初中科学浙教版(2024)九年级上册第5节 酸和碱之间发生的反应习题
展开考点一、酸碱反应
1、酸碱反应实验:向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞试液,溶液变红,向变红的溶液中滴加稀盐酸(或稀硫酸),边滴边振荡、溶液的颜色变浅直至消失,说明溶液由碱性变为中性或酸性,氢氧化钠和酸发生了反应。
2、酸碱反应的原理:酸和碱之间发生反应能生成盐和水(酸碱反应生成盐和水的反应叫做中和反应)。如:HCl+NaOH==NaC1+H2O 2NaOH+H2SO4== 2H2O+Na2SO4
3、酸与碱之间反应的实质:酸溶液电离出来的H+离子与碱溶液电离出来的OH-离子结合成中性的水。
如:在稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应过程中,HCl会电离出H+和Cl-,而NaOH可以电离出Na+和OH-。然后在HCl和NaOH的混合溶液中这些阴、阳离子重新组合,得出最终产物:H2O、NaCl。
典例分析
典例1:(2023·定海模拟)酸和碱是两类重要的物质,他们之间发生的反应,在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用,图1表示稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程中溶液的pH变化曲线,请从曲线图中获取信息,回答下列问题
(1)根据图1曲线所示,实验操作是按照图2中的 (填“①”或“②”)图所示进行。
(2)若在测定A点pH过程中,错用湿润的玻璃棒蘸取待测液,测量结果将 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(3)下列物质中能与NaOH溶液反应,但溶液颜色无明显变化的是 (填字母)
A.HNO3B.CuSO4 C.CaCl2 D.Fe2O3
举一反三
变式1:(2022九上·西湖期末)下图为氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中的pH随时间变化曲线,有关分析错误的( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.a点对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢
C.b点表示氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应
D.a点到b点的曲线变化证明该反应放热
变式2:(2022九上·余姚期中)在做稀硫酸和氢氧化钠中和反应实验时,将稀硫酸溶液逐滴滴入含有无色酚酞的氢氧化钠溶液中,并用玻璃棒不断搅拌,pH值变化曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)c点的溶质是 。(用化学式表示)。
(2)反应恰好中和的b点时,实验现象是 。
变式3:(2023·镇海模拟)酸和碱反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应阳过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是: (填化学式)。
(2)要配置50克15%的稀盐酸,需要质量分数为30%的浓盐酸 克。
(3)该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12,他的理由是: 。
(4)下列说法正确的是( )
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
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
考点二、酸碱反应的应用
1.在农业生产中的应用。利用酸碱反应的原理,在酸(碱)性土壤中加人适量的碱(酸),调节土壤的酸碱性。如农业上常施加熟石灰来降低土壤的酸性。
2. 在工业生产中的应用。处理工业废水,解决环保问题:精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
3.在医药方面的应用。胃酸过多时,医疗上常用能与酸反应的碱性物质作为药品降低胃液的pH,使之达到正常范围,常用的药剂有Al(OH)3等。
典例分析
典例1:酸、碱、盐等是我们学过的重要物质,请根据相关知识回答下列问题:
(1)稀盐酸能除铁锈(铁锈的主要成分是Fe2O3),写出稀盐酸除锈反应的化学方程式 。
(2)服用含氢氧化铝[Al(OH)3]的药物可以治疗胃酸过多症,该反应的化学方程式为 。
举一反三
变式1:酸碱反应在日常生产和生活中有广泛的用途。下列应用与酸碱反应原理无关的是( )
A.用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中残余硫酸
B.用Al(OH)3中和多余的胃酸
C.手上沾到浓硫酸用抹布擦去、清水冲洗后,涂抹小苏打溶液
D.施用熟石灰改良酸性土壤
变式2:酸碱反应在生活中有广泛应用。下列应用不属于酸碱反应的是( )
A.用盐酸除铁锈 B.用熟石灰改良酸性土壤
C.服用含有氢氧化镁的药物治疗胃酸过多 D.用硫酸处理印染厂含碱废水
变式3:(2022九上·金华月考)化学就在我们身边,现有①氢氧化铝②甲烷 ③稀硫酸④碳酸钙⑤熟石灰⑥生石灰。请用所给物质按照要求作答:
(1)可作补钙剂的是 。(填化学式)
(2)可用于改良酸性土壤的是 。(填化学式)
课后巩固
1.(2021九上·浙江月考)如图是稀盐酸和氢氧化钠溶液反应时,溶液pH随滴入液体体积的变化曲线,下列说正确的是 ( )
A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B.当滴入液体体积为5mL时,溶液呈酸性
C.当滴入液体体积为7mL时,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.当滴入液体体积为9mL时,溶液中有3种溶质
2.(2020九上·杭州月考)某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中a点所示溶液中,含有的溶质是NaCl和NaOH
B.由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应
C.向图中c点所示溶液中滴加无色酚酞,溶液不变色
D.该实验是将盐酸逐滴滴入到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中
3.电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量,在相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。如图为盐酸和氢氧化钠溶液反应电导率曲线,以下分析不正确的是( )
A.电导率减小可能是由于溶液中离子数量逐渐减小
B.M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应
C.N点时溶液中的离子数大于P点
D.该实验证明溶液中始终含有带电的粒子
4.(2023九上·义乌期中)等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液pH=7,则( )
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相同
B.混合前后水分子总数不变
C.混合前后阳离子总数不变
D.混合溶液中钠离子和氯离子个数相等
5.(2023九上·杭州期中)某研究性学习小组为了探究氢氧化钠溶液与稀硫酸是否恰好完全反应,分别取少量反应后的溶液于试管中,用下表中的不同试剂进行实验。下列选项错误的是( )
A.AB.BC.CD.D
6.向一定量的氢氧化钡溶液中逐滴滴加稀硫酸至过量,下列图象与该反应事实相符合的是( )
A. B. C. D.
7.(2022九上·兰溪月考)小珏同学认为:酸与碱中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失.如图描述的是氢氧化钠与盐酸反应的微观实质,请从微观的角度分析,甲、乙处应填入的化学符号依次是 、 .
8.(2022·浙江绍兴·九年级期末)在宏观、微观和符号之间建立联系是科学学科的特点,如图是氢氧化钠与盐酸反应的示意图。
(1)从微观粒子的变化过程可知,该反应的实质是 ;
(2)该反应属于 反应(填基本反应类型)。
9.(2022·浙江杭州·九年级期末)如图所示为将稀硫酸逐滴滴入加有酚酞试液的氢氧化钠溶液直至过量的实验操作和反应的微观示意图,回答问题:
(1)图中甲表示的微粒是__(填写符号);
(2)验证反应后溶液中稀硫酸有剩余,可行的操作是_______。
A.取样,滴加少量紫色石蕊试液 B.取样,滴加少量CuSO4溶液
C.取样,加入少量CaCO3粉末 D.取样,滴加少量Ba(NO3)2溶液
10.(2022九上·前湾期中)某研究性学习小组的同学对酸和碱之间的反应进行了如下探究: 实验 1:证明酸和碱发生了反应。
(1) 在图甲中,判断氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应的实验现象是 。
(2)实验 2:测量酸和碱反应过程中温度的变化情况。
往一定量的稀盐酸中逐滴滴加氢氧化钠溶液,烧杯中溶液温度变化如图乙所示。请判断A点时溶液的酸碱性为 性。
(3)若改为将等量稀盐酸往氢氧化钠固体中滴加,反应过程中最高温度远高于图乙中的最高值。 请做出合理解释 。
11.(2023九上·定海月考)为了验证碱的性质,小科同学做了如图的三个实验。请分析:
(1)实验Ⅰ中酸与碱发生反应的证据是 。
(2)实验结束后,小科将三只试管中的物质全部倒入一个烧杯中,静置后得到了白色沉淀和无色溶液,他取白色沉淀,加入足量的稀盐酸,观察到白色沉淀部分溶解并产生气泡,则无色溶液中可能含有的阳离子是 。
12.(2022九上·富阳期中)如图三个实验均可验证酸与碱能发生反应。
(1)实验一:通过观察稀盐酸与 (填名称)发生反应的现象,验证酸与碱能发生反应。(2)实验二:通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外,还需控制 相同。
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X可以是下列物质中的 。
A.酚酞B.CuOC.Ba(NO3)2
13.(2022九上·舟山月考)科学实践小组在学习酸和碱的中和反应后,从不同角度开展实验活动,验证氢氧化钠和盐酸能发生反应。
(1)通过溶液酸碱性的变化进行验证。
在实验1中,用滴管缓慢滴入稀盐酸,并不断搅拌。观察到 现象时,证明了盐酸和 NaOH溶液发生了化学反应。
(2)利用中和反应放热进行验证。
在实验2中,将稀盐酸全部注入试管中,立即固定活塞。观察到氢氧化钠固体全部消失,U形管的液面左低右高,部分同学由此认为氧氧化钠和盐酸发生了反应。但有的同学费同,他认为仍利用此装置,再补充一个实验才能达成实验2日的,实验时,针筒内需要的试剂及用量为 。
(3)利用酸碱反应有水生成进行验证。
实验3是醋酸与烧碱进行的三个实验,其中硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变红色。若醋酸与烧碱能反应,你能预测的实验现象是: 。
14.(2023九上·温州期末)在探究酸和碱的化学性质时,小明在10毫升氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞试液,然后逐滴滴入浓硫酸,温度变化如图所示。
(1)AB段反应过程中溶液颜色变化的现象是 。
(2)小明根据温度变化的曲线图,得出酸和碱反应放出热量,老师建议小明再思考一下,还有引起温度变化是 。
(3)为了探究硫酸是否过量,小明分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,进行了如表实验:
小白与同学讨论后,指出小明设计的实验方案中有一个方案不合理,请指出不合理的方案并说明理由: 。
15.(2022九上·富阳期中)如图三个实验均可验证酸与碱能发生反应。
(1)实验一:通过观察稀盐酸与 (填名称)发生反应的现象,验证酸与碱能发生反应。(2)实验二:通过两支试管中的现象对比,可以判断稀盐酸与Ca(OH)2能反应,该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外,还需控制 相同。
(3)实验三中,加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应,符合此条件的X可以是下列物质中的 。
A.酚酞B.CuOC.Ba(NO3)2
16.(2021九上·定海月考)某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液加入稀盐酸一会后,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、写出该中和反应的化学方程式: 。
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,滴入几滴酚酞溶液,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。
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,下列哪些物质单独使用也能完成该实验? (填序号)
A.pH试纸 B.铜 C.紫色石蕊溶液 D.硝酸银溶液
17.实验小组同学向盛有2mL稀硫酸的试管中加入2mL氢氧化钠溶液,未观察到明显现象。
【提出问题】两者是否发生了化学反应?
(1)【实验探究】将盛有上述实验混合液的试管标为①,如图甲。
小华:测得实验所用稀硫酸的pH<7,试管①中溶液pH>7。于是得出结论: 。
小敏:取两支试管,编号为②和③,分别加入稀硫酸和试管①中溶液各2mL,逐滴滴加Na2CO3溶液至过量,实验过程与现象如图乙,由此他得出了与小华一样的实验结论。
(2)【反思评价】小军认为小敏在实验设计中存在不够严密的地方,请帮他指出: 。
(3)【交流讨论】试管③中的溶液中有哪些溶质?同学们分析了两位同学的实验过程,一致认为没有H2SO4,其理由是 。在此基础上,同学们提出了二种推理:
推理1:含有Na2SO4、Na2CO3和NaOH
推理2:含有Na2SO4、Na2CO3
正确的是推理 (选填“1”或“2”)。
18.某化学兴趣小组的同学在做氢氧化钙与盐酸中和反应的实验时,忘记滴加指示剂,因而无法判断酸碱是否恰好完全反应。于是他们对反应后溶质大胆提出猜想,进行了以下探究,请你和他们一起完成下列实验报告。
【提出问题】该溶液中的溶质含有哪些成分?
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
(1)【猜想与假设】猜想Ⅰ:溶液中的溶质只有 ;
猜想Ⅱ:溶液中的溶质有CaCl2、HCl;
猜想Ⅲ:溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2;
猜想Ⅳ:溶液中的溶质有CaCl2、Ca(OH)2、HCl。
(2)该写出该反应的化学方程式 。经过讨论,同学们直接得出猜想 是不正确的。为了验证余下的哪一个猜想是正确的,同学们又做了以下实验。
(3)【进行实验】
(4)有气泡生成的化学方程式为 。
(5)【拓展】还可以单独用下列哪种物质来证明上述猜想是正确的 。
A.CuO
B.AgNO3 C.Cu
D.NaOH
反应的化学方程式为 。
19.(2022九上·杭州期中)某兴趣小组为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。
方案一:先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液显红色,然后再滴加稀盐酸,可观察到红色逐渐消失,则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞试液时,发现了一个意外现象:氢氧化钠溶液中滴入酚酞试液,溶液变成了红色,过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想:
猜想①:可能是酚酞试液与空气中的氧气反应,使红色消失;
猜想②:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应,使红色消失。
(1)为验证猜想①,该组同学将配制的氢氧化钠溶液加热后,在液面上方滴一些植物油,然后在冷却后的溶液中滴入酚酞试液。实验中“加热”和“滴入植物油”的目的是 。实验结果表明酚酞试液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②,该组同学做了如下实验:取了一定量的Na2CO3溶液,在其中滴入酚酞试液,发现溶液也呈现红色,请解释这一现象产生的原因: 。由此说明酚酞试液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知:当氢氧化钠溶液溶质质量分数大于10%时,就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的氢氧化钠溶液中溶质质量分数过大: 。
(4)方案二:化学反应中通常伴随有能量的变化,可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。
该组同学将不同溶质质量分数的盐酸和NaOH溶液各10mL混合,用温度计测定室温下混合前后温度的变化,并记录了每次混合前后温度的升高值△t(如下表)。
①小青同学在没使用温度计的情况下,通过如图所示装置完成了实验。则该同学根据 现象可以判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。
②请你帮助该组同学完成实验数据,x的值为 。
20.(2022·椒江模拟)农业上可用熟石灰改良酸性土壤。某小组做了Ca(OH)2溶液和稀盐酸反应的相关实验探究,如图所示。
(1)甲中酸与碱反应的化学方程式为 ,若酸碱恰好完全中和,观察到的实验现象是 。
(2)往乙反应结束后的溶液中滴加质量分数为26.5%的Na2CO3溶液(如丙),溶液pH的变化如图丁所示。ab段反应结束后,b点对应溶液中所含的溶质为 (填化学式)。
(3)丙实验结束后,产生沉淀的质量为 g。c点后pH逐渐增大的原因是 。
21.(2021九上·兰溪月考)取NaOH和NaCl的混合物2.1g放入烧杯中,加水溶解配制成20g的溶液,逐滴滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,溶液的pH与滴入稀盐酸质量的关系如图所示.
(1)当滴入稀盐酸的质量为11.2g时,溶液中的溶质是 (填化学式).
(2)2.1g混合物中NaOH的质量为 g.
(3)求当滴入10g稀盐酸时,反应后所得溶液中溶质的质量分数(写出计算过程,精确到0.1%).
22.利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。向20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中不断滴加40g稀盐酸。
(1)当酸碱恰好完全反应时,溶液pH=7,此时溶液中的溶质是______(填化学式)。a、b、c三溶液,滴入石蕊试液呈红色的是______溶液。
(2)从微粒的角度分析,此反应的实质是______。
(3)求滴加的稀盐酸中溶质质量分数。(要有计算过程,精确到0.01%,下同)
(4)求c点溶液中氯化钠的质量分数。
23.(2020九上·柯桥月考)同学们做甲、乙两个中和反应实验的探究,如图所示:
(1)甲实验恰好中和,则该溶液中的溶质是 (填化学式,不考虑酚酞)。
(2)取乙反应后的溶液 60.0g,滴加质量分数 26.5%的 Na2CO3 溶液,如图丙,溶液 pH 的变化如图丁,请计算该溶液中 CaCl2 的溶质质量分数。(写出计算过程,精确到 0.1%)
(3)通过计算在图戊中画出产生沉淀的曲线。
24.(2022九上·定海期中)在一定量的氢氧化钠稀溶液中逐渐滴加稀盐酸,反应过程中不断搅拌并及时测量不同时刻溶液的温度与pH,记录数据如下表:
(1)观察上表发现,当反应时间在 秒时开始,溶液中氯化钠的质量不再增加。
(2)完成上述实验,能否用氢氧化钠固体代替,并请说明原因 。
(3)结合上表中滴入稀盐酸体积与pH的变化数据,试计算氢氧化钠稀溶液中溶质的质量(稀HCl的密度取1.0g/mL,稀盐酸溶质质量分数为7.3%)
选项
所用试剂
现象和结论
A
硫酸铜溶液
出现蓝色沉淀,则氢氧化钠过量
B
石蕊溶液
呈紫色,则恰好完全反应
C
锌粒
有气泡产生,则硫酸过量
D
氯化钡溶液
出现白色沉淀,则硫酸过量
方案
方案一
方案二
实验操作
在反应后的溶液中滴加氯化钡溶液
在反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液
实验现象
出现白色沉淀
溶液变红
实验结论
硫酸过量
硫酸过量
实验操作
实验现象
实验结论
①取少量反应后的溶液于试管中,滴加酚酞试液
猜想Ⅲ不正确
②再另取少量反应后的溶液于另一支试管中,向里面加入适量CaCO3
有气泡生成
猜想 不正确
猜想 正确
编号
盐酸
NaOH溶液
△t/℃
1
3.65%
2.00%
3.5
2
3.65%
4.00%
x
3
7.30%
8.00%
14
反应时间(秒)
0
25
50
75
100
125
150
175
200
滴入稀盐酸体积(毫升)
0
4
8
12
16
20
24
28
32
pH
13.2
13.0
12.7
12.4
12.1
7.0
2.0
1.6
1.3
温度(℃)
36.9
37.5
38.0
38.5
38.8
39.2
39.0
38.8
38.6
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