正确的是( )
A.实验一说明NaOH溶液没有变质 B.实验二说明NaOH溶液全部变质
C.实验三中生成的沉淀为Ba(OH)2 D.实验三说明NaOH溶液部分变质
【答案】D
【解析】
实验一说明溶液呈碱性;实验二有气泡产生说明氢氧化钠溶液已变质,溶质中含有碳酸钠;实验三加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀为氯化钡和碳酸钠生成的碳酸钡沉淀,且加入足量的BaCl2溶液,已将溶液中的碳酸钠完全反应,过滤沉淀后,向滤液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液显红色,说明溶液中还含有氢氧化钠,故氢氧化钠溶液已部分变质。
故选D。
6.(2022年新疆中考)归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用思维导图的形式总结了NaOH的四条化学性质如图甲(即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。请回答:
(1)反应①中若把酚酞溶液滴加到氢氧化钠溶液中,观察到的现象是_______。
(2)写出一个符合反应②的化学方程式_______;小红同学将某稀酸溶液逐滴滴入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用温度传感器对反应过程中溶液的温度进行实时测定,得到的曲线如图乙,根据图像可以得出该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应③可以选用的盐是_______,你选择的依据是_______。
A.NaNO3 B.CuSO4 C.NH4NO3 D.KNO3
(4)二氧化碳和一氧化碳都是非金属氧化物,二氧化碳能和氢氧化钠反应,一氧化碳却不能,造成此性质差异的微观原因是_______。
【答案】(1)溶液变红色
(2) (答案不唯一,合理即可) 放热
(3) BC 它们能与氢氧化钠反应生成水、气体或沉淀 (4)分子构成不同
【解析】
(1)氢氧化钠能使酚酞溶液变红,则若把酚酞溶液滴加到氢氧化钠溶液中,观察到的现象是溶液变红色。
(2)反应②是氢氧化钠与酸的反应,若酸是盐酸,氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为;由图可知,随着酸的加入,溶液的温度是先升高后降低,则该反应是放热反应。
(3)A、NaNO3与氢氧化钠相互交换成分后没有沉淀或水或气体生成,不能反应;
B、CuSO4能与氢氧化钠相互交换成分后没有沉淀生成,能反应;
C、NH4NO3 能与氢氧化钠相互交换成分后有气体生成,能反应;
D、KNO3不能与氢氧化钠相互交换成分后没有沉淀或水或气体生成,不能反应;
则反应③中可以选用的盐是BC,因为它们与氢氧化钠反应能生成沉淀或水或气体,符合复分解的条件。
(4)一氧化碳与二氧化碳虽然组成元素相同,但性质不同,是因为它们的分子构成不同。
7.(2022年江苏省扬州市中考)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是____(填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是___。
②配制该溶液需要_______g水。用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数___10%。(填“大于”或“小于”)
(2)向1~5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。
①_______中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn_______(填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为_______。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图,判断溶液X是_____,实验进行到60s时溶液中的溶质为_____(填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中_____能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
③丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出乙同学的实验结论,其理由是____。
【答案】(1) 烧杯 搅拌加速溶解 72 大于
(2) 试管1 弱
(3) 稀盐酸 NaCl、NaOH 释放 温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内气体压强变大
【解析】
(1)①用固体配制溶液需要的仪器有:托盘天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒,故填:烧杯。
在配制实验中玻璃棒的作用是搅拌加速溶解,故填:搅拌加速溶解。
②配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液,需要NaOH的质量为:,则需要水的质量为:,故填:72。
用量筒量取水时,俯视读数使量取水的体积偏小,溶液的质量偏小,导致所配溶液的溶质质量分数大于10%,故填:大于。
(2)①盐酸能使石蕊试液变红,所以试管1中溶液变为红色,故填:试管1。
②金属活动顺序表中,金属活动性自左向右逐渐减弱,且位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,说明Cu的活动性比Zn弱,故填:弱。
③由质量守恒定律知,碱式碳酸铜与盐酸反应生成一种盐和两种氧化物,其中的盐是氯化铜,两种氧化物是水和二氧化碳,该反应的化学方程式为:,故填:。
(3)①由图像知,开始反应时溶液的pH<7,显酸性,所以三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸,故填:稀盐酸。
三颈烧瓶内溶液X是稀盐酸,恒压漏斗内溶液是稀NaOH溶液,随着NaOH溶液的滴入,稀盐酸与NaOH反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液显中性,三颈烧瓶内溶液的pH逐渐增大,二者恰好完全反应时溶液的pH=7,继续滴入NaOH溶液,则溶液的pH>7,显碱性;实验进行到60s时,溶液的pH>7,显碱性,此时溶液中的溶质为生成的NaCl和滴加后未反应的NaOH,故填:NaCl、NaOH。
②由用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化图知,反应过程中三颈烧瓶内温度升高,说明稀盐酸与NaOH反应过程中释放出能量,故填:释放。
③因为温度升高气体体积膨胀,使三颈烧瓶内压强变大,所以通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推出稀盐酸与NaOH反应过程中释放出能量,故填:温度升高气体体积膨胀,使三颈烧瓶内气体压强变大。
8.(2022年四川省凉山州中考)农场需用熟石灰改良酸性土壤,为了确保改良效果,需要对库存的熟石灰是否变质进行检测。农场实验室取了一定量的熟石灰样品,对其成分进行如下探究。
[提出问题]熟石灰样品的成分是什么?
[作出猜想]猜想一:_______
猜想二:CaCO3和Ca(OH)2
猜想三:CaCO3
[资料查阅]氢氧化钙微溶于水
[实验步骤与现象]
步骤
操作
现象
1
取lg样品于试管中,加入10ml蒸馏水充分振荡
得到上层清液和下层固体
2
向步骤1后的试管中滴加几滴酚酞
溶液变红
3
向步骤2后的试管中逐滴滴加稀盐酸
溶液由红色变为无色,固体物质消失,并产生气泡
[实验分析]
(1)实验人员根据步骤I认为猜想三正确。其实该结论并不严密,请说明理由_______。
(2)解释步骤3有气泡产生的原因(用化学方程式表示)_______。
[实验结论]通过以上实验可以知道猜想_______正确。
[评价与反思]熟石灰存放时应密封保存。农业上使用库存较久的熟石灰时要检测其成分。
【答案】 氢氧化钙或者Ca(OH)2 氢氧化钙微溶于水,下层固体也有可能是没有溶解的氢氧化钙。 二
【解析】
本题是对熟石灰是否变质进行探究,氢氧化钙露置在空气中会和二氧化碳反应生成碳酸钙和水,而变质分为三种情况,完全变质则全部变为碳酸钙,部分变质则既有碳酸钙又有氢氧化钙,没变质则全部是氢氧化钙,据此进行探究。
[作出猜想]猜想一为没有变质,全是是氢氧化钙。
[实验分析](1)根据资料信息可知氢氧化钙微溶于水,根据步骤I不能认定固体全部是碳酸钙,也有可能是没有完全溶解的氢氧化钙。
(2)在固体中滴加稀盐酸,现象为溶液由红色变为无色,固体物质消失并产生气泡,原因是稀盐酸先与溶液中的氢氧化钙发生中和反应,酚酞由红色变为无色,稀盐酸再与碳酸钙固体反应生成二氧化碳,则有气泡产生的化学方程式为。
[实验结论]通过以上探究可知固体中既有氢氧化钙又有碳酸钙,则猜想二正确。
9.(2022年山东省泰安市中考)在学习了常见的酸和碱后,某化学兴趣小组的同学围绕“酸碱中和反应”,在老帅引导下开展实验探究活动,请你参与下列活动。
【实验探究】将氢氧化钾溶液与稀硫酸混合,观察不到明显现象,为证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了反应,三位同学进行了以下实验。
(1)测定溶液pH变化的方法
甲同学在实验过程中测得pH变化如图1所示,则该同学是将_______(填字母序号)。
a.氢氧化钾溶液滴入稀硫酸中 b.稀硫酸滴入氢氧化钾溶液中
(2)测混合过程中的温度变化
乙同学在实验过程中测得反应混合溶液的温度变化如图2所示,说明稀硫酸与氢氧化钾溶液发生的反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。图2中B点表示的含义是_______。
(3)借助于酸碱指示剂
丙同学通过图3所示实验,他观察到溶液由红色变成无色,也证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为_______。
【提出问题】针对反应后溶液中溶质的成分,大家纷纷提出了猜想。
【猜想与假设】
猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH
【进行实验】为了验证猜想,学习小组选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,进行如下探究:
实验方案
实验操作
实验现象
实验结论
方案一
取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末
_______
溶液中有H2SO4猜想二正确
方案二
取少量反应后的溶液于试管中,滴加BaCl2溶液
②产生白色沉淀
溶液中有H2SO4,猜想二正确
【实验结论】通过探究,同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(4)丁同学针对上述方案提出疑问,认为方案二是不合理的,理由是_______。
(5)同学们经过反思与讨论,最后认为方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物质代替,也能得到同样的实验结论,请你选出可用药品的字母序号_______。
A.Mg B.CuO C.KCl D.Na2CO3
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑_______。
【答案】 a 放热KOH和H2SO4恰好完全反应 2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O 固体粉末减少(或消失) 溶液变成黄色 K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在 ABD 反应物是不过量(或反应物是否有剩余)
【解析】
实验探究:
(1)由pH变化曲线可知,溶液刚开始pH<7,呈酸性,此时溶液应是H2SO4溶液,随着溶液的加入,溶液pH逐渐增大到7,最后大于7,所以应是将KOH溶液滴入H2SO4溶液中,故选a;
(2)由图2可知,随着反应的进行溶液温度升高,说明酸碱中和反应为放热反应,B点此时温度达到最高值,证明KOH溶液和H2SO4溶液恰好反应;
(3)氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,反应的化学方程式为2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O;
进行实验:
方案一:实验结论是猜想二正确,反应后溶液中含有硫酸,取少量反应后的溶液于试管中,加入Fe2O3粉末,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,可观察到铁锈减少(或消失),溶液变成黄色,故填:固体粉末减少(或消失),溶液变成黄色;
评价与反思:
(4)方案二是不合理的;氯化钡与硫酸钾反应也会产生白色沉淀,只能证明有硫酸根离子,而不能证明有氢离子,故填:K2SO4与BaCl2反应也会产生白色沉淀,无法证明H2SO4一定存在;
(5)A.Mg和稀硫酸反应生成气体,可以证明硫酸过量;
B.CuO和硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液,可以证明硫酸过量;
C.KCl和稀硫酸不反应,不可以证明硫酸过量;
D.Na2CO3和稀硫酸反应生成气体,可以证明硫酸过量;
故选ABD;
(6)分析反应后所得溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还要考虑反应物是否过量或反应物是否有剩余,故填:反应物是否过量或反应物是否有剩余。
10.(2022湖北十堰中考)某化学兴趣小组同学在探究碱的化学性质时,设计并完成了如下实验:
【实验探究一】
Ⅰ、向滴加有酚酞的NaOH溶液中慢慢滴入稀盐酸(如图1所示),边滴加边振荡,测得试管①中最终溶液的pH=2。
Ⅱ、分别称取0.5g氢氧化钙粉末置于两支试管中,各滴加2mL水,振荡;再向试管②中加入2mL水、试管③中加入2mL稀盐酸(如图2所示)。振荡并观察现象。
Ⅲ、向盛有氢氧化钠溶液的试管④中加入少量硫酸铜溶液,振荡。静置后测得上层清液的pH=12,继续向其中滴加几滴稀盐酸(如图3所示),试管⑤中无明显现象。
(1)实验Ⅰ中,能证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是___________。试管①最终溶液中含有的溶质有(酚酞除外)___________。
(2)实验Ⅱ中用水作对照实验,其目的是___________。
(3)试管④中发生反应的化学方程式是___________。
【分析讨论】甲同学通过“试管⑤中无明显现象”得出“盐酸不能与Cu(OH)2发生反应”结论。乙同学认为甲同学的结论不正确,于是继续开展如下探究。
【实验探究二】取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中,直至过量,边加边振荡。
(4)实验探究二中依次观察到的现象有___________。
【结论】盐酸能与Cu(OH)2发生反应。
【交流反思】最终试管⑤溶液中大量存在的离子有___________。
【答案】(1)溶液由红色变为无色;氯化钠和氯化氢
(2)证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应
(4)
溶液由无色变成红色,然后由红色慢慢又变成无色,接着蓝色沉淀逐渐消失,溶液变为蓝色 ⑥. 钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子
【解析】【实验探究一】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使无色的酚酞试液变红色,向烧杯中滴加稀盐酸,盐酸与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水,会观察到溶液的颜色由红色变成了无色;故填:溶液由红色变为无色;因为测得试管①中最终溶液的pH=2,说明盐酸过量,所以试管①最终溶液中含有的溶质有(酚酞除外)有反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。(2)实验Ⅱ中用水作对照实验,其目的是证明氢氧化钙是与盐酸反应了而不是溶于水了;(3)试管④中氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生反应的化学方程式为;
【实验探究二】(4)因为试管⑤中的溶液显碱性,说明存在氢氧化钠,随着试管①反应后的溶液的酸性溶液的加入,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液慢慢变成中性后,继续滴加试管①反应后的溶液,盐酸会与氢氧化铜沉淀反应生成氯化铜和水,过量后,溶液显酸性,因此会观察到溶液由无色变成红色,然后由红色慢慢又变成无色,接着蓝色沉淀逐渐消失,溶液变为蓝色。
【交流反思】氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠;若测得试管⑤清液的pH=12,说明溶液显碱性,存在氢氧化钠,向试管⑤中滴加的几滴盐酸与氢氧化钠发生了中和反应,还没有来得及与氢氧化铜沉淀反应,所以没有观察到难溶性的氢氧化铜溶解,所以试管⑤中存在的溶质是氯化钠、硫酸钠、氢氧化钠;试管①中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,最终溶液的pH=2,盐酸过量 ,所以试管①中的溶质是氯化钠和过量的氯化氢;取试管①反应后的溶液逐滴滴入试管⑤中,直至过量,边加边振荡,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后与氢氧化铜反应生成氯化铜和水,所以试管⑤中的溶液最终存在溶质:氯化钠、硫酸钠、氯化铜、氯化氢,故最终试管⑤溶液中大量存在的离子有钠离子、氯离子、氢离子、硫酸根离子、铜离子。
11.(2022黑龙江龙东中考)探究碱的性质。
(1)通过分析实验一和实验二可知,氢氧化钠会吸收空气中的____。
(2)实验三方案是鉴别饱和的氢氧化钙溶液与氢氧化钠溶液(分别编号为A、B),观察到A试管中出现白色浑浊,B试管无明显现象,证明A中试剂为____溶液,A试管中出现浑浊的原因是_____。
(3)同学们看到盛有NaOH的试剂瓶上标注“NaOH含量不少于96.0%”,开始如下探究:
【提出问题】氢氧化钠中含有什么杂质?
【查阅资料】工业制取NaOH的反应原理是:,然后蒸发溶剂获得NaOH固体(在化工生产中,原料往往不能完全转化为产品)。
【提出猜想】杂质为碳酸钠和氯化钠。
【实验探究】①甲同学取样溶于水,向溶液中滴加酚酞溶液,观察到液体变红色,认为杂质中含有碳酸钠。乙同学认为甲同学的实验不足以证明杂质中含有碳酸钠,理由是____。
②乙同学重新设计实验如下:
实验操作
实验现象
实验结论
步骤a:取样溶于水,向溶液中滴加过量稀硝酸
____
杂质中含有碳酸钠
步骤b:向a所得溶液中继续滴加硝酸银溶液
有白色沉淀产生
杂质中含有_____
【分析交流】步骤a中所得溶液中的溶质除NaCl外,还有_____。
【答案】①. H2O和CO2(或水和二氧化碳) ②. Ca(OH)2(或氢氧化钙) ③. 氢氯化钙的溶解度随温度升高而减小 ④. 氢氧化钠也能使酚酞溶液变红 ⑤. 有气泡产生 ⑥. 氯化钠(或NaCl) ⑦. 硝酸、硝酸钠(或HNO3、NaNO3)
【解析】(1)实验一氢氧化钠露置,表面潮湿,说明吸收空气中的水分,实验二滴加稀盐酸,露置的氢氧化钠冒气泡,说明氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳,故通过分析实验一和实验二可知,氢氧化钠会吸收空气中的H2O和CO2(或“水和二氧化碳”)。
(2)氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,实验三方案是鉴别饱和的氢氧化钙溶液与氢氧化钠溶液(分别编号为A、B),观察到A试管中出现白色浑浊,B试管无明显现象,证明A中试剂为Ca(OH)2(或“氢氧化钙”)溶液,A试管中出现浑浊的原因是氢氯化钙的溶解度随温度升高而减小。
[实验探究]
①氢氧化钠和碳酸钠均显碱性,均能使酚酞溶液变红,故理由是氢氧化钠也能使酚酞溶液变红。
②碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,则步骤a:取样溶于水,向溶液中滴加过量稀硝酸,观察到有气泡产生;氯化钠和硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠,则步骤b:向a所得溶液中继续滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生,说明杂质中含有氯化钠(或“NaCl”)。
[分析交流]
步骤a:取样溶于水,向溶液中滴加过量稀硝酸,碳酸钠和稀硝酸反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,故步骤a中所得溶液中的溶质除NaCl外,还有硝酸、硝酸钠(或“HNO3、NaNO3”)。
12.(2022山东烟台中考)(8分)某化学兴趣小组为探究盐酸的化学性质,进行了如下实验(所加稀盐酸均过量)。
(1)试管A中观察到紫色石蕊试液变 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与HCl发生了反应, (写出操作及其现象)。
【答案】(1)红色;
(2)FeCl3;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(4)向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸;溶液由红色变为无色。
【解析】(1)由于酸能使紫色的石蕊试液变成红色,所以试管A中观察到紫色石蕊试液变红色。
(2)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,所以试管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了氯化亚铁和氢气,所以产生气泡的化学方程式是:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。
(3)试管C中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(4)由于氢氧化钠能使酚酞试液变成红色,试管D中加稀盐酸至过量,始终没有明显现象。所以设计实验方案证明试管D中的NaOH与HCl发生了反应方案是:向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸;溶液由红色变为无色。
故答案为:(1)红色;
(2)FeCl3;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(4)向氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸;溶液由红色变为无色。
13.(2022黑龙江齐齐哈尔中考)学习酸、碱、盐相关知识之后,同学们对氢氧化钙产生了浓厚兴趣,化学兴趣小组同学取一定量氢氧化钙溶液于四支试管中,进行了如下图所示实验:
(1)试管甲中观察到的现象是______。
(2)试管乙中观察到的现象是______。
(3)试管丙中出现白色沉淀。
(4)请写出试管丁中发生反应的化学方程式______。
通过以上实验,同学们对氢氧化钙的化学性质有了进一步的认识。
【实验探究】实验结束后,小华同学将试管丙中物质过滤,把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合,过一会儿先有气泡冒出,后有白色沉淀生成,从而确定混合前试管丁中溶液的溶质是______(填化学式)。
【提出问题】混合后烧杯中溶液的溶质成分是什么?
【进行猜想】
猜想一:NaC1 猜想二:NaCl、CaCl2 猜想三:______
【设计实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量烧杯中的混合溶液于试管中,加入______溶液。
______
猜想二成立
【反思拓展】实验后的废液若直接倒入下水道,可能会造成水体污染,需将废液处理达标后再排放。
【答案】①. 产生白色沉淀(或变浑浊或澄清石灰水变浑浊) ②. 溶液变为红色 ③. ④. HCl,CaCl2 ⑤. NaCl,Na2CO3(或氯化钠、碳酸钠) ⑥. 碳酸钠(或Na2CO3)或碳酸钾(或K2CO3) ⑦. 产生白色沉淀(其它答案合理也可)
【解析】(1)试管甲中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故现象为:澄清石灰水变浑浊;
(2)试管乙中氢氧化钙显碱性,能使无色酚酞试液变红,故现象为:溶液变红;
(4)试管丁中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为:;
实验探究:试管丙中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,试管丁中氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水,实验结束后,小华同学将试管丙中物质过滤,把所得滤液与试管丁中的溶液倒入一个干净的烧杯中混合,过一会儿先有气泡冒出,后有白色沉淀生成,说明试管丙中碳酸钠过量,溶质为碳酸钠和氢氧化钠,试管丁中稀盐酸过量,溶质为氯化氢和氯化钙,故填:CaCl2、HCl;
进行猜想:试管丙中溶质为碳酸钠和氢氧化钠,试管丁中溶质为氯化氢和氯化钙,混合后,稀盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,待氢氧化钠完全反应后,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,待稀盐酸完全反应后,氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,如果恰好完全反应,则溶质为氯化钠,如果氯化钙过量,则溶质为氯化钠、氯化钙,如果碳酸钠过量,则溶质为碳酸钠、氯化钠,故猜想三:NaCl、Na2CO3;
设计实验:实验结论为猜想二成立,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故取少量烧杯中的混合溶液于试管中,加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀,说明猜想二成立。
相关试卷
这是一份初中化学人教版九年级下册本册综合综合训练题,共22页。试卷主要包含了 实验原理,铁生锈实验,铁在密闭容器里生锈引起气压变化,某学习小组对铁锈蚀进行探究,5%等内容,欢迎下载使用。
这是一份专题06溶液的酸碱性检验—2022-2023学年九年级化学下册同步教材实验大盘点(人教版)(教师版),共25页。试卷主要包含了酸性溶液和碱性溶液,溶液酸碱度等内容,欢迎下载使用。
这是一份专题02探究铁的冶炼实验—2022-2023学年九年级化学下册教材实验大盘点(人教版)(教师版),共18页。试卷主要包含了一氧化碳还原氧化铁实验,工业炼铁,3%,钢的含碳量为 0,7%,0mL,73等内容,欢迎下载使用。