2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义(六):酸和碱的反应【word,含答案】

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2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义(六):酸和碱的反应【word,含答案】

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一、 酸碱反应
(一)酸碱反应实验
向盛有氢氧化钠的烧杯中滴人几滴酚酞试液,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。
实验过程中溶液中溶质、pH以及颜色的变化
反应进程 溶质 PH 颜色
未滴加稀盐酸 NaOH pH>7 红色
滴加少量稀盐酸(氢氧化钠过量) NaOH + NaCl pH>7 红色
滴加适量稀盐酸(恰好完全反应) NaCl pH=7 无色(红色刚好褪去)
滴加过量稀盐酸 NaCl + HCl pH<7 无色
(1)酸、碱反应实验选用的指示剂是酚酞溶液。如果使用石蕊溶液,溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显。
(2)实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。
(3)实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入酸的量,同时也为了清楚地看出指示剂颜色的变化,当溶液由红色恰好变为无色时,应立即停止滴加,防止盐酸过量。
(二)酸碱反应原理
酸和碱之间发生反应能生成盐和水。如:
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
(三)酸碱反应的实质
酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H+ + OH- = H2O。
二、 酸碱(中和)反应的应用
(一)酸碱反应在农业生产中的应用
植物适宜在接近中性( pH在6.5~7.5)的土壤里生长,酸性太强(pH<4或碱性太强(pH>8 )的土壤,都不适宜植物生长。因此利用酸碱(中和)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[主要含Ca(OH)2 ]来降低土壤的酸性。
注意:改良酸性土壤常使用熟石灰,而不使用碱性、腐蚀性很强的氢氧化钠。
(二)酸碱反应在工业生产中的应用
(1)处理工业废水,解决环保问题。
工业生产中产生大量的废水,其中常含有酸性或碱性物质,不经处理、任意排放,就会造成环境污染。因此利用酸碱(中和)反应的原理,根据不同污水的酸碱性,加人适宜的物质,去除污水的酸碱性,使之达到国家规定的排放标准。
(2)精制石油时,可用氢氧化钠来中和过量的酸。
(三)酸碱反应在医药方面的应用
人体胃液中含有盐酸,如果胃酸过多,会引起胃痛等病症,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,减少胃酸常用的药剂有Al(OH)3,其反应的化学反应方程式为Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O。
例1、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
例2、向100克质量分数为3.65%的盐酸中,逐滴加入质量分数为4%的氢氧化钠溶液,同时测定溶液的有关数据,则以每次所加氢氧化钠溶液的质量为横坐标的下列函数图象,基本正确的是(  )
A.B.C.D.
例3、某实验小组同学为了探究稀盐酸与NaOH能否发生化学反应,设计了如下方案。
【方案一】测定溶液pH的变化证明二者发生化学反应
(1)如图1,用pH传感器测定两溶液混合时pH的变化曲线,证明二者发生了化学反应。下列说法中正确的是___________(填字母)。
A.该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中
B.a点溶液中所含溶质为NaOH
C.b点到c点的变化过程中,都没有发生化学反应
D.往c点溶液中加入Cu(OH)2,观察到无明显变化
【方案二】借助反应前后的温度变化证明二者发生化学反应
(2)小金同学在不使用温度计的情况下,通过图2所示装置进行实验,观察到___________的现象,证明二者发生了化学反应。
(3)小华同学提出,该现象不足以证明NaOH与稀盐酸发生了化学反应,他的理由是___________。
【方案三】利用图3实验证明二者发生化学反应
(4)实验过程中均无明显现象,则步骤Ⅱ中所加试剂为___________。
1.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应,反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中表示不同离子)。则下列说法正确的是(  )
A.表示氯离子
B.表示钠离子
C.此反应的实质是和结合生成水分子
D.可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检测
2.某同学在探究“酸与碱能否发生反应”时,用稀氢氧化钠溶液、稀盐酸和酸碱指示剂进行实验的过程见下图。下图所加试剂①②③依次是 ( )
A.稀氢氧化钠溶液、石蕊试液、稀盐酸
B.稀盐酸、石蕊试液、稀氢氧化钠溶液
C.稀氢氧化钠溶液、酚酞试液、稀盐酸
D.稀盐酸、酚酞试液、稀氢氧化钠溶液
3.如图所示,U形管中是滴有酚酞试液的蒸馏水,向左、右两管中分别同时逐滴滴加40克氢氧化钠稀溶液和36.5克稀盐酸。下列说法正确的是( )
A.开始时左边溶液呈蓝色,右边溶液呈红色
B.开始时左边溶液呈无色,右边溶液呈红色
C.充分反应后U形管中溶液可能呈红色
D.充分反应后U形管中溶液一定呈无色
4.某实验小组用传感器探究稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应过程中温度和pH的变化,测定结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中溶液的温度一直升高、pH一直增大
B.氢氧化钠与盐酸的中和反应先放热后吸热
C.40s时溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠
D.该实验是将稀氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
5.在用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应实验时,溶液的酸碱度变化如图所示。
(1)该实验操作是将______(填“稀盐酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。
(2)当加入溶液的质量为ag时,所得溶液中的溶质为______。
6.将40g稀盐酸逐滴加到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠的溶液中,边滴加边搅拌。随着稀盐酸的滴加,溶液的温度变化如图所示(不考虑反应过程中热量损失),试回答:
(1)由图知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是____(选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)B处溶液的溶质是____(填化学式)。
(3)ABC三点中,表示碱性最强的点是____。
(4)计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数____。
1.实验小组用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。实验操作和测定结果如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该实验中,甲溶液是氢氧化钠溶液
B.反应到40s时,稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应
C.在20s时,所得溶液中溶质有NaC1和HCl
D.AB两点间的pH值变化可作为判断稀盐酸和氢氧化钠发生反应的依据
2.向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=2的稀盐酸至过量.下列图象中,能正确反映对应变化关系的是( )
A.B.C.D.
3.将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测出烧杯中溶液的温度,溶液温度随加入稀盐酸质量增加而发生变化,如图所示。有关叙述中错误的是(  )
A.从到过程中,烧杯中溶液的逐渐减小
B.点表示氢氧化的和盐酸恰好完全反应
C.点表示所得溶液中溶质只有
D.稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应
4.将稀盐酸分别滴入NaOH溶液和NaCl液中,充分混合后均无明显现象。混合后相关变化的示意如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.以上物质间均未发生化学反应 B.两个变化中都有新物质产生
C.混合后溶液酸碱性都不变 D.图甲可表示酸碱反应的实质
5.某同学用氢氧化钠溶液与稀盐酸进行实验,如题图。
(1)能说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应的实验现象是__________。
(2)填写反应后D粒子的符号__________。
(3)下列物质能证明滴加的稀盐酸过量的是__________(填序号)
A.CuO  B.AgNO3  C.CaCl2  D.pH试纸
6.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%)。
答案及解析
例1、D
【详解】
A、由反应前溶液pH小于7可知,该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,不符合题意;
B、a点溶液pH小于7,说是盐酸有剩余,对应溶液的溶质为氯化钠和氯化氢 ,不符合题意;
C、b点溶液pH等于7,表示氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应 ,不符合题意;
D、a点到b点的曲线变化只能表示出反应时pH的变化,不能证明该反应放热 ,符合题意。
故选D。
例2、D
【解析】
A、盐酸呈酸性,pH小于7,氢氧化钠呈碱性,pH大于7,向盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液,pH由小于7逐渐到大于7,故A不正确;
B、氢氧化钠溶液与盐酸的反应生成氯化钠和水,50克4%氢氧化钠溶液与盐酸反应时,混合溶液的质量为150g,盐酸的质量分数一定不为1.83%,故B不正确;
C、向100克3.65%的盐酸中,逐滴加入100克4%氢氧化钠溶液时,二者完全反应,此时的氯化钠的质量分数最大,而混合溶液的质量为200克,质量分数为5.85%错误,故C不正确;
D、向100克3.65%的盐酸中,逐滴加入100克4%氢氧化钠溶液时,二者完全反应,此时的氯化钠的质量分数最大为2.93%,而继续加入氢氧化钠溶液,则其质量分数变小,故D正确。故选D。
例3、AC 红墨水向右移动 氢氧化钠固体溶于水放热,也能使红色墨水向右移动 无色酚酞溶液
【详解】
(1)A.由图1可知,溶液的pH由大于7到等于7,最后到小于7,说明该实验是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,选项说法正确;
B.a点溶液的pH大于7,说明溶液显碱性,则溶液中所含溶质为NaCl、NaOH,选项说法错误;
C.从b点到c点的变化过程中,盐酸过量,没有新物质生成,所以没有发生化学反应,选项说法正确;
D.c点所示溶液的pH小于7,显酸性,其中的溶质是氯化钠和HCl,盐酸与氢氧化铜反应生成氯化铜和水,所以往c点溶液中加入Cu(OH)2,会观察到蓝色固体消失,溶液变成蓝色,选项说法错误。
故选AC。
(2)小金同学在不使用温度计的情况下,通过图2所示装置进行实验,观察到红墨水向右移动,证明二者发生了化学反应。
(3)氢氧化钠固体溶于水放热,也能使红色墨水向右移动,所以此方法不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应。
(4)分析整个实验过程步骤Ⅰ加入了过量的稀盐酸,如果发生了反应,溶液中就不存在氢氧化钠溶液,可以加入无色酚酞试液若溶液不变红说明反应发生了。
1.C
【解析】
A. 根据以上分析可知, 表示氢离子。故A不符合题意;
B. 表示氢氧根离子,不表示钠离子。故B不符合题意;
C. 此反应的实质是 氢氧根离子和 氢离子结合生成水分子。故C符合题意;
D. 钠离子不可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检测,氯离子才可以。故D不符合题意。
2.C
【解析】
由第二步烧杯中液体变为红色可知,①中试剂为碱NaOH溶液,②中为酚酞;加入试剂③后溶液变为无色,证明了碱被消耗,故可判断③是稀盐酸,酸与碱发生了中和反应;故选C。
3.C
【解析】
充分反应只能说其一是没有剩余,而不能理解为两者就一定恰好完全反应。
A、氢氧化钠呈碱性,能使酚酞变红,开始时左边为红色,不是蓝色,故A错误;
B、氢氧化钠呈碱性,能使酚酞变红,开始时左边为红色,不是无色,故B错误;
C、充分反应后溶液可能呈碱性,故溶液可能为红色,故C正确;
D、充分反应后,由于加入的酸和碱的量没有明确说明浓度,所以不能确定此时溶液是酸性还是碱性,即溶液的酸碱性不确定,所以颜色不确定,故D错误。
4.D
【解析】
A、由温度的变化图,实验中溶液的温度不是一直升高,故选项说法错误。
B、氢氧化钠与盐酸的中和反应属于放热反应,完全反应后,随着氢氧化钠溶液的加入,温度逐渐降低,故选项说法错误。
C、40s时放出的热量还没有达到最高,且溶液呈酸性,还没有完全反应,稀盐酸有剩余,40s时溶液中的溶质为氯化氢和氯化钠,故选项说法错误。
D、图象中pH值的变化是从小于7逐渐的增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,该实验是将稀氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中,故选项说法正确。
5.(1)稀盐酸
(2)NaCl、NaOH 或氯化钠、氢氧化钠
【解析】
(1)图像中pH的变化是从大于7逐渐增大到小于7,所以该实验操作是将稀盐酸滴加到另一种溶液中;
(2)当加入溶液的质量为ag时,溶液的pH大于7,溶液呈碱性,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,所得溶液中的溶质为:NaCl、NaOH。
6. 放热 NaCl A 2.925%
【解析】
(1)由图知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应时溶液温度不断升高,是放热反应;
(2)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,B处温度最高,说明刚好完全反应,溶液的溶质是氯化钠,化学式:NaCl;
(3)A点溶液为氢氧化钠溶液,溶液呈碱性;B点溶液呈中性;C点酸过量,溶液呈酸性,A、B、C三点中,表示碱性最强的点是A;
(4)恰好完全反应时,反应的氢氧化钠的质量为:20g×4%=0.8g;
设恰好完全反应生成氯化钠的质量为x
x=1.17g
恰好完全反应时溶质的质量分数为:。
1.B
【解析】
A、图像中pH值的变化是从小于7逐渐的增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中,甲溶液是氢氧化钠溶液,故A错正确。
B、反应到40s时,溶液pH值小于7,说明溶液呈酸性,稀盐酸过量,故B错误。
C、在20s时,溶液pH值小于7,说明溶液呈酸性,溶液中溶质有有NaC1和HCl,故C正确。
D、AB两点间的pH由小于7增大到大于7,说明盐酸被消耗,可作为判断稀盐酸和氢氧化钠发生反应的依据,故D正确。
2.D
【解析】
A、水的质量随着反应的进行在增加,但反应停止后,由于稀盐酸中有水,随着稀盐酸的加入,水的质量还会增加,故错误;
B、溶液的pH值会随着稀盐酸的加入而减小,由于反应过程中产生了水,pH不会小于或等于2,只会接近2,故错误;
C、随着反应的进行,氯化钠的质量会不断增加,当反应停止后不变,但是其质量分数由于稀盐酸的不断加入,又会减小,故错误;
D、随着反应的进行,氢氧化钠的质量不断减小为0,氢氧化钠的质量分数也会不断减小为0,故正确。
3.C
【解析】
A、由图示可知,a到b过程中,温度逐渐升高,氢氧化钠逐渐减少,碱性减弱,故pH值逐渐减小,不符合题意;
B、根据图象可以看出,随着稀盐酸的加入,温度逐渐升高,在b点前后温度是两种情况,b点温度最高,b点表示酸碱恰好完全反应,不符合题意;
C、b到c的过程中,是盐酸完全中和完氢氧化钠后继续加入稀盐酸,稀盐酸过量,故c点溶液中的溶质含有NaCl和HCl,符合题意;
D、图象可以看出:随着盐酸的加入温度在逐渐上升,说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是放热反应,不符合题意。故选C。
4.D
【详解】
A、由稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图,稀盐酸与氢氧化钠发生了化学反应,反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成了水分子,故选项说法错误;
B、由稀盐酸与氯化钠混合后,溶液的离子没有发生变化,没有新物质生成,故选项说法错误;
C、由稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图,稀盐酸与氢氧化钠发生了化学反应,碱性减弱,恰好完全反应变成中性;氯化钠中滴加稀盐酸,中性变成酸性,故选项说法错误;
D、由稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图,反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成了水分子,可表示酸碱反应的实质,故选项说法正确。
故选D。
5.溶液的红色褪去 H2O AD
【解析】
(1)酚酞遇碱性溶液变红色,遇酸溶液、盐溶液不变色,氢氧化钠是碱会使酚酞变红,滴入盐酸后,两者发生中和反应生成氯化钠和水,不会使酚酞变色,所以现象为:溶液的红色褪去。
(2)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠由氯离子和钠离子构成,水由水分子构成,所以D为水分子,粒子符号为:H2O。
(3)A.氧化铜能和盐酸反应生成氯化铜和水,氯化铜溶液为蓝色,有明显现象,能证明滴加稀盐酸过量,故A正确。
B.硝酸银能和稀盐酸反应生成氯化银沉淀,有明显现象,但是AgNO3溶液与NaCl同样会生成沉淀,不能证明滴加稀盐酸过量,故B错误。
C.氯化钙不和盐酸反应,无明显现象,不能证明滴加稀盐酸过量,故C错误。
D. pH试纸能测量溶液的pH值,若溶液pH值小于7,则溶液呈酸性,能证明滴加稀盐酸过量,故D正确。
6. HCl和NaCl 滴入10g稀盐酸时,设参加反应的氢氧化钠的质量为x,生成氯化钠的质量为y
解得:x=0.8g ,y=1.17g
所以2.1g混合物中NaOH的质量为0.8g 求当滴入10g稀盐酸时,所得溶液中的溶质的质量:
所得溶液的质量:
所得溶液中溶质的质量分数:
所得溶液中溶质的质量分数为8.2%
2023浙教版科学八升九暑期“快人一步”培优讲义(六)
酸和碱的反应

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