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人教版中考化学一轮复习课件第十单元 酸和碱
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这是一份人教版中考化学一轮复习课件第十单元 酸和碱，共60页。PPT课件主要包含了基础自主导学，规律方法探究，考点梳理，自主测试，实验设计，归类示例一，酸碱指示剂，归类示例二，酸的性质和用途，归类示例三等内容，欢迎下载使用。
一、酸、碱、盐的组成酸在水溶液中能解离出H+和酸根离子,如硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)等。碱在水溶液中能解离出金属离子和氢氧根离子,如氢氧化钠、氢氧化钙等。注意:氨水(NH3·H2O)也是碱。盐是一类组成里含有金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物,如氯化钠、碳酸钠、氯化铵等。酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:溶于水时离解成自由移动的阴、阳离子)。
二、酸碱指示剂1.定义:与酸或碱溶液作用显示不同的颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常也简称指示剂。2.常用的指示剂:石蕊溶液和酚酞溶液是两种常用的指示剂,它们与酸溶液、碱溶液作用时显示不同的颜色。一般地,石蕊溶液在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显蓝色;酚酞溶液在酸性溶液中显无色,在碱性溶液中显红色。
三、酸的性质1.浓盐酸、浓硫酸的性质
2.盐酸、稀硫酸的化学性质和用途
注意浓硫酸、硝酸因具有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
四、碱的性质1.氢氧化钠和氢氧化钙的比较
注意使用NaOH必须十分小心,防止皮肤、衣服被它腐蚀,更应该防止它溅到眼睛里。如果万一将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
2.碱的通性(1)具有通性的原因。由于碱溶于水生成(解离、电离)的阴离子全部是氢氧根离子,所以碱有相似的化学性质。(2)碱的通性。①使指示剂变色。②与某些非金属氧化物反应,生成盐和水。③与酸反应,生成盐和水。④与某些盐反应生成另一种碱和另一种盐。注意只有溶于水的碱才能使指示剂变色。
五、酸和碱之间发生的反应1.中和反应(1)定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。(2)实质:酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水的过程。(3)特点:中和反应是放热反应。判断中和反应是否发生的方法及注意事项:
(4)应用。①改良土壤的酸碱性:在农业上常用适量的熟石灰改良土壤的酸性。②处理工业废水:用熟石灰来中和硫酸厂中的污水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4══CaSO4+2H2O。③用于医药:常用含有碱性物质的药物中和过多的胃酸。
2.溶液酸碱度的表示方法——pH(1)溶液酸碱性的测定。实验室常用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,其中石蕊溶液和酚酞溶液是两种常用的酸碱指示剂。(2)溶液酸碱度的测定。常用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱即溶液的酸碱度,溶液的pH范围通常在0~14之间。溶液pH与酸碱性关系为:
(3)测定溶液pH的方法。在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液体滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比,即可得出被测溶液的pH,此法测得的pH为整数值。
(4)溶液酸碱度的应用。①在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长。②测定雨水的pH(因溶解有CO2,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况。③测定人体内或排出液体的pH,了解人体的健康状况。注意(1)测定溶液的pH时,不能将试纸浸入待测液体。(2)不能将pH试纸润湿,也不能用带有水滴的玻璃棒蘸取待测液体,否则测量值可能不准确。
3.溶液的pH与酸碱性的关系(1)pH与溶液酸碱性的情况(通常)。
(2)改变溶液pH的方法。①对于酸性溶液,可通过加水稀释或加入碱性溶液的方法使其pH增大。②对于碱性溶液,可通过加水稀释或加入酸性溶液的方法使其pH减小。
(3)酸溶液与酸性溶液。①酸溶液指酸的水溶液,即以酸作溶质的溶液。②酸性溶液指呈酸性(pH<7)的溶液。③相互关系:酸溶液一定呈酸性,但呈酸性的溶液不一定是酸溶液,如(NH4)2SO4等溶液的pH也小于7,呈酸性,但(NH4)2SO4属于盐。
(4)碱溶液与碱性溶液。①碱溶液是指以碱作溶质的溶液。②碱性溶液指显碱性(pH>7)的溶液。③相互关系:碱溶液一定呈碱性,碱性溶液不一定是碱溶液,如纯碱溶液的pH大于7,呈碱性,但纯碱属于盐。
1.一些食物的近似pH如下:
其中显碱性的食物是( )A.葡萄汁B.苹果汁C.牛奶D.鸡蛋清解析:当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性。答案:D
2.下列实验现象的描述中,正确的是( )A.打开盛浓盐酸的试剂瓶盖,瓶口有大量白烟产生B.铁锈与稀盐酸完全反应后,溶液由无色变成了浅蓝色C.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色的火焰,放出大量的热D.滴有石蕊的氢氧化钠溶液中逐滴加入过量盐酸,溶液由蓝色变成红色
解析:浓盐酸具有挥发性,打开盛有浓盐酸的瓶盖,在瓶口上方出现白雾,而不是白烟,A项错误;铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,溶液由无色变成了黄色,B项错误;硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,C项错误;氢氧化钠溶液显碱性,紫色石蕊溶液遇碱变蓝色,遇酸变红色,故向滴有石蕊的氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸,溶液由蓝色逐渐变成红色,D项正确。答案:D
3.紫甘蓝汁性质稳定,其颜色随pH改变而发生如下变化:
下列分析错误的是( )A.紫甘蓝汁可用作酸碱指示剂B.将紫甘蓝汁加入不同碱性溶液中,可能显示出多种颜色C.与石蕊溶液相比,紫甘蓝汁可粗略测定溶液的酸碱度D.向滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液中加入盐酸,若溶液变色则说明一定恰好完全反应答案:D
4.厕所清洁剂的主要成分是盐酸,炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠。关于这两种清洁剂的叙述正确的是( )A.测得厕所清洁剂的pH=13B.测得炉具清洁剂的pH=1C.厕所清洁剂能使紫色石蕊溶液变蓝D.炉具清洁剂能使无色酚酞溶液变红
解析:A.厕所清洁剂的主要成分是盐酸,显酸性,测得厕所清洁剂的pH应小于7,故选项说法错误;B.炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠,显碱性,测得炉具清洁剂的pH应大于7,故选项说法错误;C.紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,厕所清洁剂显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故选项说法错误;D.无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,炉具清洁剂显碱性,能使无色酚酞溶液变红,故选项说法正确。故选D。答案:D
5.盐酸和滴有酚酞的氢氧化钠溶液发生反应时,溶液的pH变化如图所示,有关说法错误的是( )A.该实验是向氢氧化钠溶液中滴加盐酸B.X点时,溶液中只含有一种溶质C.Y点表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应D.Y点和Z点时,溶液均呈现无色
解析:由图像可知,溶液的pH由大于7逐渐到小于7,因此说明该实验是向氢氧化钠溶液中滴加盐酸,A项正确;X点时,溶液呈碱性,说明氢氧化钠有剩余,因此溶液中含有的溶质是氢氧化钠和氯化钠,B项错误;Y点溶液的pH=7,因此表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,C项正确;Y点时溶液呈中性,Z点时溶液呈酸性,因此溶液均呈现无色,D项正确。答案:B
6.下表记录了物质X的溶液分别加入另外三种物质的溶液中产生的现象。则物质X的化学式可能是( )
A.Ca(OH)2D.NaCl
解析:如物质X是氢氧化钙,则它与氢氧化钠不反应没现象,与碳酸钠能反应生成的是白色沉淀碳酸钙,使紫色石蕊变蓝,A项错误;如物质X是硫酸铜,它与氢氧化钠和碳酸钠均产生蓝色沉淀,由于硫酸铜溶液呈中性,所以不能使石蕊溶液变色,B项错误;如物质X是盐酸,它与氢氧化钠反应但无明显现象,与碳酸钠能反应生成二氧化碳气体,有气泡生成,能使石蕊溶液变红,C项正确;如物质X是氯化钠,它与氢氧化钠不反应无现象,与碳酸钠不反应无现象,NaCl的溶液呈中性,所以不能使石蕊变红,D项错误。答案:C
7.化学反应过程中常常伴随产生一些现象,同学们发现将CO2通入NaOH溶液时没有明显的现象发生,为此,他们进行了如下探究:(1)小明把一支收集满CO2的试管倒立在盛有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图1所示),观察到试管内液面上升,原因是 (用化学方程式表示)。 讨论分析后,同学们认为导致试管内液面上升还有另一种原因,请简要说明: 。
(2)为了进一步验证CO2与NaOH溶液确实发生了反应,小红设计了如下方案:分别取上述实验后的溶液于A、B两支试管中(如图2所示),向试管A中滴加足量的稀盐酸,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 ;向试管B中滴加氯化钡溶液,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。 虽然实验的现象不同,但都能证明CO2与NaOH溶液确实发生了化学反应。
(3)实验过程中需要吸收CO2时,大多会选择NaOH溶液,但是,检验CO2时常常选择新配制的澄清石灰水,请简要解释原因: 。
解析:(1)二氧化碳不但能与氢氧化钠反应,而且也能溶于水。(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠,所以可用盐酸来检验是否有碳酸钠生成,也可用氯化钡来检验是否有碳酸钠生成。(3)因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙的溶解度大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,现象明显,CO2与NaOH溶液反应无明显现象,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳要用澄清石灰水。
答案:(1)CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O 二氧化碳被水吸收了(2)有气泡产生 Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑ 有白色沉淀产生 Na2CO3+BaCl2══BaCO3↓+2NaCl(3)氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙的溶解度大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,现象明显,CO2与NaOH溶液反应无明显现象,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳要用澄清石灰水
8.某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质,取7支试管分别用A~G编号后,做如图实验。
(1)实验中观察到有气泡出现的试管是 (填字母,下同),有沉淀生成的试管是 。 (2)写出实验中无明显现象产生的试管中发生反应的化学方程式: 。 (3)实验后某试管中为红色溶液,当向其中加入过量的 后,溶液变为蓝色。由此推断,该试管中最初盛有的物质是 。
解析:(1)酸与金属反应生成盐和氢气,酸与碳酸盐反应生成盐、水和二氧化碳,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以实验中观察到有气泡出现的试管是B、D,有沉淀生成的试管是G;(2)氢氧化钙与盐酸反应的生成物是氯化钙和水,所以反应过程中无明显现象,化学方程式为Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O;(3)在A试管中盛有紫色石蕊溶液,加入盐酸后,显酸性,酸能使紫色石蕊溶液变红色,再向其中加入氢氧化钠等碱性溶液,当氢氧化钠等把盐酸反应掉后,显碱性,碱能使紫色石蕊溶液变蓝色。
答案:(1)BD G(2)Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O(3)NaOH溶液 紫色石蕊溶液
9.同学们在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。
(1)实验甲中可观察到的现象是 ;氢氧化钠与盐酸反应没有明显现象,实验乙中滴加酚酞溶液有 的作用。 实验丙中发生反应的化学方程式为 。(2)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,则:【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称)。 ②还含有能使废液呈碱性的物质,能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。猜想一:只有碳酸钠;猜想二:只有氢氧化钙;猜想三:是氢氧化钠和碳酸钠。你认为还可能是 (写一种猜想)。
【实验设计】同学们想用实验来验证上述猜想,设计如下实验。请你将实验设计补充完整。
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑 。
解析:(1)实验甲中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,故可以观察到有白色沉淀产生;由于氢氧化钠与盐酸反应没有明显现象,加入无色酚酞可以根据颜色的变化来指示酸碱溶液是否完全反应;实验丙中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故反应化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2══CaCO3↓+2NaOH;
(2)①由于盐酸与氢氧化钠反应生成了氯化钠,而氯化钠显中性又不与其他物质反应,所以一定含有氯化钠;②使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠,因此溶液中含有以上三种物质中的一种或两种,但不能剩氢氧化钙和碳酸钠,因为二者继续反应,故只可能是氢氧化钠或氢氧化钙或碳酸钠或氢氧化钠和氢氧化钙或氢氧化钠和碳酸钠;
【实验设计】根据预计现象①有白色沉淀,溶液呈红色可知,废液中含有碱性的物质是碳酸钠和氢氧化钠,故加入过量的氯化钙溶液检验即可;若碱性的物质只有碳酸钠,则加入过量的氯化钙溶液后会出现白色沉淀,溶液由红色变为无色;若加入过量的氯化钙溶液,没有白色沉淀生成,溶液仍为红色,则废液中含有碱性的物质只有氢氧化钙;【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时不仅需要考虑生成物有什么,还需要考虑反应物中什么物质过量。
答案:(1)生成白色沉淀 指示氢氧化钠是否被盐酸完全中和 CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O(2)【交流讨论】①氯化钠②氢氧化钠和氢氧化钙或只含有氢氧化钠
【反思拓展】反应物是否有剩余
【例1】 许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。现取三种花瓣,分别放在研钵中,加入酒精研磨后得到花汁的酒精溶液。各取少许溶液,用稀酸溶液或稀碱溶液检验,结果如下:
请回答:(1)不能用作酸碱指示剂的是 ,三种物质中理想的指示剂是 。 (2)玫瑰花汁中加入肥皂水后呈现的颜色是 。
解析:由于万寿菊花汁在酸性、碱性、中性溶液中没有颜色变化,不能作酸碱指示剂;大红花花汁在三种溶液中颜色变化明显,是理想的指示剂。肥皂水显碱性,在玫瑰花汁中加入肥皂水后呈现绿色。答案:(1)万寿菊 大红花 (2)绿色
溶液的酸碱性与溶液的pH
【例2】 下图表示的是一些物质在常温下的近似pH,回答下列问题:(1)厨房清洁剂显 性,在少量厨房清洁剂中滴入几滴酚酞溶液,溶液呈 色。 (2)酸雨的酸性比正常雨水的酸性 (填“强”或“弱”)。(3)测量苹果汁的pH时,pH试纸是否需要先用蒸馏水润湿? (填“是”或“否”)。
解析:(1)由题中信息可知,厨房清洁剂的pH在12~13之间,显碱性,在厨房清洁剂中滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色;(2)酸雨的pH小于正常雨水的pH,故酸雨的酸性比正常雨水的酸性强;(3)测量苹果汁的pH时,不能先用蒸馏水把pH试纸润湿,若先用水润湿,会使测定结果偏大。答案:(1)碱 红 (2)强 (3)否
【例3】 如图所示,若将稀硫酸比作初三学生,在“应急演练”中要从楼顶入口处由上至下疏散到出口处,各层都有三道门(空白处为通道),稀硫酸要在每层中至少打开一道门(即能与稀硫酸反应的物质)才能到达出口处,请根据图示回答以下问题。
(1)若按“距离最短”的原则疏散,则其疏散路线由上至下依次为进口→ (填化学式)→出口。所有楼层中能与稀硫酸反应的物质共有 种。 (2)写出疏散路线上第三层中的物质与二氧化碳发生反应的化学方程式: 。若将稀硫酸改为稀盐酸则无法通过第 层。
解析:由酸的通性可知,酸与活泼金属(在金属活动性顺序中排在氢前面)、金属氧化物、碱、盐(酸与盐反应有气体、沉淀或水生成)反应。(1)若按“距离最短”的原则疏散,则其疏散路线由上至下依次为:先与铁反应,再与氧化铁反应,再与氢氧化钙反应,再与氯化钡反应,再与碳酸钠反应;能与稀硫酸反应的物质有铁、镁、氧化铁、氢氧化钙、氢氧化铜、氢氧化铁、氯化钡、碳酸钠8种;(2)氢氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O;若将稀硫酸改为稀盐酸则无法通过第二层,因为第二层中的氯化钡、硫酸钠、硝酸钾都不能与稀盐酸反应。
答案:(1)Fe→Fe2O3→Ca(OH)2→BaCl2→Na2CO3 8(2)Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O 二
【例4】 氢氧化钙和氢氧化钠都是常用的碱。(1)请写出氢氧化钙与下列物质反应的化学方程式。①与盐酸反应: ; ②与碳酸钠溶液反应: ; ③与二氧化碳反应: 。 上述反应中,属于碱的共同性质的是 (填编号)。 (2)氢氧化钙的下列用途中,不能用氢氧化钠来代替的是 (填编号)。 ①中和废水中的过量硫酸 ②改良酸性土壤 ③检验二氧化碳
解析:(1)①氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水;②碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;③氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水。上述反应中,除氢氧化钙外,其他的碱也能与盐酸、二氧化碳反应,而碳酸钠不能与氢氧化钠反应,故①③属于碱的共同性质;(2)氢氧化钠显碱性,可以中和废水中的过量硫酸,氢氧化钠具有很强的腐蚀性,不能用来改良酸性土壤,二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,不能用来检验二氧化碳。
答案:(1)①Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O②Ca(OH)2+Na2CO3══CaCO3↓+2NaOH③Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O ①③(2)②③
【例5】 某研究性学习小组对中和反应进行探究,请你参与实验:实验1:证明酸与碱发生了反应。稀盐酸与NaOH溶液混合没有明显现象,小丽同学按图甲进行实验,证明了盐酸与NaOH溶液发生化学反应,她依据的实验现象是 。
实验2:证明酸与碱反应有水生成。小明同学取变色硅胶固体(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸,常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图乙所示的三个实验。
(1)观察发现实验①、②的硅胶不变色,这两个实验的实验目的是 。 (2)加入试剂后,要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。 (3)能证明酸与碱反应有水生成的现象是 。
实验3:测量酸与碱反应过程的pH、温度变化。取一定量的稀盐酸,逐滴匀速滴加NaOH溶液,用传感器实时获得溶液的pH、温度变化曲线(如图丙)。(1)0~t1时,溶液的酸碱性变化情况是 。 (2)由图丙分析,酸与碱发生反应的依据是 ,酸与碱的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
解析:实验1根据溶液中颜色的变化确定盐酸和氢氧化钠发生了中和反应;实验2中①和②的实验目的是证明无水醋酸和氢氧化钠固体中无水,不能使硅胶变色。为了防止空气中水分进入试管中对实验产生干扰,实验过程中要迅速塞紧橡胶塞。根据硅胶由蓝色变为红色证明反应中有水生成;实验3中0~t1时,(1)溶液的pH逐渐增大,酸性减弱,t1时,pH=7为中性;(2)根据溶液pH变大,说明酸与碱发生反应,t1时pH=7,随着反应的进行溶液温度升高,说明中和反应是放热反应。
答案:实验1:滴有酚酞的NaOH溶液由红色变无色实验2:(1)证明反应物中没有水(2)防止空气中的水分进入试管干扰实验(3)试管③中硅胶由蓝色变为红色,试管①②中硅胶不变色实验3:(1)溶液酸性减弱,t1时变为中性(2)溶液pH变大,t1时pH=7 放热
一、酸、碱、盐的组成酸在水溶液中能解离出H+和酸根离子,如硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)等。碱在水溶液中能解离出金属离子和氢氧根离子,如氢氧化钠、氢氧化钙等。注意:氨水(NH3·H2O)也是碱。盐是一类组成里含有金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物,如氯化钠、碳酸钠、氯化铵等。酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:溶于水时离解成自由移动的阴、阳离子)。
二、酸碱指示剂1.定义:与酸或碱溶液作用显示不同的颜色的物质,叫做酸碱指示剂,通常也简称指示剂。2.常用的指示剂:石蕊溶液和酚酞溶液是两种常用的指示剂,它们与酸溶液、碱溶液作用时显示不同的颜色。一般地,石蕊溶液在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显蓝色;酚酞溶液在酸性溶液中显无色,在碱性溶液中显红色。
三、酸的性质1.浓盐酸、浓硫酸的性质
2.盐酸、稀硫酸的化学性质和用途
注意浓硫酸、硝酸因具有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
四、碱的性质1.氢氧化钠和氢氧化钙的比较
注意使用NaOH必须十分小心,防止皮肤、衣服被它腐蚀,更应该防止它溅到眼睛里。如果万一将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
2.碱的通性(1)具有通性的原因。由于碱溶于水生成(解离、电离)的阴离子全部是氢氧根离子,所以碱有相似的化学性质。(2)碱的通性。①使指示剂变色。②与某些非金属氧化物反应,生成盐和水。③与酸反应,生成盐和水。④与某些盐反应生成另一种碱和另一种盐。注意只有溶于水的碱才能使指示剂变色。
五、酸和碱之间发生的反应1.中和反应(1)定义:酸和碱作用生成盐和水的反应。(2)实质:酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水的过程。(3)特点:中和反应是放热反应。判断中和反应是否发生的方法及注意事项:
(4)应用。①改良土壤的酸碱性:在农业上常用适量的熟石灰改良土壤的酸性。②处理工业废水:用熟石灰来中和硫酸厂中的污水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4══CaSO4+2H2O。③用于医药:常用含有碱性物质的药物中和过多的胃酸。
2.溶液酸碱度的表示方法——pH(1)溶液酸碱性的测定。实验室常用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,其中石蕊溶液和酚酞溶液是两种常用的酸碱指示剂。(2)溶液酸碱度的测定。常用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱即溶液的酸碱度,溶液的pH范围通常在0~14之间。溶液pH与酸碱性关系为:
(3)测定溶液pH的方法。在白瓷板或玻璃片上放一片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液体滴到试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比,即可得出被测溶液的pH,此法测得的pH为整数值。
(4)溶液酸碱度的应用。①在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长。②测定雨水的pH(因溶解有CO2,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况。③测定人体内或排出液体的pH,了解人体的健康状况。注意(1)测定溶液的pH时,不能将试纸浸入待测液体。(2)不能将pH试纸润湿,也不能用带有水滴的玻璃棒蘸取待测液体,否则测量值可能不准确。
3.溶液的pH与酸碱性的关系(1)pH与溶液酸碱性的情况(通常)。
(2)改变溶液pH的方法。①对于酸性溶液,可通过加水稀释或加入碱性溶液的方法使其pH增大。②对于碱性溶液,可通过加水稀释或加入酸性溶液的方法使其pH减小。
(3)酸溶液与酸性溶液。①酸溶液指酸的水溶液,即以酸作溶质的溶液。②酸性溶液指呈酸性(pH<7)的溶液。③相互关系:酸溶液一定呈酸性,但呈酸性的溶液不一定是酸溶液,如(NH4)2SO4等溶液的pH也小于7,呈酸性,但(NH4)2SO4属于盐。
(4)碱溶液与碱性溶液。①碱溶液是指以碱作溶质的溶液。②碱性溶液指显碱性(pH>7)的溶液。③相互关系:碱溶液一定呈碱性,碱性溶液不一定是碱溶液,如纯碱溶液的pH大于7,呈碱性,但纯碱属于盐。
1.一些食物的近似pH如下:
其中显碱性的食物是( )A.葡萄汁B.苹果汁C.牛奶D.鸡蛋清解析:当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性。答案:D
2.下列实验现象的描述中,正确的是( )A.打开盛浓盐酸的试剂瓶盖,瓶口有大量白烟产生B.铁锈与稀盐酸完全反应后,溶液由无色变成了浅蓝色C.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色的火焰,放出大量的热D.滴有石蕊的氢氧化钠溶液中逐滴加入过量盐酸,溶液由蓝色变成红色
解析:浓盐酸具有挥发性,打开盛有浓盐酸的瓶盖,在瓶口上方出现白雾,而不是白烟,A项错误;铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,溶液由无色变成了黄色,B项错误;硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,C项错误;氢氧化钠溶液显碱性,紫色石蕊溶液遇碱变蓝色,遇酸变红色,故向滴有石蕊的氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸,溶液由蓝色逐渐变成红色,D项正确。答案:D
3.紫甘蓝汁性质稳定,其颜色随pH改变而发生如下变化:
下列分析错误的是( )A.紫甘蓝汁可用作酸碱指示剂B.将紫甘蓝汁加入不同碱性溶液中,可能显示出多种颜色C.与石蕊溶液相比,紫甘蓝汁可粗略测定溶液的酸碱度D.向滴有紫甘蓝汁的氢氧化钠溶液中加入盐酸,若溶液变色则说明一定恰好完全反应答案:D
4.厕所清洁剂的主要成分是盐酸,炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠。关于这两种清洁剂的叙述正确的是( )A.测得厕所清洁剂的pH=13B.测得炉具清洁剂的pH=1C.厕所清洁剂能使紫色石蕊溶液变蓝D.炉具清洁剂能使无色酚酞溶液变红
解析:A.厕所清洁剂的主要成分是盐酸,显酸性,测得厕所清洁剂的pH应小于7,故选项说法错误;B.炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠,显碱性,测得炉具清洁剂的pH应大于7,故选项说法错误;C.紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,厕所清洁剂显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故选项说法错误;D.无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,炉具清洁剂显碱性,能使无色酚酞溶液变红,故选项说法正确。故选D。答案:D
5.盐酸和滴有酚酞的氢氧化钠溶液发生反应时,溶液的pH变化如图所示,有关说法错误的是( )A.该实验是向氢氧化钠溶液中滴加盐酸B.X点时,溶液中只含有一种溶质C.Y点表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应D.Y点和Z点时,溶液均呈现无色
解析:由图像可知,溶液的pH由大于7逐渐到小于7,因此说明该实验是向氢氧化钠溶液中滴加盐酸,A项正确;X点时,溶液呈碱性,说明氢氧化钠有剩余,因此溶液中含有的溶质是氢氧化钠和氯化钠,B项错误;Y点溶液的pH=7,因此表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,C项正确;Y点时溶液呈中性,Z点时溶液呈酸性,因此溶液均呈现无色,D项正确。答案:B
6.下表记录了物质X的溶液分别加入另外三种物质的溶液中产生的现象。则物质X的化学式可能是( )
A.Ca(OH)2D.NaCl
解析:如物质X是氢氧化钙,则它与氢氧化钠不反应没现象,与碳酸钠能反应生成的是白色沉淀碳酸钙,使紫色石蕊变蓝,A项错误;如物质X是硫酸铜,它与氢氧化钠和碳酸钠均产生蓝色沉淀,由于硫酸铜溶液呈中性,所以不能使石蕊溶液变色,B项错误;如物质X是盐酸,它与氢氧化钠反应但无明显现象,与碳酸钠能反应生成二氧化碳气体,有气泡生成,能使石蕊溶液变红,C项正确;如物质X是氯化钠,它与氢氧化钠不反应无现象,与碳酸钠不反应无现象,NaCl的溶液呈中性,所以不能使石蕊变红,D项错误。答案:C
7.化学反应过程中常常伴随产生一些现象,同学们发现将CO2通入NaOH溶液时没有明显的现象发生,为此,他们进行了如下探究:(1)小明把一支收集满CO2的试管倒立在盛有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图1所示),观察到试管内液面上升,原因是 (用化学方程式表示)。 讨论分析后,同学们认为导致试管内液面上升还有另一种原因,请简要说明: 。
(2)为了进一步验证CO2与NaOH溶液确实发生了反应,小红设计了如下方案:分别取上述实验后的溶液于A、B两支试管中(如图2所示),向试管A中滴加足量的稀盐酸,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 ;向试管B中滴加氯化钡溶液,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。 虽然实验的现象不同,但都能证明CO2与NaOH溶液确实发生了化学反应。
(3)实验过程中需要吸收CO2时,大多会选择NaOH溶液,但是,检验CO2时常常选择新配制的澄清石灰水,请简要解释原因: 。
解析:(1)二氧化碳不但能与氢氧化钠反应,而且也能溶于水。(2)二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠,所以可用盐酸来检验是否有碳酸钠生成,也可用氯化钡来检验是否有碳酸钠生成。(3)因为氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙的溶解度大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,现象明显,CO2与NaOH溶液反应无明显现象,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳要用澄清石灰水。
答案:(1)CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O 二氧化碳被水吸收了(2)有气泡产生 Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑ 有白色沉淀产生 Na2CO3+BaCl2══BaCO3↓+2NaCl(3)氢氧化钠的溶解度比氢氧化钙的溶解度大,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,现象明显,CO2与NaOH溶液反应无明显现象,所以除去二氧化碳常用氢氧化钠溶液,而检验二氧化碳要用澄清石灰水
8.某化学实验小组欲探究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质,取7支试管分别用A~G编号后,做如图实验。
(1)实验中观察到有气泡出现的试管是 (填字母,下同),有沉淀生成的试管是 。 (2)写出实验中无明显现象产生的试管中发生反应的化学方程式: 。 (3)实验后某试管中为红色溶液,当向其中加入过量的 后,溶液变为蓝色。由此推断,该试管中最初盛有的物质是 。
解析:(1)酸与金属反应生成盐和氢气,酸与碳酸盐反应生成盐、水和二氧化碳,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,所以实验中观察到有气泡出现的试管是B、D,有沉淀生成的试管是G;(2)氢氧化钙与盐酸反应的生成物是氯化钙和水,所以反应过程中无明显现象,化学方程式为Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O;(3)在A试管中盛有紫色石蕊溶液,加入盐酸后,显酸性,酸能使紫色石蕊溶液变红色,再向其中加入氢氧化钠等碱性溶液,当氢氧化钠等把盐酸反应掉后,显碱性,碱能使紫色石蕊溶液变蓝色。
答案:(1)BD G(2)Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O(3)NaOH溶液 紫色石蕊溶液
9.同学们在学习碱的化学性质时,进行了如图所示的实验。
(1)实验甲中可观察到的现象是 ;氢氧化钠与盐酸反应没有明显现象,实验乙中滴加酚酞溶液有 的作用。 实验丙中发生反应的化学方程式为 。(2)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,则:【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称)。 ②还含有能使废液呈碱性的物质,能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。猜想一:只有碳酸钠;猜想二:只有氢氧化钙;猜想三:是氢氧化钠和碳酸钠。你认为还可能是 (写一种猜想)。
【实验设计】同学们想用实验来验证上述猜想,设计如下实验。请你将实验设计补充完整。
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外还需考虑 。
解析:(1)实验甲中碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,故可以观察到有白色沉淀产生;由于氢氧化钠与盐酸反应没有明显现象,加入无色酚酞可以根据颜色的变化来指示酸碱溶液是否完全反应;实验丙中氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,故反应化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2══CaCO3↓+2NaOH;
(2)①由于盐酸与氢氧化钠反应生成了氯化钠,而氯化钠显中性又不与其他物质反应,所以一定含有氯化钠;②使废液呈碱性的物质有氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠,因此溶液中含有以上三种物质中的一种或两种,但不能剩氢氧化钙和碳酸钠,因为二者继续反应,故只可能是氢氧化钠或氢氧化钙或碳酸钠或氢氧化钠和氢氧化钙或氢氧化钠和碳酸钠;
【实验设计】根据预计现象①有白色沉淀,溶液呈红色可知,废液中含有碱性的物质是碳酸钠和氢氧化钠,故加入过量的氯化钙溶液检验即可;若碱性的物质只有碳酸钠,则加入过量的氯化钙溶液后会出现白色沉淀,溶液由红色变为无色;若加入过量的氯化钙溶液,没有白色沉淀生成,溶液仍为红色,则废液中含有碱性的物质只有氢氧化钙;【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时不仅需要考虑生成物有什么,还需要考虑反应物中什么物质过量。
答案:(1)生成白色沉淀 指示氢氧化钠是否被盐酸完全中和 CO2+2NaOH══Na2CO3+H2O(2)【交流讨论】①氯化钠②氢氧化钠和氢氧化钙或只含有氢氧化钠
【反思拓展】反应物是否有剩余
【例1】 许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素,这些色素在酸性溶液或碱性溶液里会显示不同的颜色,可以作为酸碱指示剂。现取三种花瓣,分别放在研钵中,加入酒精研磨后得到花汁的酒精溶液。各取少许溶液,用稀酸溶液或稀碱溶液检验,结果如下:
请回答:(1)不能用作酸碱指示剂的是 ,三种物质中理想的指示剂是 。 (2)玫瑰花汁中加入肥皂水后呈现的颜色是 。
解析:由于万寿菊花汁在酸性、碱性、中性溶液中没有颜色变化,不能作酸碱指示剂;大红花花汁在三种溶液中颜色变化明显,是理想的指示剂。肥皂水显碱性,在玫瑰花汁中加入肥皂水后呈现绿色。答案:(1)万寿菊 大红花 (2)绿色
溶液的酸碱性与溶液的pH
【例2】 下图表示的是一些物质在常温下的近似pH,回答下列问题:(1)厨房清洁剂显 性,在少量厨房清洁剂中滴入几滴酚酞溶液,溶液呈 色。 (2)酸雨的酸性比正常雨水的酸性 (填“强”或“弱”)。(3)测量苹果汁的pH时,pH试纸是否需要先用蒸馏水润湿? (填“是”或“否”)。
解析:(1)由题中信息可知,厨房清洁剂的pH在12~13之间,显碱性,在厨房清洁剂中滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色;(2)酸雨的pH小于正常雨水的pH,故酸雨的酸性比正常雨水的酸性强;(3)测量苹果汁的pH时,不能先用蒸馏水把pH试纸润湿,若先用水润湿,会使测定结果偏大。答案:(1)碱 红 (2)强 (3)否
【例3】 如图所示,若将稀硫酸比作初三学生,在“应急演练”中要从楼顶入口处由上至下疏散到出口处,各层都有三道门(空白处为通道),稀硫酸要在每层中至少打开一道门(即能与稀硫酸反应的物质)才能到达出口处,请根据图示回答以下问题。
(1)若按“距离最短”的原则疏散,则其疏散路线由上至下依次为进口→ (填化学式)→出口。所有楼层中能与稀硫酸反应的物质共有 种。 (2)写出疏散路线上第三层中的物质与二氧化碳发生反应的化学方程式: 。若将稀硫酸改为稀盐酸则无法通过第 层。
解析:由酸的通性可知,酸与活泼金属(在金属活动性顺序中排在氢前面)、金属氧化物、碱、盐(酸与盐反应有气体、沉淀或水生成)反应。(1)若按“距离最短”的原则疏散,则其疏散路线由上至下依次为:先与铁反应,再与氧化铁反应,再与氢氧化钙反应,再与氯化钡反应,再与碳酸钠反应;能与稀硫酸反应的物质有铁、镁、氧化铁、氢氧化钙、氢氧化铜、氢氧化铁、氯化钡、碳酸钠8种;(2)氢氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O;若将稀硫酸改为稀盐酸则无法通过第二层,因为第二层中的氯化钡、硫酸钠、硝酸钾都不能与稀盐酸反应。
答案:(1)Fe→Fe2O3→Ca(OH)2→BaCl2→Na2CO3 8(2)Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O 二
【例4】 氢氧化钙和氢氧化钠都是常用的碱。(1)请写出氢氧化钙与下列物质反应的化学方程式。①与盐酸反应: ; ②与碳酸钠溶液反应: ; ③与二氧化碳反应: 。 上述反应中,属于碱的共同性质的是 (填编号)。 (2)氢氧化钙的下列用途中,不能用氢氧化钠来代替的是 (填编号)。 ①中和废水中的过量硫酸 ②改良酸性土壤 ③检验二氧化碳
解析:(1)①氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水;②碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;③氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水。上述反应中,除氢氧化钙外,其他的碱也能与盐酸、二氧化碳反应,而碳酸钠不能与氢氧化钠反应,故①③属于碱的共同性质;(2)氢氧化钠显碱性,可以中和废水中的过量硫酸,氢氧化钠具有很强的腐蚀性,不能用来改良酸性土壤,二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,不能用来检验二氧化碳。
答案:(1)①Ca(OH)2+2HCl══CaCl2+2H2O②Ca(OH)2+Na2CO3══CaCO3↓+2NaOH③Ca(OH)2+CO2══CaCO3↓+H2O ①③(2)②③
【例5】 某研究性学习小组对中和反应进行探究,请你参与实验:实验1:证明酸与碱发生了反应。稀盐酸与NaOH溶液混合没有明显现象,小丽同学按图甲进行实验,证明了盐酸与NaOH溶液发生化学反应,她依据的实验现象是 。
实验2:证明酸与碱反应有水生成。小明同学取变色硅胶固体(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸,常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图乙所示的三个实验。
(1)观察发现实验①、②的硅胶不变色,这两个实验的实验目的是 。 (2)加入试剂后,要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。 (3)能证明酸与碱反应有水生成的现象是 。
实验3:测量酸与碱反应过程的pH、温度变化。取一定量的稀盐酸,逐滴匀速滴加NaOH溶液,用传感器实时获得溶液的pH、温度变化曲线(如图丙)。(1)0~t1时,溶液的酸碱性变化情况是 。 (2)由图丙分析,酸与碱发生反应的依据是 ,酸与碱的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
解析:实验1根据溶液中颜色的变化确定盐酸和氢氧化钠发生了中和反应;实验2中①和②的实验目的是证明无水醋酸和氢氧化钠固体中无水,不能使硅胶变色。为了防止空气中水分进入试管中对实验产生干扰,实验过程中要迅速塞紧橡胶塞。根据硅胶由蓝色变为红色证明反应中有水生成;实验3中0~t1时,(1)溶液的pH逐渐增大,酸性减弱,t1时,pH=7为中性;(2)根据溶液pH变大,说明酸与碱发生反应,t1时pH=7,随着反应的进行溶液温度升高,说明中和反应是放热反应。
答案:实验1:滴有酚酞的NaOH溶液由红色变无色实验2:(1)证明反应物中没有水(2)防止空气中的水分进入试管干扰实验(3)试管③中硅胶由蓝色变为红色,试管①②中硅胶不变色实验3:(1)溶液酸性减弱,t1时变为中性(2)溶液pH变大,t1时pH=7 放热
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