【尖子生特训】专题1 酸与碱的反应 实验探究题(含解析)-2026秋浙教版科学九年级上册_第1页
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【尖子生特训】专题1酸与碱的反应实验探究题一、实验与探究题1.某小组围绕“盐酸与氢氧化钠溶液的反应”开展项目式学习,通过数字化手段实现反应过程的可视化。(1)【任务一】证明反应过程中pH的变化

实验一:按图甲装置进行实验,利用pH传感器测得溶液pH随滴加液体体积的变化如图乙所示。①反应前烧杯中盛放的Y溶液是。②图乙中c点所示溶液的溶质为。(2)【任务二】证明反应过程中温度的变化

实验二:为探究反应是否放热,在室温下设计以下三组实验,并利用传感器记录溶液温度变化:第1组:将10mL20%盐酸与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线A;第2组:将10mL20%氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,实验结果如图丙曲线B;第3组:将10mL20%盐酸与10mL20%氢氧化钠溶液混合,实验结果如图丙曲线C。分析图丙所示曲线,支持盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是。(3)【任务三】证明反应生成氯化钠

实验三:小科同学取反应后的溶液,向其中加入硝酸银溶液,观察到白色沉淀生成,小科认为该现象可以证明所取溶液中一定含有氯化钠。小组同学指出该方法不正确,因为。2.某科学兴趣小组对物质的化学变化进行了项目式学习。【项目主题】通过现象识别物质的化学变化【任务设计与实施】任务一:探究酸和碱之间能否反应通过pH传感器和温度传感器完成以下实验:向40mL溶质质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图甲所示,利用温度传感器测得反应过程中溶液温度随时间变化的曲线如图乙所示。(1)如图乙,当33s<t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为(填化学式);(2)在实验后的交流中,有同学认为图甲中AB段pH减小即可作为酸碱反应的证据,无需进行BC段实验。你是否同意此观点并阐述理由。(3)任务二:经过对中和反应一系列研究后,该兴趣小组又通过实验探究:证明酸与碱反应有水生成。【查阅资料】a.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色;b.无水醋酸在常温下为无色液体;c.无水醋酸和氢氧化钠固体混合后生成醋酸钠和水。【实验方案】如图丙,首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞。能证明酸与碱反应生成水的现象是;任务三:梳理项目成果(4)汇报展示:小组同学构建思维模型如右:思维模型中,“”处,应填写的内容是。通过对现象的观察、分析,可以帮助我们更好地识别物质的化学变化。3.化学兴趣小组同学做酸和碱的中和反应实验时,往NaOH溶液中滴入几滴酚酞溶液,发现酚酞溶液刚变红瞬间又褪成无色。同学们进行讨论并提出了如下猜想。猜想一:可能是酚酞溶液变质;猜想二:可能与NaOH溶液的浓度有关;猜想三:可能是酚酞溶液在滴入过程中被O2氧化……

(1)甲同学认为猜想一是不对的,其理由是。(2)取3mL不同浓度的NaOH溶液,分别滴入3滴酚酞溶液,观察现象。得到NaOH溶液的浓度与酚酞溶液褪色时间的关系如图所示。①根据上图,NaOH溶液溶质的质量分数(选填“越大”或“越小”),酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。②做酸和碱的中和反应实验时,滴加酚酞溶液的目的是。(3)乙同学设计如下实验验证猜想三是否正确。请根据操作和结论推断该同学观察到的实验现象。实验操作取3mL3%的氢氧化钠溶液于试管中,加热煮沸后,滴加植物油,冷却至室温后,向下方氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液,轻轻振荡实验现象实验结论酚酞溶液先变红后褪色与O2无关4.科学小组用等质量分数的盐酸和NaOH溶液进行了实验探究。请回答:(1)在图1实验中,可用(填指示剂名称)指示NaOH被盐酸反应完全。(2)传感器可以更好地指示酸碱反应过程。在图2实验中,用pH传感器测量室温下滴加盐酸过程中溶液的pH,当pH=7时,烧杯中溶液的溶质是。(3)盐酸和NaOH反应会放出热量,保持环境温度不变,在NaOH溶液中插入温度传感器,记录温度散据至t1时,迅速将等质量、等温度的盐酸倒入其中。在图3中画出后续的温度随时间变化示意曲线(绘至温度稳定为止)。(4)酸与碱的反应在生产和生活中有广泛的应用,用适量的熟石灰(CaOH2可以改良酸性土壤(酸性物质以H2SO4,为例),写出相应的化学方程式:5.小明对氢氧化钾溶液与稀硫酸反应后溶液中溶质的成分进行了探究(如图)。(1)证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应的证据是。(2)探究过程如下:[建立猜想]猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:有K2SO4和KOH[进行实验]为了验证猜想二,小明选用Fe2O3,KOH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溶液产生白色沉淀溶液中有H2SO4,猜想二正确①表格空白处的实验现象是:。②对方案二的结论进行评价:。(3)[表达交流]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。还可以选择的试剂有____。A.Mg B.CuO C.NaCl D.Na2CO36.某科学学习小组的同学对实验室的两份溶液展开了相关探究,记录如下。在甲图中,A、B、C、D四个点分别表示溶质质量分数均为10%的氢氧化钠溶液和稀盐酸的混合物,图乙表示各溶液混合后的最高温度(所有溶液的起始温度均为22试回答下列问题:(1)氢氧化钠与盐酸的反应是(填“放热”或“吸热”)反应。(2)A点对应的溶液中加入紫色石蕊试液,溶液呈色,D点对应的混合物反应完全后,所得溶液中的离子有。(3)下列反应的微观本质与该小组探究反应的微观本质相同的是(填序号)。①用小苏打治疗胃酸过多②用熟石灰改良酸性土壤③硫酸与火碱反应7.兴趣小组的同学在学习了酸与碱的性质后,从不同角度对“稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否反应”进行了如下实践探究:(1)I.从反应物角度实验操作:在盛有氢氧化钠溶液的试管中,滴加1滴酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸,发现红色褪去。实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。以上实验结论基于的证据是:滴加稀盐酸后发现红色褪去,说明氢氧化钠溶液中的(填离子符号)数量明显减少。(2)II.从生成物角度查阅资料:常温下氢氧化钠与氯化氢气体在乙醇中均易溶,而氯化钠在乙醇中微溶。实验操作:①在盛有浓盐酸的锥形瓶中用注射器抽取氯化氢气体(如图甲);②将注射器中的氯化氢气体缓慢通入盛有氢氧化钠乙醇溶液的试管中(如图乙);③观察实验现象。实验结论:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生了化学反应。操作①中用注射器可以在锥形瓶中抽取氯化氢气体,是因为浓盐酸具有。(3)以上实验结论基于的实验现象是:。(4)乙图实验中,无水硫酸铜的作用是:。8.在探究氢氧化钠与稀盐酸是否发生中和反应时,常需要借助明显的现象或产物检验来获取证据,某科学小组同学进行了如下探究:(1)【指示剂变色】小柯向氢氧化钠溶液中滴加2滴酚酞溶液,再逐滴滴加稀盐酸(如图1),观察到溶液由红色变为无色。下列方法能说明两者恰好完全反应的是()A.再滴一滴稀盐酸,溶液呈无色B.再滴一滴稀盐酸,溶液呈红色C.再滴一滴氢氧化钠溶液,溶液呈红色D.再滴一滴氢氧化钠溶液,溶液呈无色(2)【产物检验】方法1:小红将氢氧化钠溶液与稀盐酸混合,再向混合溶液中加入硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成,证明反应生成了氯化钠。你认为结论是否合理并说明理由:方法2:小组同学另取足量稀盐酸与一定量氢氧化钠溶液混合,将溶液蒸发结晶,再将所得晶体溶解,测得溶液pH(填“>”“=”或“<”)7,证明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。(3)【能量变化】为从热量变化角度获取反应发生的证据,小华设计了如图2所示的实验装置。若氢氧化钠溶液与稀盐酸能反应,U形管中液面会出现的现象是9.酸碱反应是初中阶段重要的一类反应,同学们开展了有关的项目式学习。

任务一:探究酸碱反应中pH的变化。小明取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液,分别滴入两滴无色酚酞试液,再以相同的速度同时滴加a、b、c三份不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线,如图甲所示。(1)由图甲可知,实验中所用盐酸的浓度由大到小的顺序为,最先使溶液红色褪去的是盐酸(选填“a”“b”或“c”),20min时溶液的酸性由强到弱的顺序为。(2)任务二:从能量变化角度探究酸和碱的反应。小明测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此得出两者能反应的结论。小柯认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:①将10mL20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。②?混合,测量溶液温度的变化。③将10mL20%的盐酸与10mL20%的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。用数字化实验技术测得3个实验中溶液温度随时间变化的关系,如图乙所示。实验②中待补充的内容为。(3)实验中能证明氢氧化钠和盐酸发生了反应的证据是。(4)任务三:探究氢氧化钠与盐酸反应的实质。【查阅资料】相同状况下,溶液中离子浓度越大,溶液的导电性越强,电导率越大。用电导率传感器测得向氢氧化钠溶液中滴加浓盐酸的电导率变化情况如图丙所示。mn段曲线下降的原因是。(5)图丁表示氢氧化钠溶液与浓盐酸反应过程中,溶液中微观粒子的变化情况,按时间先后排列的顺序为(填序号)。10.某同学将稀硫酸逐滴加入氢氧化钠溶液中(如图甲)。(1)根据图甲实验,判断图乙中B点试管中溶质的组成是。(2)为确定反应后溶液中溶质组成,他进行了以下实验探究。(已知BaCl2溶液和Na2SO4溶液呈中性)【建立猜想】猜想①:氢氧化钠过量;猜想②:稀硫酸过量;猜想③:两者恰好完全反应。【实验设计】如表中步骤进行探究步骤实验操作实验现象结论I取少量反应后溶液于试管中,滴入少量无色酚酞溶液不变色猜想①不成立Ⅱ重新取样,滴加少量紫色石蕊试剂猜想②成立Ⅲ继续滴加过量的BaCl2溶液产生白色沉淀(3)【评价改进】评价指标优秀合格待改进实验结论与步骤的合理性实验结论科学合理,且步骤无重复实验结论存在错误,或步骤存在重复实验结论存在错误,且步骤存在重复根据评价量表,此同学探究过程的评价等级为,理由。11.某同学将稀盐酸逐滴加入到氢氧化钡溶液中(如图甲),无明显现象。若要证明反应发生,实验思路有两条:①验证反应物消失;②验证有新物质生成。(1)从甲试管中取少量反应后溶液并滴入无色酚酞,溶液不变色,得出盐酸与氢氧化钡已经发生反应的结论。其实验原理所选用的思路是(填“①”或“②”)。(2)根据图乙,从微观角度分析氢氧化钡与盐酸反应的实质是。12.向稀盐酸中滴加一定量的Ca(OH)2溶液如图甲;取甲反应后的溶液,滴加Na2CO3溶液,溶液pH的变化如图乙.已知:CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性.回答问题:(1)由图乙可以推知:甲反应后的溶液中溶质是(填化学式)。(2)c点对应的溶液中的溶质是(填化学式)。(3)写出bd段发生的化学反应式:。(4)欲将甲反应后的溶液调节至中性,在没有指示剂的情况下,应加入的物质是____(填序号)。A.CaO B.Ca(OH)2 C.CaCO3 D.CaCl213.某化学兴趣小组在做酸碱反应实验时,向盛有一定量的氢氧化钙溶液的烧杯中滴加稀盐酸,一会儿后发现忘记了滴加指示剂,因此,他们停止了滴加稀盐酸,并对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究:【提出问题】溶液中的溶质含有什么物质?(1)【作出猜想】猜想一:溶质只有CaCl2猜想二:溶质有CaCl2、HCl和Ca(OH)2猜想三:溶质有CaCl2和Ca(OH)2猜想四:溶质有。同学们讨论后一致认为猜想二不合理,理由是。【查阅资料】氯化钙溶液呈中性。【方案设计】方案方法步骤实验现象实验结论方案一取少量烧杯内的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液若酚酞不变色则猜想一正确若酚酞变红色则猜想三正确方案二取少量烧杯中的溶液于试管中,滴加硝酸银溶液和稀硝酸若产生白色沉淀则猜想四正确【方案评价】小组同学通过讨论后认为:方案一能验证猜想三是否正确,但无法证明猜想一是否正确,理由是(2)方案二不可行,理由是如果猜想一正确,按照方案二的实验操作也会生成白色沉淀【进行实验】小组同学按照方案一进行了实验,取少量烧杯中的溶液于试管中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,观察到酚酞溶液不变色,即说明猜想三不正确。【再次探究】为了进一步验证猜想一和四哪个正确,小组又设计了实验方案三:取少量溶液于试管中。然后分别加入下列物质进行实验,能观察到明显现象并得出正确结论的是(填序号)。①锌粒②铜丝③二氧化碳④氧化铁⑤氢氧化钾⑥硫酸铜⑦碳酸钙(3)【实验结论】小组同学经过实验后最终证明猜想四是正确的。【反思与拓展】要使烧杯内溶液的溶质只含有CaCl2,需要除去杂质,该如何操作?。(4)该组同学分析了氢氧化钙溶液与盐酸反应的微观示意图,发现了酸碱反应的实质是。14.兴趣小组构建思维模型,验证氢氧化钠溶液和稀盐酸混合是否发生化学反应如图1:小组成员在盛有4毫升氢氧化钠溶液的试管中加入4毫升稀盐酸,等分成两份后分别装于试管A、B中,取空试管C并加入2毫升相同质量分数的氢氧化钠溶液和2毫升蒸馏水混合,如图2,开展实验进行验证:实验试管中的液体操作现象1A:4毫升混合液滴入2滴紫色石蕊试液出现蓝色2B:4毫升混合液C:2毫升氢氧化钠溶液与2毫升蒸馏水混合试管B、C中分别滴入等量的氯化铜溶液▲3\取A中未滴入紫色石蕊试液的混合液于蒸发皿中,加热蒸有白色固体析出(1)氢氧化钠溶液和稀盐酸混合反应的微观本质是。(2)实验1的原理是根据思维模型中的角度。(填“角度1”或“角度2”)(3)实验2证明氢氧化钠参加反应减少了的现象是。(4)小组讨论发现仅根据实验3的结果不能得出氢氧化钠和盐酸反应了,其原因是:。15.兴趣小组的同学为研究酸和碱反应的特点,将稀盐酸匀速、缓慢地滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,并测绘出烧杯内溶液的温度和pH的变化图象(如图所示),根据图中信息回答问题:(1)由pH变化图象可知,在t,时刻,烧杯中存在的阴离子是(填写离子符号)。(2)由温度变化图象可知,稀盐酸和氢氧化钠溶液发生的化学反应(选填“放热”或“吸热”)反应。t2时刻后,溶液温度降低的主要原因是。(3)根据酸和碱反应的特点,可将氢氧化铝制成抗胃酸(主要成分为HCl)药剂,它与另一种抗胃酸药剂碳酸氢钠相比,在建议每次服用剂量下(见表),其药效“强”。其可能原因是。(提示:NaHC主要成分主要成分的相对分子质量建议每次服用剂量/gAl780.25NaHC840.516.某同学开展了“物质发生反应但无明显现象”的验证实验。【宏观探究】①在滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中逐渐滴加稀盐酸,反应过程中充分振荡(如图甲所示),一段时间后溶液颜色由红色变为无色。②利用温度传感器测出溶液的温度变化曲线如图乙所示。【微观分析】画出反应的微观模型图,如图丙所示。【应用迁移】为验证二氧化碳与氢氧化钠发生反应。将装满二氧化碳气体的试管分别倒扣在装有等质量水和氢氧化钠溶液的水槽中,一段时间后现象如图丁所示。(1)能证明氢氧化钠和盐酸能发生反应的现象是。(2)宏观探究①属于思维模型中的思路(填数字)。(3)应用迁移中的现象,能否证明二氧化碳与氢氧化钠发生反应并说明理由:。17.某化学兴趣小组三位同学在学习了硫酸与氢氧化钠反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,从不同方面对其进行图像描述。图A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。根据以上图示,回答下列问题:(1)依据图A、图B可知,该实验是将(选填“稀硫酸”或“氢氧化钠溶液”)滴加到另一种溶液中。(2)图B中b点溶液中溶质是。(3)写出图C中方框内乙粒子的符号。

答案解析部分1.【答案】(1)氢氧化钠溶液;氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);(2)第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途【解析】【分析】(1)①根据溶液pH与酸碱性关系,结合图像分析;②根据氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,结合图像分析;(2)根据图像分析;(3)盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。【解答】(1)①由图乙可知,初始溶液pH>7,呈碱性,所以反应前烧杯中盛放的Y溶液是氢氧化钠溶液(X溶液为稀盐酸)。故答案为:氢氧化钠溶液;②c点时pH<7,说明稀盐酸过量,此时溶液中的溶质为反应生成的氯化钠和过量的氯化氢。故答案为:氯化钠和氯化氢(或NaCl、HCl);(2)曲线C的温度升高幅度远大于曲线A和曲线B,说明盐酸与氢氧化钠混合时放出的热量,不是单纯稀释时的热量变化,而是二者发生反应放出了热量,因此支持反应发生的证据是:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组。故答案为:第3组实验(曲线C)的溶液温度升高幅度远大于第1组和第2组;(3)稀盐酸中含有氯离子,向反应后的溶液中加入硝酸银溶液,即使没有生成氯化钠,也会与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,因此该方法不正确的原因是:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,无法证明溶液中一定含有氯化钠。故答案为:盐酸中也含有氯离子,能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀。2.【答案】(1)HCl和NaCl(2)不同意,理由是:AB段pH减小可能是由于溶液被稀释,H+浓度降低,但无法直接证明H+与OH-反应生成水,需结合BC段pH变化进一步验证(3)ABC中固体不变色,D中固体由蓝色变为无色(4)新物质【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途【解析】【分析】(1)根据图乙中10s<t<20s时溶液温度变化情况,结合中和反应过程判断此时反应的进行程度,进而确定溶液中溶质成分;

(2)酸碱中和反应的证据分析:单纯的pH下降可能由溶液稀释导致,无法直接证明H+与OH-发生了反应。只有当pH继续下降至小于7(BC段),才能证明溶液呈酸性,说明NaOH已被消耗,从而证实中和反应的发生。

(3)根据实验目的“证明酸与碱反应有水生成”以及查阅资料中变色硅胶的性质,分析能证明该反应有水生成的现象;

(4)化学变化的思维模型:化学变化的本质是有新物质生成,同时伴随能量变化。

【解答】(1)由图乙可知,33s时温度最高,说明此时恰好完全反应,当10s<t<20s时,氢氧化钠过量,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故此时溶液中所含溶质的成分为NaCl、NaOH;

(2)不同意此观点。理由是:AB段pH减小可能是由于溶液被稀释,H+浓度降低,但无法直接证明H+与OH-反应生成水,需结合BC段pH变化进一步验证。

(3)无水醋酸、氢氧化钠固体和醋酸钠固体中不含水,而D中无水醋酸与氢氧化钠固体反应生成水,使硅胶变色,则能证明酸与碱反应生成水的现象为A、B、C中的固体不变色,D中的固体由蓝色变红色;故答案为:A、B、C中的固体不变色,D中的固体由蓝色变红色;

(4)因为化学变化的本质特征是有新物质生成,同时往往伴随能量的吸收或释放,这是识别化学变化的核心依据。因此思维模型中“____生成”处应填写新物质。3.【答案】(1)如果酚酞溶液已经变质,遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象(2)越大;便于观察反应发生及反应完全(3)5.5min后酚酞溶液褪色【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】(1)酚酞试液的作用:酚酞试液是酸碱指示剂,遇碱性溶液变红,若酚酞溶液变质,遇碱性的NaOH溶液不会出现变红的现象。

(2)①图像分析与溶液浓度的关系:通过分析NaOH溶液溶质质量分数与酚酞溶液褪色时间的关系图,判断浓度对褪色时间的影响。②中和反应中指示剂的作用:在酸和碱的中和反应中,酚酞溶液可通过颜色变化指示反应的发生和反应的完全程度。

【解答】(1)如果酚酞溶液已经变质,遇到NaOH溶液就不可能有先变红的现象,所以猜想一不成立。

(2)①根据图像,NaOH溶液溶质的质量分数越大,酚酞溶液由红色褪为无色的时间越短。

②做酸和碱的中和反应实验时,滴加酚酞溶液的目的是便于观察反应发生及反应完全。

(3)实验操作是为了排除O2的影响,实验结论是酚酞溶液先变红后褪色与O2无关,所以实验现象是酚酞溶液先变红,5.5min后褪色。4.【答案】(1)酚酞试液,(或石蕊,pH试纸)(2)氯化钠(3)(4)H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途【解析】【分析】(1)酸碱中和反应与指示剂:酸碱中和反应中,可利用酸碱指示剂的颜色变化判断反应是否完全。NaOH溶液呈碱性,能使酚酞试液变红、紫色石蕊试液变蓝;盐酸呈酸性,能使酚酞试液不变色、紫色石蕊试液变红。当NaOH被盐酸完全中和时,溶液由碱性变为中性(或酸性),指示剂会发生明显的颜色变化,从而指示反应终点。此外,pH试纸可通过测定溶液pH值,直观判断NaOH是否完全反应。

(2)中和反应的溶质判断:盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)发生中和反应,化学方程式为。当溶液pH=7时,说明酸碱恰好完全中和,此时溶液中仅含反应生成的氯化钠(NaCl)和水,溶质为氯化钠。

(3)中和反应的热效应:中和反应属于放热反应,盐酸与NaOH混合后,反应放出的热量会使溶液温度迅速升高;当反应完全后,热量逐渐向环境散失,溶液温度会缓慢下降,最终稳定在与环境相同的初始温度。

(4)中和反应的化学方程式书写:熟石灰与硫酸发生中和反应,生成硫酸钙和水,书写时需遵循质量守恒定律,配平化学方程式。

【解答】(1)NaOH溶液呈碱性,可选用酚酞试液:NaOH溶液中滴加酚酞试液显红色,随着盐酸的滴加,NaOH逐渐被中和,当溶液由红色恰好变为无色时,说明NaOH被完全反应;也可选用紫色石蕊试液:NaOH溶液中滴加石蕊试液显蓝色,当溶液由蓝色变为紫色(或红色)时,说明NaOH完全反应;还可使用pH试纸,通过测定溶液pH值,当pH≤7时,说明NaOH被完全中和。

(2)盐酸与NaOH发生中和反应,当溶液pH=7时,酸碱恰好完全反应,此时溶液中的溶质只有反应生成的氯化钠(NaCl),水为溶剂,不计入溶质。

(3)盐酸与NaOH混合后,中和反应放热,溶液温度会在t1时刻后迅速升高,达到峰值后,因热量向环境散失,温度缓慢下降,最终稳定在初始温度(与环境温度一致),曲线形状为“先陡升、后缓降、最终平稳”,与题目给出的示意图一致。

(4)熟石灰与硫酸发生中和反应,化学方程式为:H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O,该反应可中和土壤中的酸性物质,改良酸性土壤。5.【答案】(1)溶液由红色变无色(2)红棕色粉逐渐消失;溶液变黄色;不正确,KOH与H2SO4反应产生的K2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀(3)A;B;D【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系;酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】稀硫酸和氢氧化钾反应生成硫酸钾和水,和氧化铁反应生成硫酸铁和水,和镁反应生成硫酸镁和氢气,和氧化铜反应生成硫酸铜和水,和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。

【解答】(1)证明氢氧化钾溶液与稀硫酸发生了化学反应的证据是溶液由红色变成无色(氢氧化钾消失)。

(2)【建立猜想】猜想一:只有K2SO4;猜想二:有K2SO4和H2SO4;猜想三:氢氧化钾和硫酸钾。

①表格空白处的实验现象是:固体溶解,溶液由无色变黄色。

②方案二的结论不正确,是因为KOH与H2SO4反应产生的K2SO4也能与BaCl2反应产生白色沉淀。

(3)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。还可以选择的试剂有镁(镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,过程中产生气泡)、氧化铜(氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,过程中固体溶解,溶液由无色变蓝色)、碳酸钠(碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,过程中产生气泡),不能用氯化钠,是因为利用氯化钠检验时无明显现象。

故答案为:ABD。6.【答案】(1)放热(2)红;Na+、Cl-、OH-(3)②、③【知识点】化学反应中能量的变化;酸碱指示剂及其性质【解析】【分析】(1)化学反应中的能量变化:中和反应属于放热反应,氢氧化钠与盐酸的反应是中和反应,会放出热量。

(2)酸碱指示剂的性质与离子共存:紫色石蕊试液遇酸变红,遇碱变蓝;根据反应的过量情况判断溶液中的离子,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,若某反应物过量,则溶液中会含有过量反应物的离子。

【解答】(1)由图乙可知,反应后溶液温度升高,说明氢氧化钠与盐酸的反应是放热反应。

(2)A点中稀盐酸过量,溶液呈酸性,加入紫色石蕊试液,溶液呈红色;

D点中氢氧化钠过量,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,所以所得溶液中的离子有Na+、Cl-、OH-。7.【答案】(1)OH-(2)挥发性(3)有沉淀析出(4)吸收氯化氢气体中的水分【知识点】酸与碱的反应及用途;碱的化学性质【解析】【分析】(1)酚酞试液遇到碱性溶液变成红色,而红色的浓度取决于其中OH-离子的浓度,即浓度越大,则红色越浓;

(2)根据浓盐酸的挥发性解答;

(3)氢氧化钠和氯化氢反应生成氯化钠和水,而氯化钠在乙醇中微溶,因此会看到有晶体析出;

(4)无水硫酸铜吸收水后变成蓝色,可以检验水蒸气的存在并吸收部分水蒸气。

【解答】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红色,但酚酞溶液遇中性或酸性溶液不变色,则滴加稀盐酸后后发现红色褪去,说明氢氧化钠溶液中的OH-数量明显减少。

(2)操作①中用注射器可以在锥形瓶中抽取氯化氢气体,是因为浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢气体。

(3)稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后发生化学反应,生成氯化钠和水,因为氯化钠在乙醇中微溶,如果溶液中有沉淀析出,则证明盐酸与氢氧化钠发生反应。

(4)乙图实验中,无水硫酸铜的作用是吸收氯化氢气体中的水分。8.【答案】(1)C(2)不合理,因为硝酸银与盐酸也会反应生成白色沉淀;=(3)左低右高【知识点】酸与碱的反应及用途;碱的化学性质【解析】【分析】(1)中和反应与指示剂变色:氢氧化钠溶液呈碱性,能使酚酞变红;恰好完全反应时生成氯化钠溶液呈中性,酚酞为无色;若碱过量则仍为红色,酸过量则仍为无色。判断恰好完全反应的关键是:再滴加碱液能恢复红色,说明此前酸和碱恰好中和,无碱剩余。

(2)产物检验的干扰与pH判断:硝酸银不仅能与氯化钠反应生成AgCl白色沉淀,也能与未反应的盐酸反应生成AgCl沉淀,因此不能仅凭白色沉淀证明有NaCl生成;将稀盐酸与NaOH混合后蒸发结晶,若所得晶体溶解后溶液pH=7,说明是NaCl溶液,证明发生了中和反应。

(3)中和反应的能量变化:氢氧化钠与稀盐酸的中和反应是放热反应,会使装置内温度升高、压强增大,导致U形管中液面左低右高。

【解答】(1)A、再滴一滴稀盐酸,溶液仍无色,只能说明溶液呈酸性或中性,不能证明恰好完全反应。

B、再滴一滴稀盐酸,溶液呈红色,不符合实际,因为盐酸过量时溶液应为无色。

C、再滴一滴氢氧化钠溶液,溶液呈红色,说明滴加前溶液呈中性,恰好完全反应,故该选项正确。

D、再滴一滴氢氧化钠溶液,溶液仍无色,说明滴加前盐酸过量,不是恰好反应。

因此,能说明两者恰好完全反应的是C。

(2)方法1:结论不合理。因为硝酸银与未反应的稀盐酸也会反应生成AgCl白色沉淀,无法证明有新生成的氯化钠。

方法2:将溶液蒸发结晶得到的晶体是氯化钠,氯化钠溶液呈中性,所以测得溶液pH=7,证明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应。

(3)中和反应放热,使装置内空气受热膨胀、压强增大,因此U形管中液面会出现左低右高的现象。9.【答案】(1)a>b>c;a;a>b>c(2)将10mL20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水(3)实验①、实验②中溶液的温度几乎不变,实验③中溶液的温度明显升高(4)NaOH和HCl反应,钠离子个数不变,氢氧根离子与氢离子反应生成水,个数减少,但同时增加了数目相同的氯离子,所以反应时溶液内离子总数不变,只是水增加了,所以溶液离子浓度减小了,溶液的电导率减小(5)①③②④【知识点】酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】(1)酸碱中和反应的pH变化规律:相同体积、浓度的氢氧化钠溶液中,加入盐酸的浓度越大,中和反应速率越快,溶液pH下降得越快;pH越小,溶液的酸性越强。

(2)对照实验的设计原则:探究酸碱反应的能量变化时,需排除“稀释溶液”对温度的影响,因此要设置“酸稀释”“碱稀释”的对照实验,与“酸碱混合”实验对比。

(3)溶液导电率与离子浓度的关系:溶液导电率与离子浓度有关,离子浓度越大,导电率越高;氢氧化钠与盐酸反应时,H+与OH-结合成水,溶液中离子总浓度因水的生成而降低,导电率下降。

(4)酸碱反应的微观实质:氢氧化钠与盐酸反应的实质是,H+与OH-结合成水,反应过程中微观粒子的变化顺序为“氢氧化钠溶液→加入盐酸(部分反应)→完全反应→过量盐酸”。

【解答】(1)盐酸浓度:相同时间内,盐酸浓度越大,pH下降越快(曲线a下降最快,c最慢),因此浓度由大到小为a>b>c。

褪色顺序:酚酞遇碱变红,pH<8.2时红色褪去,a曲线pH下降最快,最先使红色褪去。

酸性强弱:20min时,pH:ab>c。

(2)为排除“稀释”对温度的影响,实验②需设置“氢氧化钠溶液稀释”的对照,因此补充内容为“将10mL20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水”。

(3)实验①(盐酸稀释)、实验②(氢氧化钠稀释)中温度几乎不变,说明稀释无明显热效应;实验③(酸碱混合)中温度明显升高,证明氢氧化钠和盐酸发生了反应。

(4)NaOH和HCl反应,钠离子个数不变,氢氧根离子与氢离子反应生成水,个数减少,但同时增加了数目相同的氯离子,所以反应时溶液内离子总数不变,只是水增加了,所以溶液离子浓度减小了,溶液的电导率减小。

(5)分析微观粒子的变化顺序:

①:氢氧化钠溶液(含Na+和OH-);

③:加入少量盐酸,部分H+与OH-结合成水(含Na+、OH-、Cl-、H2O);

②:恰好完全反应(含Na+、Cl-、H2O);

④:盐酸过量(含Na+、Cl-、H+、H2O)。

因此顺序为①③②④。10.【答案】(1)氢氧化钠、硫酸钠(2)溶液变红(3)待改进;步骤Ⅲ的结论存在错误(硫酸钠也能与氯化钡生成沉淀),且步骤Ⅲ存在重复。【知识点】酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】(1)考查中和反应的溶质变化,稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,B点时硫酸已加入但未完全反应,溶质包含反应生成的硫酸钠和过量的氢氧化钠。

(2)考查酸的化学性质,稀硫酸过量时,溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红。

(3)考查实验探究的合理性评价,步骤Ⅲ中,即使恰好完全反应,硫酸钠也会与氯化钡生成白色沉淀,无法证明稀硫酸过量,且步骤Ⅱ已能证明猜想②成立,步骤Ⅲ存在重复。

【解答】(1)稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠,B点时氢氧化钠未完全反应,所以溶质组成是氢氧化钠和硫酸钠。

(2)猜想②(稀硫酸过量)成立时,溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,所以实验现象是溶液变红。

(3)该同学探究过程的评价等级为待改进;理由是步骤Ⅲ的结论存在错误(即使恰好完全反应,硫酸钠也会与氯化钡生成沉淀,不能证明稀硫酸过量),且步骤Ⅱ已能验证猜想②,步骤Ⅲ存在重复。11.【答案】(1)①(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。【知识点】酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】(1)中和反应的实验探究思路,验证反应物消失是通过检验某一反应物是否存在来判断反应是否发生;无色酚酞溶液遇碱性溶液变红,遇中性或酸性溶液不变色。

(2)中和反应的微观实质,酸中的氢离子(H+)和碱中的氢氧根离子(OH-)结合生成水分子(H2O)。

【解答】(1)无色酚酞遇碱性溶液变红,氢氧化钡溶液显碱性,若盐酸与氢氧化钡未反应,溶液显碱性,滴入酚酞会变红;现在溶液不变色,说明溶液中不存在氢氧化钡这种反应物了,所以其实验原理所选用的思路是①验证反应物消失。

故答案为:①。

(3)从图乙可以看到,氢氧化钡在溶液中解离出钡离子和氢氧根离子,盐酸在溶液中解离出氢离子和氯离子,反应后生成氯化钡(在溶液中以钡离子和氯离子形式存在)和水。所以氢氧化钡与盐酸反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。12.【答案】(1)CaCl2和HCl(2)NaCl和CaCl2(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2(4)C【知识点】书写化学方程式、文字表达式;碱的化学性质【解析】【分析】(1)根据题目的信息可知,pH变化情况溶液最初pH<7,所以甲反应后的溶液中一定含CaCl2和HCl,逐滴加入Na2CO3溶液,图乙可以判断是盐酸先反应,因此pH值逐渐增大到7,氯化钙再与碳酸钠反应pH=7,到c点之后碳酸钠过量。

(2)根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。

【解答】(1)根据题目的信息可知,pH变化情况溶液最初pH<7,所以甲反应后的溶液中一定含CaCl2和HCl,

(2)溶液pH的变化图乙可知ab段是碳酸钠与盐酸反应,bd段是碳酸钠与氯化钙反应,d点之后碳酸钠过量;所以c点是氯化钙过来的,所以此时溶质为氯化钠和氯化钙。

(3)b点时HCl未完全反应,bd段中碳酸钠继续与剩余的HCl反应,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2。

(4)A、CaO能与盐酸反应生成氯化钙和水,过量的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,若不用指示剂,不好判断反应是否恰好进行,容易引入新的杂质氢氧化钙,故选项所采取的方法错误。

B、Ca(OH)2能与盐酸反应生成氯化钙和水,若不用指示剂,不好判断反应是否恰好进行,容易引入新的杂质氢氧化钙,故选项所采取的方法错误。

C、盐酸能与过量的CaCO3粉末反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙粉末,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。

故答案为:C。13.【答案】(1)CaCl2和HCl;理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存;方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。(2)①④⑦(3)加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,从而得到纯净的氯化钙溶液。(4)酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。【知识点】物质除杂或净化;酸与碱的反应及用途;酸的化学性质【解析】【分析】(1)酸碱反应的产物与猜想:氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,若盐酸过量,溶质为氯化钙和氯化氢;盐酸和氢氧化钙会发生反应,不能共存。酸碱指示剂的作用:无色酚酞试液在中性和酸性溶液中均不变色,所以仅通过酚酞不变色不能区分猜想一和猜想四。

(2)物质的反应与现象:要验证猜想四(含盐酸),需加入能与盐酸反应产生明显现象的物质,如活泼金属、金属氧化物、碳酸盐等,通过现象判断盐酸的存在。

(3)除杂的原则与方法:除杂需除去杂质且不引入新杂质,除去氯化钙中的盐酸,可加入碳酸钙,因为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去。

(4)酸碱反应的实质:酸碱反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。

【解答】(1)猜想四:溶质有CaCl2和HCl。

猜想二不合理,理由是HCl和Ca(OH)2会发生反应,不能共存。方案一无法证明猜想一是否正确,理由是猜想一和猜想四的溶液都呈中性或酸性,都不能使酚酞变色。

(2)能观察到明显现象并得出正确结论的是①④⑦。①锌粒与盐酸反应产生气泡;④氧化铁与盐酸反应,溶液由无色变为黄色;⑦碳酸钙与盐酸反应产生气泡,均可证明盐酸存在。

(3)操作:加入过量的碳酸钙,充分反应后过滤。碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙可过滤除去,

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