化学人教版九下同步讲义：实验活动6酸、碱的化学性质

实验活动6酸、碱的化学性质【实验目的】1.加深对酸和碱的主要性质的认识。2.通过实验解释生活中的一些现象。【实验用品】 试管、药匙、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）、坩埚钳、胶头滴管、火柴。稀盐酸、稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钙粉末、石蕊试液、酚酞试液、pH试纸、生锈的铁钉。【实验步骤】1.参考下图进行实验，比较酸和碱与指示剂的作用。实验现象：加入紫色石蕊溶液后的颜色变化加入无色酚酞溶液后的颜色变化稀盐酸变红色不变色稀硫酸变红色不变色氢氧化钠溶液变蓝色变红色氢氧化钙溶液变蓝色变红色实验结论：酸能使紫色石蕊溶液变红色，不能使无色酚酞溶液变色；碱能使紫色石蕊溶液变蓝色，使无色酚酞溶液变红色。2.取两个生锈的铁钉放入两支试管中，然后加入约2mL稀盐酸，观察现象。当观察到铁钉表面的铁锈去掉变得光亮时，将其中一支试管的铁钉取出、洗净。继续观察另一支试管中的现象，管一段时间将铁钉取出，洗净。比较两只铁钉。实验现象：铁锈慢慢消失，溶液由无色慢慢变成黄色；铁钉表面产生气泡；后取出的铁钉变小。实验结论：(1)酸能和金属氧化物反应，生成盐和水。化学方程式6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O(2)酸能和活泼金属反应，生成盐和氢气。化学方程式2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑3.在试管中加入加入约2mL硫酸铜溶液，然后滴入几滴氢氧化钠溶液，观察现象。然后再向试管中加入稀盐酸，观察现象。实验现象：（1）溶液中产生蓝色沉淀（2）沉淀溶解实验结论：（1）碱能和盐反应，生成新碱和新盐。化学方程式2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4（2）碱能和酸反应，生成盐和水。化学方程式2HCl＋Cu(OH)2=CuCl2＋2H2O4.在试管中加入约1mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液。然后边用滴管慢慢滴入稀盐酸，边不断振荡试管，至溶液颜色恰好变成无色为止。取该无色溶液约1mL，置于蒸发皿加热，使液体蒸干，观察现象。实验现象：（1）溶液先变为红色，然后溶液由红色变为无色。（2）有白色固体析出。实验结论：（1）酸和碱能发生反应，生成盐和水。化学方程式HCl＋NaOH=NaCl＋H2O（2）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠，蒸发结晶能析出氯化钠固体。5.向两支试管中各加入相同的氢氧化钙粉末（用药匙的柄把一端挑一点），然后加入1mL水，振荡；再各滴入1～2滴酚酞溶液，观察现象。继续向其中一支试管中加入约1mL水，振荡；向另一支试管中加入约1mL稀盐酸，振荡；比较两只试管中的现象。实验现象：第Ⅰ步：得到浑浊液体。第Ⅱ步：溶液变红。第Ⅲ步：溶液仍然浑浊，仍然呈红色。第Ⅳ步：溶液变澄清，由红色变为无色。实验结论：第Ⅰ步：氢氧化钙微溶于水，在1mL水中不能完全溶解。第Ⅱ步：氢氧化钙属于碱，溶于水显碱性。第Ⅲ步：氢氧化钙没有完全溶解，溶液还是呈碱性。第Ⅳ步：氢氧化钙与稀盐酸发生中和反应。化学方程式为Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O。【问题与交流】通过实验步骤5，可以验证氢氧化钙的哪些性质？（1）氢氧化钙溶液呈碱性，能使无色酚酞溶液变为红色。（2）氢氧化钙能与稀盐酸反应。典型例题1：向一定质量的FeCl3溶液中滴加NaOH溶液一段时间后，改为滴加稀盐酸，所得沉淀质量随加入试剂总体积的变化趋势如图所示。下列说法正确的是（）A．a点时溶液中一定存在Fe3+B．c点时所加试剂是NaOH溶液C．加入试剂总体积为V1时，溶液中不存在NaOHD．d点时溶液中的溶质不只是盐【答案】C【解析】A、由图可知，一开始沉淀质量不断增加，是因为氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠，a点时，氯化铁完全反应，a-b段沉淀质量不变，是因为溶液中氢氧化钠过量，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，氢氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，沉淀质量不断减小至零。a点时，氯化铁恰好完全反应，溶液中不含铁离子，错误；B、c点时，所加试剂是稀盐酸，氢氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，沉淀质量不断减小，错误；C、加入试剂总体积为V1时，溶液中的氢氧化钠恰好完全反应，溶液中不存在氢氧化钠，正确；D、d点时，氢氧化铁恰好完全反应，溶液中的溶质为氯化钠和氯化铁，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的化合物，属于盐，氯化铁是由铁离子和氯离子构成的化合物，属于盐，错误。典型例题2：为了验证“酸的化学性质”，化学小组同学在实验室进行如图所示实验，请分析回答相关问题。（1）图1中，1孔的现象是，4孔的现象是。（2）写出图2中发生中和反应的化学方程式。（3）写出C试管中的现象。（4）要全面验证酸的化学性质，D试管中能与酸反应的固体单质是（写1种即可）。（5）实验完成后，将A、B、C、D四支试管中的废液倒入废液缸内，测得pH=2，写出废液中所含全部溶质的化学式（溶质不计指示剂与气体）。【答案】（1）紫色石蕊溶液变红色无色酚酞溶液不变（2）H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

（3）黑色固体消失，溶液由无色变蓝色

（4）锌

（5）H2SO4、Na2SO4、CuSO4、ZnSO4【解析】（1）紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，稀盐酸显酸性，1孔的现象是紫色石蕊溶液变红色；无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，硫酸溶液显酸性，4孔的现象是无色酚酞溶液不变色；（2）中和反应是酸碱反应生成盐和水的反应；氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水属于中和反应，反应方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；（3）C试管中氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色硫酸铜溶液和水，实验现象是黑色固体消失，溶液由无色变蓝色；（4）酸能与活泼金属反应生成盐和氢气，D试管中能与酸反应的固体金属单质可以是镁、锌、铁、铝等活泼金属（合理即可）；（5）将A、B、C、D四支试管中的废液倒入废液缸内，测得pH=2，说明溶液显酸性，稀硫酸H2SO4有剩余，废液中一定还含有AB试管中生成的硫酸钠Na2SO4、C试管中生成的硫酸铜CuSO4、D试管中生成的硫酸锌ZnSO4（与第4问对应即可）。【巩固提升】1．稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质，其本质原因是（）A.都能与指示剂作用 B.都能电离出酸根离子C.都能电离出氢离子 D.都含有氢元素【答案】C【解析】稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质是因为它们的水溶液中都能电离出氢离子。2.室温时，将氢氧化钠溶液与盐酸用滴加方式反应时，溶液的pH随滴入溶液体积变化如右下图所示。下列有关说法不正确的是（）A.该图像表示的是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中B.氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应时。溶液的pH等于7C.当滴入溶液的体积为5mL时，所得溶液中的溶质只有NaClD.滴入溶液体积为15mL时，再加几滴紫色石蕊试液溶液呈蓝色【答案】C【解析】A、由曲线的起点pH小于7可知，该图像表示的是将氢氧化钠溶液滴入盐酸中，正确；B、氢氧化钠溶液和盐酸恰好完全反应时，生成物氯化钠呈中性，溶液的pH等于7，正确；C、当滴入溶液的体积为5mL时，此时pH小于7，所得溶液中的溶质有NaCl、HCl，错误；D、滴入溶液体积15mL时，溶液显碱性，故再加几滴紫色石蕊试液溶液呈蓝色，正确。3.对比学习有利于发现事物的共性与个性。为探究酸的性质，同学们进行了如下实验。序号实验内容实验现象分析与结论（1）醋酸晶体试管内，醋酸溶液试管中镁带表面冒气泡。酸的很多反应通常在水溶液中才能完成。（2）用玻璃棒蘸硫酸在白纸上写字（填“浓”或“稀”）硫酸使白纸炭化。即使是同种酸，由于不同，它们的性质不完全相同。（3）两试管中均产生不同的酸具有相似的性质，这是因为酸的组成中都含有（填元素符号）。（4）E试管中产生，F试管中无明显现象。不同的酸根会导致酸的“个性”差异。因此，可用氯化钡溶液鉴别盐酸和硫酸。清洗试管时，小乔同学将C、F两试管中的无色液体同时倒入一个洁净的废液缸，废液缸中立刻冒气泡并出现白色沉淀。请分析上述现象并回答：Ⅰ.废液缸中产生气体的化学方程式为。Ⅱ.废液缸里最终产生的白色沉淀中一定有硫酸钡，可能有（填化学式）。【答案】（1）无现象或无明显现象（2）浓浓度或溶质质量分数等合理答案（3）气泡H（4）白色沉淀Ⅰ2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ⅡBaCO3【解析】（1）醋酸晶体不与镁反应，所以无明显现象。（2）浓硫酸有脱水性，可使纸张炭化。浓硫酸浓度大，有脱水性。稀硫酸浓度小，无脱水性。由此可看出由于浓度不同，二者的性质不完全相同。（3）碳酸钠可与稀硫酸、稀盐酸反应，均生成二氧化碳气体，因此都有气泡出现。酸具有相似的化学性质是因为在酸溶液中都含有大量的氢离子，元素符号为H；（4）硫酸可与氯化钡反应生成不溶于水的硫酸钡，所以E试管中会出现白色沉淀。Ⅰ根据上面的实验过程可知，废液中可能含有：Na2CO3、H2SO4、HCl、BaCl2中未完全反应的物质。产生气泡说明废液中含有Na2CO3、HCl。二者反应：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑；Ⅱ根据上面分析，C中反应后废液含有碳酸钠、硫酸钠，F中没有发生反应，溶液中含有HCl、BaCl2，C、F两试管中的无色液体同时倒入一个洁净的废液缸，废液混合后出现白色沉淀，硫酸钠和氯化钡生成难溶于水及盐酸的硫酸钡，所以白色沉淀中一定含有硫酸钡，但如果废液中含有Na2CO3较多、将盐酸完全反应后还有剩余，碳酸钠和BaCl2也会生成碳酸钡沉淀，所以白色沉淀中还可能有BaCO3。【课后练习】1.已知氢溴酸(HBr)可溶于水，其化学性质与盐酸相似。下列对氢溴酸的化学性质的说法中错误的是()A.能与Fe反应 B.能使无色酚酞溶液变红C.能与NaOH溶液反应 D.能使紫色石蕊溶液变红【答案】B【解析】A、由题意，氢溴酸与盐酸的化学性质相似。铁的金属活动性比氢强，能与氢溴酸反应生成氢气，正确；B、氢溴酸与盐酸的化学性质相似，不能使无色酚酞溶液变色，错误；C、氢溴酸与盐酸的化学性质相似，能与氢氧化钠发生中和反应，正确；D、氢溴酸与盐酸的化学性质相似，能使紫色石蕊溶液变红，正确。2.已知氢氧化锂(LiOH)可溶于水，其化学性质与氢氧化钠相似。下列对氢氧化锂的化学性质的说法中错误的是（）A.能与二氧化碳反应B.能使无色酚酞试液变红C.能与稀硫酸反应D.能使紫色石蕊试液变红【答案】D【解析】氢氧化锂和氢氧化钠化学性质相似，能和二氧化碳反应生成盐和水；其溶液呈碱性，使酚酞变红，使紫色石蕊试液变蓝，能和酸发生中和反应。3.物质X可发生下列所示的两个反应，则X可能是（）①X+碱→盐+水②X+金属氧化物→盐+水．A.HCl B.CO C.NaOH D.CaO【答案】A【解析】A、盐酸能与碱发生中和反应生成盐和水，盐酸能与金属氧化物反应生成盐和水，则X可能是盐酸，正确；B、CO不能与碱反应，错误；C、NaOH不能与碱反应，错误；D、氧化钙不能与碱反应，不能与金属氧化物反应，错误。4.下列物质不能用来鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液的是（）A.硫酸铜溶液 B.pH试纸 C.氯化钠溶液 D.大理石【答案】C【解析】A、硫酸铜溶液与稀盐酸不发生化学反应，没有现象，硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，会产生蓝色沉淀，现象不同，可以鉴别，正确；B、稀盐酸呈酸性，pH小于7，氢氧化钠溶液呈碱性，pH大于7，现象不同，可以鉴别，正确；C、氯化钠溶液与稀盐酸不反应，没有现象，氯化钠溶液与氢氧化钠溶液不反应，没有现象，无法鉴别，错误；D、大理石的主要成分是碳酸钙，能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，有气泡冒出，碳酸钙与氢氧化钠溶液不反应，现象不同，可以鉴别，正确。5.如图是氢氧化钠和盐酸反应过程中，溶液pH变化曲线图。下列有关该实验事实的说法错误的是（）A.该实验是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中B.该实验说明在蒸馏水中加入微量的酸或碱，溶液的pH会发生较大的变化C.C点时的溶液能使酚酞试液变红D.A点时的溶液中的溶质有氯化钠和氢氧化钠两种物质【答案】C【解析】A、由图中信息可知，反应中溶液的pH由大于7逐渐减小至小于7，故该实验是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中，正确；B、pH为7的前后溶液的pH变化特显著，说明在蒸馏水中加入微量的酸或碱，溶液的pH会发生较大的变化，正确；C、C点时，酸过量，溶液的溶质是氯化钠和氯化氢，溶液显酸性，不能使酚酞试液变红，错误；D、A点时，酸不足，氢氧化钠有剩余，溶液中的溶质有生成氯化钠和剩余的氢氧化钠两种物质，正确。6.某实验小组探究酸的化学性质，在做盐酸除铁锈的实验时发现：（1）将带锈铁钉放入试管后加入稀盐酸，看到铁锈消失，溶液呈黄色，反应的化学方程式为_____________________。（2）课后清洗仪器时，一同学发现试管中的黄色溶液变成浅绿色，表明此时的溶液已变为________溶液。这是由于过量的铁继续与黄色溶液的主要成分反应造成的，该反应的化学方程式为_______________。【答案】（1）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（2）氯化亚铁Fe+2FeCl3=3FeCl2【解析】（1）做盐酸除铁锈的实验时发现：将带锈铁钉放入试管后加入稀盐酸，看到铁锈消失，溶液呈黄色，反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）课后清洗仪器时，一同学发现试管中的黄色溶液变成浅绿色，表明此时的溶液已变为氯化亚铁溶液。这是由于过量的铁继续与黄色溶液的主要成分反应造成的，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，化学方程式为Fe+2FeCl3=3FeCl2。7.根据图示回答下列问题：（1）盐酸中含有的离子有（填离子符号）。（2）氢氧化钠溶液显碱性的原因是因为该溶液中含有；（3）从粒子角度具体分析该反应发生的原因是。【答案】（1）H+、Cl-（2）OH-（3）H++OH-=H2O【解析】（1）盐酸溶液中存在的微粒有H+、Cl-、H2O等微粒；（2）溶液显碱性是因为溶液中存在OH-；（3）由图示可知，该反应发生的本质是氢离子和氢氧根离子反应生成水。8.根据碱的四条化学性质回答下列问题：（1）碱溶液能使酚酞溶液变色。（2）图中的X代表一类物质，则X为(填物质类别)，请写出符合性质③的一个化学反应方程式。（3）碱溶液有相似化学性质的原因是都含有。【答案】（1）红（2）酸NaOH＋HCl=NaCl＋H2O(合理即可)（3）OH－(或氢氧根离子)【解析】（1）碱溶液能使无色酚酞变红色；（2）氢氧化钠是一种碱，能与酸碱指示剂、某些非金属氧化物、酸和某些盐反应，所以X应是酸，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+H2O；（3）碱溶液有相似化学性质的原因是都含有氢氧根离子。9．某实验小组开展了如下有关碱的化学性质探究活动：（1）实验1的目的是________________________________________________________________________；（2）实验2中发生反应的化学方程式是________________________；（3）实验3中观察到溶液由红色变为无色后，小萍想知道反应后溶液中除NaCl以外，是否还含有其他溶质(不考虑酚酞)，于是她向反应后的溶液中加入一种试剂，从而得出了结论。小萍加入的试剂可能是________________________；（4）通过上述实验探究活动，可以总结出碱的化学性质是①碱能与酸发生中和反应；②________________；……（5）准备实验时，小英发现药品室有两瓶未标注浓度的氢氧化钠溶液，经询问老师得知，该两瓶溶液的溶质质量分数分别为5%和10%。请设计实验方案完成对这两瓶溶液的鉴别(仅限以下实验用品：试管、量筒、滴管、酚酞溶液、10%盐酸)。实验步骤预计现象及相应结论________________________________为5%的氢氧化钠溶液，另一种为10%的氢氧化钠溶液【答案】（1）探究碱与指示剂的作用（2）CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4（3）紫色石蕊试液(或锌等活泼金属)（4）碱能与指示剂反应（或碱能与部分盐反应）（5）取2支洁净的试管，分别加入等体积的两种待测溶液，再分别滴加相同滴数的无色酚酞溶液，向溶液中滴加10%的稀盐酸，计算红色刚好消失时所滴加稀盐酸的滴数(或用量)红色刚好消失时所滴加稀盐酸的滴数少的【解析】（1）实验1用了两种碱和两种指示剂，所以实验的目的是探究碱与指示剂的作用；（2）将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合，两者在常温下反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，其化学方程式为CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；（3）酚酞遇碱性溶液变红，酚酞在酸性或中性溶液中不变色，所以实验3之后得到的溶液为