专题08 中和反应
一.实验题(共20小题)
1.(2023 溧阳市一模)酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。
【实验一】从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学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。有同学认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%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所示。
(1)由如图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”)。
(2)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于 (填离子符号)两种离子反应生成水,放出热量的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。
(3)在10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)加入溶质质量分数为5%的盐酸(密度为1.0g/mL)的体积 mL(结果保留整数),就能使反应后溶液的pH等于7。
【实验二】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据如图进行相应实验操作,利用电导率传感器测定反应过程中溶液的电导率变化如图所示。已知:溶液电导率大小与溶液离子浓度成正比。
(4)如图也能说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应,写出图中试管中发生反应的化学方程式 。
(5)据图可确定NaOH与HCl恰好完全反应的点是 (选填:“a”、“b”、“c”或“d”)。
(6)图中d点所示溶液中含有的离子有 (填离子符号)。
2.(2023 长沙模拟)学习了酸和碱的化学性质后,某学校化学课外学习小组的同学根据如图所示的实验,进行酸碱中和反应的探究。
【探究实验一】
通过溶液酸碱性变化的角度,证明酸碱发生中和反应。
(1)试管①中证明碱与酸发生反应的现象是 。
(2)图②中b点所示溶液中的溶质(酚酞除外)是 (填化学式),b,c,d三点对应溶液中所含溶质NaCl的质量大小关系是 (填序号)。
A.b=c>d
B.d=c>b
C.d>c>b
【探究实验二】
(3)可以通过比较试管③和试管⑤,观察到 现象,证明试管④中的酸碱发生了中和反应。
(4)要证明试管④中的酸碱发生了中和反应,还可以选用的物质是 (填序号)。
A.AgNO3溶液
B.石蕊试液
C.铁粉
(5)总结得出结论:通过证明 角度,证明酸碱发生中和反应。
3.(2023 虹口区二模)为探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化及溶液酸碱性的变化,某小组同学进行如下实验。
【实验一】配制氢氧化钠溶液
氢氧化钠的部分溶解度如表所示。
温度(℃) 10 20 30 40 60
溶解度(g/100g水) 98 109 119 129 174
①10℃时,氢氧化钠的溶解度是 g/100g水。
②20℃时,40g氢氧化钠与60g水混合,所得溶液是氢氧化钠的 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;配制100g、4%的氢氧化钠溶液,需要水 g。
【实验二】探究氢氧化钠与盐酸的反应中,溶液酸碱性的变化。
③向盛有20g、4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,用pH传感器测定溶液pH随滴入稀盐酸体积的变化,如图1所示。
Ⅰ.氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式是 。
Ⅱ.结合数据说明,实验过程中A(18.25,7)点的含义 。
④含4g溶质的氢氧化钠溶液,与一定量稀盐酸恰好完全反应,参加反应的稀盐酸中溶质的物质的量是 mol。
【实验三】探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化。
⑤分别取等体积的氢氧化钠溶液、稀盐酸、水,按如表进行实验,测定溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。证明中和反应有热量放出的证据是 。
烧杯 烧杯中原有的物质 逐滴滴入的物质
甲 40%氢氧化钠溶液 4%稀盐酸
乙 40%氢氧化钠溶液 水
丙 4%稀盐酸 水
4.(2023 漳平市一模)某实验探究小组用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应的实验探究(如图一),请你回答下列问题。
(1)兴趣小组用pH探测仪测得烧杯内溶液pH的变化(如图二),则实验中胶头滴管所加入的X溶液是 (填名称),当加入的X溶液质量为50g时,向所得溶液中加入紫色石蕊溶液变为 色。
(2)实验小组同学绘制了实验过程中温度变化图像(如图三)(实验过程中保温良好,热量散失忽略不计)。该图说明该中和反应 (“吸热”或者“放热”)。实验中各同学所得温度变化图像不同的原因可能是 。
[拓展研究]
(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),如图图一反应的整个过程中溶液的电导率曲线如图四所示。
那么,N点溶液中的离子个数 (填“大于”、“等于”或“小于”)P点。N点对应溶液中的阴离子为 (填符号)。
5.(2023 通州区一模)利用图1装置研究稀盐酸和氢氧化钠的反应。用等体积的稀盐酸和水分别进行实验,将注射器内液体全部推入,测得一段时间内温度的变化如图2所示。
(1)稀盐酸与氢氧化钠发生反应的化学方程式为 。
(2)图1能说明稀盐酸与氢氧化钠发生化学反应的现象是 。
(3)图2可得到的结论是 。
6.(2023 广州模拟)兴趣小组的同学借助pH传感器监测溶液pH的变化情况来探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)按照如图的方式进行中和反应实验,其化学反应方程式为 ,向锥形瓶中逐滴滴入氢氧化钠至过量,过程中能够说明盐酸与氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 。
(2)a点时,锥形瓶溶液中主要的离子有 (填离子符号);锥形瓶盛有50g3.65%的稀盐酸,已知b点时,加入氢氧化钠溶液50g,求氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
(3)下列说法是同学们在分析实验数据时得出的结论,你认为不正确的是 (填字母序号)。
A.锥形瓶中盐酸的质量不断变小直至为0
B.实验过程中使用磁力搅拌器的目的是使盐酸和氢氧化钠充分反应
C.从a点到c点锥形瓶中氯化钠的质量分数一直在不断增大
D.实验过程中也可选用pH试纸验证反应的发生
7.(2023 即墨区一模)酸碱是初中化学学习中的重要物质。
(1)盐酸、硫酸具有相似的化学性质,也有不同的化学性质。具有不同化学性质的原因是 。
(2)利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的转化关系如图1:整个过程中可循环利用的物质为 。
(3)化学兴趣小组同学用pH传感器获取稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化关系图。
①已知滴加溶液的溶质质量分数为20%,b点所示溶液的质量为100g。求b点溶液中溶质的质量分数。
②向a点所示溶液中加入氧化铜,可以观察到的现象是 。
③b点所示溶液中的微粒有 。
④某兴趣小组向c点溶液(在空气中敞口久置)中滴加稀盐酸,发现有气泡产生。为确定c点溶液中溶质的种类,进行如下操作。
取c点溶液,加入 和 ,现象为 ,说明c点溶液中含3种溶质。
8.(2023 博山区一模)中和反应是一类重要的化学反应。甲同学利用图1装置研究稀硫酸与氢氧化钠液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为 。
(2)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式)。
(3)图3中V的数值最接近 (填“40”、“45”或“50”)。
(4)为检验图2中c点溶液的组成,甲同学实验过程中取少量c点时的溶液,并向其中加入滴有酚酞的BaCl2溶液,发生的现象为 。
9.(2023 秦淮区模拟)某兴趣小组围绕中和反应进行了系列探究。
【实验探究一】中和反应中宏观物质的变化
(1)小组同学进行图1所示的探究实验,A试管中现象为 ;B试管中反应的化学方程式为 。
(2)针对B试管中无明显现象,小组同学又设计了图2的实验。溶液Y一定呈中性吗?小组同学产生了质疑。
查阅资料:酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色。
设计实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量无色溶液Y于试管中,加热蒸发 无明显现象 溶液Y呈中性
溶液Y呈碱性
得出结论:Y溶液呈碱性。
交流反思:Y溶液呈碱性,则Y溶液的溶质为 。
【实验探究二】中和反应中微观粒子的变化
(1)中和反应的微观实质是 。
(2)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图,请按时间先后排序 (填序号)。
【实验探究三】中和反应中能量的变化
(1)如图中产生 现象能证明中和反应会放热。
(2)有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的稀硫酸加10mL蒸馏水稀释,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液加10mL蒸馏水稀释,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的稀硫酸与10mL一定浓度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,溶液温度随时间变化的关系如图所示。则说明酸碱稀释不影响结论的理由是 。
10.(2023 宁明县一模)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用
(1)《天工开物》中记载“石灰淹苗足”,利用了中和反应的原理,如果土壤呈酸性是因为有硝酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式 。下列应用原理与其不同的是 (填字母序号)。
A.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
B.用熟石灰处理硫酸厂的酸性废水
C.用稀盐酸除去钢铁表面的铁锈
D.用稀氨水处理蚊虫叮咬处(含蚁酸)
【任务二】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质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1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2所示。
(2)如图1,向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈 色。
(3)如图2,当33s≤t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为 (写化学式)。
(4)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是 。
【任务三】反思拓展
(5)有同学提出质疑,溶液温度升高,还可能是因为 ,请你设计实验证明中和反应是放热反应,实验方案是 。
11.(2023 兴庆区校级二模)理论来源于实践,化学学习离不开实验。银川市第十五中学化学兴趣小组做了两组实验探究如下:
【第二兴趣小组】对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究。
(1)利用如图甲所示的装置进行实验,实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图乙所示。反应前烧杯中盛放的液体Y是 溶液,图中b点所示溶液中的溶质是 。
(2)图甲中烧杯内发生反应的化学方程式为 。
12.(2023 新会区一模)如图甲所示装置,同学们借助传感器监测溶液pH和温度的变化情况来探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应,图乙为反应过程中溶液的pH变化曲线,图丙为反应过程中溶液温度的变化曲线,请回答下列问题:
(1)图甲中A溶液是 ;该反应的化学方程式是: ,此反应是 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(2)小新同学取少量图乙中d点溶液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液,振荡、静置,出现白色沉淀, (选填“能”或“否”)确定溶质含Na2SO4和H2SO4两种物质,理由是: 。
(3)图丙中的最高点与图乙中 点相对应。(选填“a”或“c”或“d”)
(4)从微观角度分析,本反应的实质是氢氧化钠溶液中的 与稀硫酸中的 反应。(以上两空填写化学符号)
(5)若原来取20g质量分数为4%的NaOH溶液,则硫酸的质量分数为 。(结果保留两位有效数字)
13.(2023 黄石模拟)小华、小玲、小悦所在的化学兴趣小组借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
(1)小华同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图乙,判断溶液X是 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 。(填化学式)
(2)小玲同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图丙(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出中和反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。综合分析得到:在ts时,溶液的pH 7(选填“>”“=”“<”)。
(3)小悦丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出中和反应是吸热还是放热反应,其理由是 。
14.(2023 沂水县一模)为探究“稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中,溶液的pH及温度随时间变化关系”,某同学按图甲连接好实验装置,往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液,同时用玻璃棒搅拌,数字采集器和计算机实时显示数据和曲线(如图乙):横坐标表示时间,左边纵坐标表示pH,右边纵坐标表示溶液的温度。结合反应过程并分析曲线,回答下列问题:
(1)胶头滴管中的试剂是 ,150秒时烧杯中溶液含有的溶质是 (填写化学式)。
(2)烧杯中溶液的温度升高的原因是 。
(3)该实验能否用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液并说明原因 。
15.(2023 甘井子区一模)某化学小组用稀硫酸和氢氧化钠开展实验活动验证“中和反应放热”。
(1)实验甲中,当稀硫酸加入到氢氧化钠溶液中时,试管内溶液的酸碱度会 (填“变大”“变小”或“不变”);二者反应的微观实质是 ;该实验中可观察到 现象,由此说明“中和反应放热”。
(2)实验乙中,能观察到澄清石灰水变浑浊的现象,原因是 ;该实验不能用氢氧化钠固体替换氢氧化钠溶液,理由是 。实验后,将试管和烧杯中的物质充分混合,所得溶液中一定含有的溶质是 。
16.(2023 襄城县校级一模)如图是同学们对中和反应的实验探究及分析。
(1)图1所示实验中,证明盐酸与氢氧化钠发生中和反应的实验现象是什么?
(2)图2是盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图,据此分析,中和反应的微观实质是什么?
17.(2023 溧阳市校级一模)盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是学生必做的基础实验内容之一,某同学完成该实验的同时利用数字化传感器测量溶液pH的变化,测得图像如图1。
(1)由图1可知该同学的实验操作是将 溶液滴加到另一种溶液中;其中a点表示的意义是 ,b点所示溶液中,含有的溶质是 。
(2)图2是探究中和反应能量变化的装置,仪器c的名称是 ,将稀盐酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中U型管中液面的变化是 (选填“左升右降”或“保持不变”或“左降右升”)。
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作不可行的是 。
A.取样,滴加AgNO3溶液
B.取样,加入锌粉
C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,加入CuO粉末
(4)已知NaOH溶液的溶质质量分数为5%,从图1或图3中选择合适的数据,计算所用稀盐酸的溶质质量分数(稀溶液的密度均以1g/mL计,计算结果精确至0.1%)。
18.(2023 灌云县校级模拟)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图1中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 。
②配制该溶液需要 g水。用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 10%(填“大于”或“小于”)。
(2)向1﹣5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。
① 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图3,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图4,判断溶液X是 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图5(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
③丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出乙同学的实验结论,其理由是 。
④丁同学将20g10%的氢氧化钠溶液和20g10%的稀盐酸充分混合后所得溶液的pH 7,显 性(填“酸”或“碱”),使石蕊溶液变为 色。
19.(2023 河西区模拟)某同学在探究酸的化学性质时,进行了如图所示5个实验,请回答:
(1)产生气泡现象的实验是 、 (填序号)。
(2)溶液有变色现象的实验是 、 (填序号)。
(3)探究硫酸和氢氧化钠溶液中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化如图(室温条件)。下列推断正确的是 (填序号)。
A.a点溶液中,含有的溶质是Na2SO4和H2SO4
B.b点溶液中溶质只有一种
C.c点溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明硫酸过量
D.d点溶液中存在的微粒有水分子和氢氧化钠分子
(4)写出实验④发生的反应方程式 ;若向氧化铁中加入100g质量分数为9.8%稀硫酸,恰好完全反应,则氧化铁中氧元素的质量是 g。
20.(2023 宁津县校级一模)某兴趣小组用如图所示装置做酸碱中和反应实验,试回答:
(1)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液的pH变化如图3所示,当滴加至A点时,烧杯中溶液呈 色,溶液中的溶质是 (填化学式)。B点时恰好完全反应的化学方程式是 。
(2)用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,某同学不小心又多加了几滴盐酸,这时溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。
(3)以下证明盐酸过量的操作及实验现象的叙述正确的是 (填字母)。
A.滴入紫色石蕊溶液后,溶液颜色变红
B.加入CaCO3产生气泡
C.加入Fe2O3后,固体溶解,溶液变黄
D.加入金属Fe片,产生气泡
(4)小明用微观示意图(图1)来说明反应的发生,请你从微观角度分析两者发生了化学反应的原因是 (用离子方程式表示)。
专题08 中和反应
参考答案与试题解析
一.实验题(共20小题)
1.(2023 溧阳市一模)酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你参与一起探究。
【实验一】从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学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。有同学认为此结论不够严谨,为此他在室温下设计了以下实验:
①10mL、20%的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL、20%的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL、20%的盐酸与10mL、20%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所示。
(1)由如图可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均 放热 (填“放热”或“吸热”)。
(2)从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于 H+、OH﹣ (填离子符号)两种离子反应生成水,放出热量的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应。
(3)在10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)加入溶质质量分数为5%的盐酸(密度为1.0g/mL)的体积 20 mL(结果保留整数),就能使反应后溶液的pH等于7。
【实验二】从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据如图进行相应实验操作,利用电导率传感器测定反应过程中溶液的电导率变化如图所示。已知:溶液电导率大小与溶液离子浓度成正比。
(4)如图也能说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应,写出图中试管中发生反应的化学方程式 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
(5)据图可确定NaOH与HCl恰好完全反应的点是 c (选填:“a”、“b”、“c”或“d”)。
(6)图中d点所示溶液中含有的离子有 Na+、Cl﹣、OH﹣ (填离子符号)。
【答案】(1)放热;
(2)H+、OH﹣;
(3)20;
(4)NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5)c;
(6)Na+、Cl﹣、OH﹣。
【解答】解:(1)由图1可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时均放热;故答案为:放热;
(2)中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成了水分子,从微观角度分析,此中和反应的温度变化主要是由于H+、OH﹣两种离子反应放出热量的缘故,由此说明氢氧化钠和盐酸发生了中和反应;故答案为:H+、OH﹣;
(3)10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)中溶质的质量为10mL×1.1g/mL×10%=1.1g,设需要盐酸的体积为x。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
1.1g x×1g/mL×5%
x≈20mL
在10mL溶质质量分数为10%NaOH溶液(密度为1.1g/mL)加入溶质质量分数为5%的盐酸(密度为1.0g/mL)的体积20mL,就能使反应后溶液的pH等于7;
故答案为:20;
(4)试管中的反应是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(5)NaOH与HCl恰好完全反应时,溶液的电导率最低,即c点;故答案为:c;
(6)图中d点所示溶液中含有氯化钠和过量的氢氧化钠,则含有的离子有钠离子、氯离子和氢氧根离子;故答案为:Na+、Cl﹣、OH﹣。
2.(2023 长沙模拟)学习了酸和碱的化学性质后,某学校化学课外学习小组的同学根据如图所示的实验,进行酸碱中和反应的探究。
【探究实验一】
通过溶液酸碱性变化的角度,证明酸碱发生中和反应。
(1)试管①中证明碱与酸发生反应的现象是 溶液由红色逐渐变为无色 。
(2)图②中b点所示溶液中的溶质(酚酞除外)是 NaOH、NaCl (填化学式),b,c,d三点对应溶液中所含溶质NaCl的质量大小关系是 B (填序号)。
A.b=c>d
B.d=c>b
C.d>c>b
【探究实验二】
(3)可以通过比较试管③和试管⑤,观察到 试管③有气泡产生,试管⑤无明显 现象,证明试管④中的酸碱发生了中和反应。
(4)要证明试管④中的酸碱发生了中和反应,还可以选用的物质是 BC (填序号)。
A.AgNO3溶液
B.石蕊试液
C.铁粉
(5)总结得出结论:通过证明 反应物消失 角度,证明酸碱发生中和反应。
【答案】(1)溶液由红色逐渐变为无色;
(2)NaOH、NaCl;B;
(3)试管③有气泡产生,试管⑤无明显;
(4)BC;
(5)反应物消失。
【解答】解:(1)试管①初始时溶液颜色为红色,酚酞试液遇碱变红,逐渐滴加稀盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碱性逐渐减弱,直到氢氧化钠完全反应,溶液颜色逐渐变为无色,故试管①中证明碱与酸发生反应的现象是溶液由红色逐渐变为无色;
(2)图②中b点pH大于7,氢氧化钠过量,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故图②中b点所示溶液中的溶质(酚酞除外)是NaOH、NaCl;由于酸碱中和恰好完全反应时pH=7,所以图②中c点表示恰好完全反应,b、c、d三点,在b点时,氢氧化钠还有剩余,可与盐酸继续反应生成氯化钠,到c点时完全反应,氯化钠质量达到最大,随后由于无氢氧化钠,所以加入盐酸不再生成氯化钠,氯化钠的质量保持不变,所以三点处对应溶液所含溶质NaCl的质量大小关系是:d=c>b;
(3)试管③中滴加碳酸钠溶液可以和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可以观察到有气泡生成,试管⑤滴加碳酸钠溶液,盐酸已经和氢氧化钠完全反应,碳酸钠和氢氧化钠不反应,所以无明显现象;
(4)A、硝酸银可以和氯化钠或盐酸反应,生成白色氯化银沉淀,无法验证试管④中是否含有盐酸;
B、石蕊试液遇酸变红,可以验证试管④中是否含有盐酸;
C、铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,观察到溶液变为浅绿色且有气泡生成,铁和氯化钠不反应,无明显现象,可以验证试管④中是否含有盐酸;
故选:BC;
(5)本实验通过验证盐酸是否存在来证明是否发生中和反应,故得出结论:通过证明反应物消失角度,证明酸碱发生中和反应。
故答案为:(1)溶液由红色逐渐变为无色;
(2)NaOH、NaCl;B;
(3)试管③有气泡产生,试管⑤无明显;
(4)BC;
(5)反应物消失。
3.(2023 虹口区二模)为探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化及溶液酸碱性的变化,某小组同学进行如下实验。
【实验一】配制氢氧化钠溶液
氢氧化钠的部分溶解度如表所示。
温度(℃) 10 20 30 40 60
溶解度(g/100g水) 98 109 119 129 174
①10℃时,氢氧化钠的溶解度是 98 g/100g水。
②20℃时,40g氢氧化钠与60g水混合,所得溶液是氢氧化钠的 不饱和 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液;配制100g、4%的氢氧化钠溶液,需要水 96 g。
【实验二】探究氢氧化钠与盐酸的反应中,溶液酸碱性的变化。
③向盛有20g、4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,用pH传感器测定溶液pH随滴入稀盐酸体积的变化,如图1所示。
Ⅰ.氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式是 NaOH+HCl═NaCl+H2O 。
Ⅱ.结合数据说明,实验过程中A(18.25,7)点的含义 加入18.25mL稀盐酸时恰好完全反应 。
④含4g溶质的氢氧化钠溶液,与一定量稀盐酸恰好完全反应,参加反应的稀盐酸中溶质的物质的量是 0.1 mol。
【实验三】探究氢氧化钠与盐酸反应的热量变化。
⑤分别取等体积的氢氧化钠溶液、稀盐酸、水,按如表进行实验,测定溶液温度随时间变化的曲线如图2所示。证明中和反应有热量放出的证据是 丙中温度无明显变化,甲比乙放热多 。
烧杯 烧杯中原有的物质 逐滴滴入的物质
甲 40%氢氧化钠溶液 4%稀盐酸
乙 40%氢氧化钠溶液 水
丙 4%稀盐酸 水
【答案】①98。
②不饱和;96。
NaOH+HCl═NaCl+H2O。
Ⅱ.加入18.25mL稀盐酸时恰好完全反应。
④0.1。
⑤丙中温度无明显变化,甲比乙放热多。
【解答】解:①10℃时,氢氧化钠的溶解度是98g/100g水。
故答案为:98。
②20℃时氢氧化钠溶解度是109g,40g氢氧化钠与60g水混合,所得溶液是氢氧化钠的不饱和溶液;配制100g、4%的氢氧化钠溶液,需要水100g﹣100g×4%=96g。
故答案为:不饱和;96。
③Ⅰ.氢氧化钠与盐酸反应的化学方程式是NaOH+HCl═NaCl+H2O。
故答案为:NaOH+HCl═NaCl+H2O。
Ⅱ.实验过程中A(18.25,7)点的含义是加入18.25mL稀盐酸时恰好完全反应。
故答案为:加入18.25mL稀盐酸时恰好完全反应。
④含4g溶质的氢氧化钠溶液(氢氧化钠物质的量是0.1mol),与一定量稀盐酸恰好完全反应,氢氧化钠和氯化氢物质的量之比是1:1,参加反应的稀盐酸中溶质的物质的量是0.1mol。
故答案为:0.1。
⑤证明中和反应有热量放出的证据是丙中温度无明显变化,甲比乙放热多。
故答案为:丙中温度无明显变化,甲比乙放热多。
4.(2023 漳平市一模)某实验探究小组用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应的实验探究(如图一),请你回答下列问题。
(1)兴趣小组用pH探测仪测得烧杯内溶液pH的变化(如图二),则实验中胶头滴管所加入的X溶液是 氢氧化钠溶液 (填名称),当加入的X溶液质量为50g时,向所得溶液中加入紫色石蕊溶液变为 蓝 色。
(2)实验小组同学绘制了实验过程中温度变化图像(如图三)(实验过程中保温良好,热量散失忽略不计)。该图说明该中和反应 放热 (“吸热”或者“放热”)。实验中各同学所得温度变化图像不同的原因可能是 所用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的浓度不同或用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的质量不相等 。
[拓展研究]
(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),如图图一反应的整个过程中溶液的电导率曲线如图四所示。
那么,N点溶液中的离子个数 大于 (填“大于”、“等于”或“小于”)P点。N点对应溶液中的阴离子为 、OH﹣ (填符号)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液;蓝;
(2)放热;所用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的浓度不同或用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的质量不相等;
(3)大于;、OH﹣。
【解答】解:(1)pH随着X溶液的加入逐渐增大,说明是将碱性溶液加入酸性溶液中,X溶液为氢氧化钠溶液,加入X溶液质量为50g时,溶液pH>7,显碱性,紫色石蕊溶液变蓝;
(2)随着X溶液的加入温度逐渐升高,说明中和反应放热,实验中各同学所得温度变化图像不同的原因可能是所用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的浓度不同或用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的质量不相等;
(3)稀硫酸中含有氢离子和硫酸根离子,溶液中阴阳离子个数比为1:2,氢氧化钠溶液中含有钠离子和氢氧根离子,溶液中阴阳离子个数比为1:1,二者反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,M点导电率最低说明此时二者恰好完全反应,P点溶液中含有离子总数与M点离子总数相等,随着氢氧化钠的继续加入,溶液中离子浓度逐渐增加,导电率变大,离子总数也不断增加,N点时溶液中含有硫酸钠和氢氧化钠,阴离子为、OH﹣。
故答案为:(1)氢氧化钠溶液;蓝;
(2)放热;所用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的浓度不同或用氢氧化钠溶液以及稀硫酸的质量不相等;
(3)大于;、OH﹣。
5.(2023 通州区一模)利用图1装置研究稀盐酸和氢氧化钠的反应。用等体积的稀盐酸和水分别进行实验,将注射器内液体全部推入,测得一段时间内温度的变化如图2所示。
(1)稀盐酸与氢氧化钠发生反应的化学方程式为 HCl+NaOH═NaCl+H2O 。
(2)图1能说明稀盐酸与氢氧化钠发生化学反应的现象是 溶液由红色变为无色 。
(3)图2可得到的结论是 中和反应属于放热反应(合理即可) 。
【答案】(1)HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(2)溶液由红色变为无色;
(3)中和反应属于放热反应(合理即可)。
【解答】解:(1)稀盐酸与氢氧化钠发生反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O。
(2)滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,说明稀盐酸与氢氧化钠发生了化学反应。
(3)一段时间内温度的变化图,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,说明中和反应属于放热反应(合理即可)。
故答案为:
(1)HCl+NaOH═NaCl+H2O;
(2)溶液由红色变为无色;
(3)中和反应属于放热反应(合理即可)。
6.(2023 广州模拟)兴趣小组的同学借助pH传感器监测溶液pH的变化情况来探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应。如图是反应装置和反应过程中溶液的pH变化曲线。
(1)按照如图的方式进行中和反应实验,其化学反应方程式为 HCl+NaOH═NaCl+H2O ,向锥形瓶中逐滴滴入氢氧化钠至过量,过程中能够说明盐酸与氢氧化钠发生了化学反应的实验现象是 溶液由红色变为紫色 。
(2)a点时,锥形瓶溶液中主要的离子有 Na+、H+、Cl﹣ (填离子符号);锥形瓶盛有50g3.65%的稀盐酸,已知b点时,加入氢氧化钠溶液50g,求氢氧化钠溶液的溶质质量分数。
(3)下列说法是同学们在分析实验数据时得出的结论,你认为不正确的是 C (填字母序号)。
A.锥形瓶中盐酸的质量不断变小直至为0
B.实验过程中使用磁力搅拌器的目的是使盐酸和氢氧化钠充分反应
C.从a点到c点锥形瓶中氯化钠的质量分数一直在不断增大
D.实验过程中也可选用pH试纸验证反应的发生
【答案】(1)HCl+NaOH═NaCl+H2O;溶液由红色变为紫色;
(2)Na+、H+、Cl﹣;4%;
(3)C。
【解答】解:(1)稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O;滴有紫色石蕊溶液的稀盐酸显红色,紫色石蕊溶液遇酸性溶液显红色,遇中性溶液显紫色,遇碱性溶液变蓝色;逐滴滴入氢氧化钠溶液,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为紫色。
(2)a点时,溶液的pH小于7,溶液显酸性,稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl、NaCl,则a点时,锥形瓶溶液中主要的离子有钠离子、氢离子、氯离子,其离子符号为Na+、H+、Cl﹣。
设参加反应的氢氧化钠的质量为x。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
x 50g×3.65%
x=2g
氢氧化钠溶液的溶质质量分数为×100%=4%。
答:氢氧化钠溶液的溶质质量分数为4%。
(3)A、随着反应的进行,稀盐酸被逐渐消耗,至恰好完全反应,质量变为0,故选项说法正确。
B、实验过程中使用磁力搅拌器的目的是使盐酸和氢氧化钠充分反应,故选项说法正确。
C、从a点到c点,从a点到b点,随着反应的进行,氯化钠的质量逐渐增加,锥形瓶中氯化钠的质量分数不断增大;从b点到c点,我恰好完全反应后继续滴加氢氧化钠溶液,氯化钠的质量不变,溶液的质量增加,锥形瓶中氯化钠的质量分数在不断减小,故选项说法错误。
D、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;实验过程中也可选用pH试纸验证反应的发生,故选项说法正确。
故答案为:
(1)HCl+NaOH═NaCl+H2O;溶液由红色变为紫色;
(2)Na+、H+、Cl﹣;4%;
(3)C。
7.(2023 即墨区一模)酸碱是初中化学学习中的重要物质。
(1)盐酸、硫酸具有相似的化学性质,也有不同的化学性质。具有不同化学性质的原因是 溶液中阴离子不同 。
(2)利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的转化关系如图1:整个过程中可循环利用的物质为 氢氧化钠 。
(3)化学兴趣小组同学用pH传感器获取稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化关系图。
①已知滴加溶液的溶质质量分数为20%,b点所示溶液的质量为100g。求b点溶液中溶质的质量分数。
②向a点所示溶液中加入氧化铜,可以观察到的现象是 固体溶解,溶液由无色变蓝色 。
③b点所示溶液中的微粒有 钠离子、氯离子、水分子 。
④某兴趣小组向c点溶液(在空气中敞口久置)中滴加稀盐酸,发现有气泡产生。为确定c点溶液中溶质的种类,进行如下操作。
取c点溶液,加入 足量氯化钙溶液 和 酚酞试液 ,现象为 产生白色沉淀,溶液变红色 ,说明c点溶液中含3种溶质。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)盐酸、硫酸具有相似的化学性质,也有不同的化学性质。具有不同化学性质的原因是溶液中阴离子不同。
故答案为:溶液中阴离子不同。
(2)利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的转化关系如图1:氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,整个过程中可循环利用的物质为氢氧化钠。
故答案为:溶液中阴离子不同。
(3)①b点所示溶液的质量为100g,由pH变化曲线可知,氢氧化钠滴加到盐酸中,所以稀盐酸质量是100g﹣60g=40g,加入的氢氧化钠溶液中氢氧化钠质量是60g×20%=12g。
设b点溶液中溶质的质量分数是x。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 58.5
12g 100gx
=
x=17.55%
答:b点溶液中溶质的质量分数是17.55%。
②向a点所示溶液中加入氧化铜,稀盐酸过量,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,可以观察到的现象是固体溶解,溶液由无色变蓝色。
故答案为:固体溶解,溶液由无色变蓝色。
③b点恰好完全反应,所示溶液中的微粒有钠离子、氯离子、水分子。
故答案为:钠离子、氯离子、水分子。
④取c点溶液,加入足量氯化钙溶液和酚酞试液,现象为产生白色沉淀(碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠),溶液变红色(溶液中含有氢氧化钠),说明c点溶液中含3种溶质,即氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠。
故答案为:足量氯化钙溶液;酚酞试液;产生白色沉淀,溶液变红色。
8.(2023 博山区一模)中和反应是一类重要的化学反应。甲同学利用图1装置研究稀硫酸与氢氧化钠液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 。
(2)仪器A中溶液的溶质是 NaOH (填化学式)。
(3)图3中V的数值最接近 45 (填“40”、“45”或“50”)。
(4)为检验图2中c点溶液的组成,甲同学实验过程中取少量c点时的溶液,并向其中加入滴有酚酞的BaCl2溶液,发生的现象为 溶液由无色变红色并有白色沉淀生成 。
【答案】(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)NaOH;
(3)45;
(4)溶液由无色变红色并有白色沉淀生成。
【解答】解:(1)由题干可知,烧杯中发生的反应是稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应,所以发生反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;故答案为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;
(2)由图2可知,pH开始小于7,是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中,所以仪器A中溶液的溶质是NaOH;故答案为:NaOH;
(3)图3中V的数值最接近45,因为当酸碱恰好完全反应时温度达到最高,而在图2中恰好完全中和时(pH=7)对应的数值是45;故答案为:45;
(4)由图2可知,c点时的溶液中的溶质为过量的氢氧化钠和生成的硫酸钠,溶液呈碱性,所以向其中加入滴有酚酞的BaCl2溶液,发生的现象为溶液由无色变红色并有白色沉淀生成(氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠)。故答案为:溶液由无色变红色并有白色沉淀生成。
9.(2023 秦淮区模拟)某兴趣小组围绕中和反应进行了系列探究。
【实验探究一】中和反应中宏观物质的变化
(1)小组同学进行图1所示的探究实验,A试管中现象为 产生白色沉淀 ;B试管中反应的化学方程式为 NaOH+HCl═NaCl+H2O 。
(2)针对B试管中无明显现象,小组同学又设计了图2的实验。溶液Y一定呈中性吗?小组同学产生了质疑。
查阅资料:酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色。
设计实验:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量无色溶液Y于试管中,加热蒸发 无明显现象 溶液Y呈中性
溶液变红色 溶液Y呈碱性
得出结论:Y溶液呈碱性。
交流反思:Y溶液呈碱性,则Y溶液的溶质为 酚酞、氯化钠、氢氧化钠 。
【实验探究二】中和反应中微观粒子的变化
(1)中和反应的微观实质是 H+与OH﹣反应生成水分子 。
(2)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图,请按时间先后排序 a、c、b、d (填序号)。
【实验探究三】中和反应中能量的变化
(1)如图中产生 烧杯中的导管口产生气泡 现象能证明中和反应会放热。
(2)有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的稀硫酸加10mL蒸馏水稀释,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液加10mL蒸馏水稀释,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的稀硫酸与10mL一定浓度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,溶液温度随时间变化的关系如图所示。则说明酸碱稀释不影响结论的理由是 酸碱稀释时温度无明显变化 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:【实验探究一】(1)小组同学进行图1所示的探究实验,A试管中稀硫酸和氢氧化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和水,现象为产生白色沉淀;B试管中氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O。
故答案为:产生白色沉淀;NaOH+HCl═NaCl+H2O。
(2)酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<10.0的溶液中呈红色,取少量无色溶液Y于试管中,加热蒸发,溶液变红色,溶液Y呈碱性。Y溶液呈碱性,则Y溶液的溶质为酚酞、反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠。
故答案为:溶液变红色;酚酞、氯化钠、氢氧化钠。
【实验探究二】(1)中和反应的微观实质是H+与OH﹣反应生成水分子。故答案为:H+与OH﹣反应生成水分子。
(2)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图,按时间先后排序是a(氢氧化钠溶液)、c(稀盐酸和氢氧化钠反应生成1个水分子)、b(稀盐酸和氢氧化钠反应生成2个水分子)、d(稀盐酸过量)。
故答案为:a、c、b、d。
【实验探究三】(1)如果中和反应是放热的,会导致瓶中气体压强增大,从而导致部分气体从烧杯中的导管口逸出,可以根据烧杯中的导管口产生气泡能证明中和反应是放热的。
实验是根据烧杯中的导管口有气泡现象来证明中和反应是放热的,原理是:稀硫酸和氢氧化钠反应放热,集气瓶中气体温度升高,气压增大。
(2)用数字化实验技术测得3个实验,溶液温度随时间变化的关系如图4所示。则说明酸碱稀释不影响结论的理由是酸碱稀释时温度无明显变化。
故答案为:酸碱稀释时温度无明显变化。
10.(2023 宁明县一模)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。某化学兴趣小组以“中和反应”为课题进行项目式学习,请你一起参与。
【任务一】中和反应的应用
(1)《天工开物》中记载“石灰淹苗足”,利用了中和反应的原理,如果土壤呈酸性是因为有硝酸,写出氢氧化钙与其反应的化学方程式 2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O 。下列应用原理与其不同的是 C (填字母序号)。
A.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
B.用熟石灰处理硫酸厂的酸性废水
C.用稀盐酸除去钢铁表面的铁锈
D.用稀氨水处理蚊虫叮咬处(含蚁酸)
【任务二】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质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液中逐滴滴入稀盐酸,测定溶液的pH随滴入稀盐酸体积的变化情况如图1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2所示。
(2)如图1,向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈 红 色。
(3)如图2,当33s≤t≤40s时,对应溶液中所含溶质的成分为 NaCl、HCl (写化学式)。
(4)由图1得出酸和碱之间发生了反应的依据是 溶液pH逐渐减小至小于7 。
【任务三】反思拓展
(5)有同学提出质疑,溶液温度升高,还可能是因为 氢氧化钠溶液稀释放热 ,请你设计实验证明中和反应是放热反应,实验方案是 将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热 。
【答案】(1)2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O;C;
(2)红;
(3)NaCl、HCl;
(4)溶液pH逐渐减小至小于7;
(5)氢氧化钠溶液稀释放热;将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热。
【解答】解:(1)氢氧化钙和硝酸反应生成硝酸钙和水,该反应的化学方程式为:2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O;
A、氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水,氢氧化铝属于碱,盐酸属于酸,利用的是中和反应原理,不符合题意;
B、熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,氢氧化钙属于碱,硫酸属于酸,利用的是中和反应原理,不符合题意;
C、铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氧化铁属于氧化物,盐酸属于酸,不属于中和反应,符合题意;
D、氨水属于碱,蚁酸属于酸,氨水和蚁酸反应属于中和反应,不符合题意。
(2)A点pH>7,显碱性,无色酚酞试液遇碱变红,故向A点对应溶液中滴加无色酚酞溶液,溶液呈红色;
(3)由图可知,33s时温度最高,说明此时恰好完全反应,当33s≤t≤40s时,稀盐酸过量,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、HCl;
(4)氢氧化钠显碱性,pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,说明氢氧化钠和稀盐酸发生了反应;
(5)向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸,溶液温度升高,还可能是氢氧化钠溶液稀释放热;设计实验证明中和反应是放热反应,可将盐酸换成等体积的水,作对比实验,故将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热。
故答案为:(1)2HNO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2H2O;C;
(2)红;
(3)NaCl、HCl;
(4)溶液pH逐渐减小至小于7;
(5)氢氧化钠溶液稀释放热;将盐酸换成等体积的水做对比实验,若稀释放出的热比上述少,证明中和反应放热。
11.(2023 兴庆区校级二模)理论来源于实践,化学学习离不开实验。银川市第十五中学化学兴趣小组做了两组实验探究如下:
【第二兴趣小组】对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究。
(1)利用如图甲所示的装置进行实验,实验测得烧杯中溶液的pH随时间的变化关系如图乙所示。反应前烧杯中盛放的液体Y是 氢氧化钠 溶液,图中b点所示溶液中的溶质是 NaCl 。
(2)图甲中烧杯内发生反应的化学方程式为 HCl+NaOH=NaCl+H2O 。
【答案】(1)氢氧化钠;NaCl;
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O。
【解答】解:(1)由图像可知,pH是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故反应前烧杯中盛放的液体Y是氢氧化钠溶液。
图中b点pH=7,显中性,此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应,故图中b点所示溶液中的溶质是NaCl。
(2)图甲中烧杯内发生反应为氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O。
故答案为:
(1)氢氧化钠;NaCl;
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O。
12.(2023 新会区一模)如图甲所示装置,同学们借助传感器监测溶液pH和温度的变化情况来探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应,图乙为反应过程中溶液的pH变化曲线,图丙为反应过程中溶液温度的变化曲线,请回答下列问题:
(1)图甲中A溶液是 稀硫酸 ;该反应的化学方程式是: H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O ,此反应是 放热 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(2)小新同学取少量图乙中d点溶液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液,振荡、静置,出现白色沉淀, 否 (选填“能”或“否”)确定溶质含Na2SO4和H2SO4两种物质,理由是: 硫酸钠和硫酸都可以和硝酸钡反应生成白色沉淀 。
(3)图丙中的最高点与图乙中 c 点相对应。(选填“a”或“c”或“d”)
(4)从微观角度分析,本反应的实质是氢氧化钠溶液中的 OH﹣ 与稀硫酸中的 H+ 反应。(以上两空填写化学符号)
(5)若原来取20g质量分数为4%的NaOH溶液,则硫酸的质量分数为 4.9% 。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)稀硫酸;H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;放热;
(2)否;硫酸钠和硫酸都可以和硝酸钡反应生成白色沉淀;
(3)c;
(4)OH﹣;H+;
(5)4.9%。
【解答】解:(1)由图乙可知,一开始pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,故该实验是将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,故图甲中A溶液是稀硫酸;氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;由图丙可知,随着反应的进行,温度升高,说明该反应是放热反应;
(2)硫酸钠和硫酸均能与硝酸钡反应生成硫酸钡白色沉淀,故不能确定溶质含硫酸钠和硫酸;
(3)图丙中的最高点氢氧化钠和硫酸恰好完全反应,此时pH=7,故与图乙中c点相对应;
(4)该反应的实质是氢氧化钠溶液中的OH﹣与稀硫酸中的H+反应生成水;
(5)设硫酸的质量分数为x,则:
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
98 80
20g×x 20g×4%
x=4.9%
故答案为:(1)稀硫酸;H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;放热;
(2)否;硫酸钠和硫酸都可以和硝酸钡反应生成白色沉淀;
(3)c;
(4)OH﹣;H+;
(5)4.9%。
13.(2023 黄石模拟)小华、小玲、小悦所在的化学兴趣小组借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
(1)小华同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如题图乙,判断溶液X是 稀盐酸 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 NaCl、NaOH 。(填化学式)
(2)小玲同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图丙(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出中和反应为 放热 (填“吸热”或“放热”)反应。综合分析得到:在ts时,溶液的pH = 7(选填“>”“=”“<”)。
(3)小悦丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出中和反应是吸热还是放热反应,其理由是 温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内压强变大 。
【答案】(1)稀盐酸;NaCl、NaOH;
(2)放热;=;
(3)温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内压强变大。
【解答】解:(1)由图乙可知,未反应时溶液pH小于7,是酸性溶液稀盐酸;60s时溶液pH大于7,盐酸和氢氧化钠已经反应完全,且氢氧化钠过量,所以溶液中有生成物NaCl和过量的NaOH;
(2)由图丙可知,反应过程中溶液温度升高,所以中和反应是放热反应;ts时溶液温度最高,此时恰好完全反应,累计放出的热量最多,所以pH=7。
(3)由于温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内气体压强变大,所以通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出中和反应是吸热还是放热反应。
故答案为:(1)稀盐酸;NaCl、NaOH;
(2)放热;=;
(3)温度升高气体体积膨胀,三颈烧瓶内压强变大。
14.(2023 沂水县一模)为探究“稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中,溶液的pH及温度随时间变化关系”,某同学按图甲连接好实验装置,往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初温相同的溶液,同时用玻璃棒搅拌,数字采集器和计算机实时显示数据和曲线(如图乙):横坐标表示时间,左边纵坐标表示pH,右边纵坐标表示溶液的温度。结合反应过程并分析曲线,回答下列问题:
(1)胶头滴管中的试剂是 稀盐酸 ,150秒时烧杯中溶液含有的溶质是 HCl、NaCl (填写化学式)。
(2)烧杯中溶液的温度升高的原因是 盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量 。
(3)该实验能否用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液并说明原因 不能,因为氢氧化钠固体溶于水时放热,会干扰实验结果 。
【答案】(1)稀盐酸;HCl、NaCl;
(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量;
(3)不能,因为氢氧化钠固体溶于水时放热,会干扰实验结果。
【解答】解:(1)由图可知,pH开始时大于7逐渐减小到7然后小于7,可知原溶液显碱性,然后不断的加入酸性溶液,使pH减小,说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中,故胶头滴管中的试剂是稀盐酸。
150秒时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl和NaCl。
(2)烧杯中溶液的温度升高,是因为盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量,溶液的温度逐渐升高,直至完全反应,溶液温度升至最高。
(3)该实验不能用氢氧化钠固体代替氢氧化钠溶液是原因氢氧化钠固体溶于水时放热,会干扰实验结果。
故答案为:
(1)稀盐酸;HCl、NaCl;
(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量;
(3)不能,因为氢氧化钠固体溶于水时放热,会干扰实验结果。
15.(2023 甘井子区一模)某化学小组用稀硫酸和氢氧化钠开展实验活动验证“中和反应放热”。
(1)实验甲中,当稀硫酸加入到氢氧化钠溶液中时,试管内溶液的酸碱度会 变小 (填“变大”“变小”或“不变”);二者反应的微观实质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 ;该实验中可观察到 导管口有气泡 现象,由此说明“中和反应放热”。
(2)实验乙中,能观察到澄清石灰水变浑浊的现象,原因是 稀硫酸和氢氧化钠溶液反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度变小,有氢氧化钙析出 ;该实验不能用氢氧化钠固体替换氢氧化钠溶液,理由是 氢氧化钠固体溶于水放热 。实验后,将试管和烧杯中的物质充分混合,所得溶液中一定含有的溶质是 硫酸钠 。
【答案】(1)变小;氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;导管口有气泡;
(2)稀硫酸和氢氧化钠溶液反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度变小,有氢氧化钙析出;氢氧化钠固体溶于水放热;硫酸钠。
【解答】解:(1)实验甲中,当稀硫酸加入到氢氧化钠溶液中时,氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,溶液的碱性逐渐减弱,至恰好完全反应,溶液显中性,继续滴加稀硫酸,溶液显酸性,酸性逐渐增强,试管内溶液的酸碱度会变小;二者反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
该实验中可观察到导管口有气泡现象,由此说明“中和反应放热”。
(2)实验乙中,能观察到澄清石灰水变浑浊的现象,原因是稀硫酸和氢氧化钠溶液反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度变小,有氢氧化钙析出。
该实验不能用氢氧化钠固体替换氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠固体溶于水放热。
试管内硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,试管内一定含有硫酸钠溶液,可能含有硫酸或氢氧化钠;实验后,将试管和烧杯中的物质充分混合,若是硫酸钠溶液,溶液中的溶质是硫酸钠、氢氧化钙;若是硫酸钠和硫酸的混合溶液,硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,无法确定反应进行的程度;若是硫酸钠和氢氧化钠的混合溶液,所得溶液中是硫酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙的混合溶液;则所得溶液中一定含有的溶质是硫酸钠。
故答案为:
(1)变小;氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;导管口有气泡;
(2)稀硫酸和氢氧化钠溶液反应放热,温度升高,氢氧化钙溶解度变小,有氢氧化钙析出;氢氧化钠固体溶于水放热;硫酸钠。
16.(2023 襄城县校级一模)如图是同学们对中和反应的实验探究及分析。
(1)图1所示实验中,证明盐酸与氢氧化钠发生中和反应的实验现象是什么? 溶液由红色变成无色
(2)图2是盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图,据此分析,中和反应的微观实质是什么? 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
【答案】(1)溶液由红色变成无色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
【解答】解:(1)酚酞中加入氢氧化钠变红,又加入稀盐酸,盐酸会与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时,溶液变为中性,酚酞变为无色,故酚酞溶液由红色变为无色,证明氢氧化钠消失,说明盐酸与氢氧化钠了发生中和反应。
(2)由图可以看出,反应前粒子为:氢离子、氯离子、钠离子、氢氧根离子;反应后粒子为:钠离子、氯离子、水分子;故根据反应前后粒子变化可以看出:盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
故答案为:
(1)溶液由红色变成无色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
17.(2023 溧阳市校级一模)盐酸与氢氧化钠溶液的中和反应是学生必做的基础实验内容之一,某同学完成该实验的同时利用数字化传感器测量溶液pH的变化,测得图像如图1。
(1)由图1可知该同学的实验操作是将 NaOH 溶液滴加到另一种溶液中;其中a点表示的意义是 酸碱恰好完全反应 ,b点所示溶液中,含有的溶质是 NaOH、NaCl 。
(2)图2是探究中和反应能量变化的装置,仪器c的名称是 锥形瓶 ,将稀盐酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中U型管中液面的变化是 左降右升 (选填“左升右降”或“保持不变”或“左降右升”)。
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作不可行的是 A 。
A.取样,滴加AgNO3溶液
B.取样,加入锌粉
C.取样,加入CaCO3粉末
D.取样,加入CuO粉末
(4)已知NaOH溶液的溶质质量分数为5%,从图1或图3中选择合适的数据,计算所用稀盐酸的溶质质量分数(稀溶液的密度均以1g/mL计,计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)NaOH;酸碱恰好完全反应;NaOH、NaCl。
(2)锥形瓶;左降右升。
(3)A。
(4)为4.6%。
【解答】解:(1)由图1可知,溶液pH逐渐升高,该同学的实验操作是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中;其中a点表示的意义是酸碱恰好完全反应,b点所示溶液中,含有的溶质是过量的氢氧化钠和反应生成的氯化钠。
故答案为:NaOH;酸碱恰好完全反应;NaOH、NaCl。
(2)仪器c的名称是锥形瓶,将稀盐酸加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,放热,锥形瓶中气体膨胀,U型管中液面的变化是左降右升。
故答案为:锥形瓶;左降右升。
(3)A.反应生成的氯化钠和盐酸都能和硝酸银反应生成白色沉淀,不能判断是否含有盐酸,该选项不正确。
B.取样,加入锌粉,产生气泡,是因为稀盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气,说明溶液中含有盐酸,该选项正确。
C.取样,加入CaCO3粉末,产生气泡,固体溶解,是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,说明溶液中含有盐酸,该选项正确。
D.取样,加入CuO粉末,固体溶解,溶液由无色变蓝色,是因为氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,说明溶液中含有盐酸,该选项正确。
故答案为:A。
(4)由图中信息可知,10mL氢氧化钠溶液和10mL稀盐酸恰好完全反应,稀溶液的密度均以1g/mL计,说明10g氢氧化钠溶液和10g稀盐酸恰好完全反应。
设稀盐酸的溶质质量分数为x。
NaOH+HCl═NaCl+H2O
40 36.5
10g×5% 10gx
=
x≈4.6%
答:稀盐酸的溶质质量分数为4.6%。
18.(2023 灌云县校级模拟)为认识酸和碱的性质,某化学学习小组进行了如下实验。
(1)20℃时,配制80g溶质质量分数为10%的NaOH溶液。
①用图1中仪器完成实验,还缺少的玻璃仪器是 烧杯 (填名称),玻璃棒在配制实验中的作用是 搅拌,加速固体的溶解 。
②配制该溶液需要 72 g水。用量筒量取水时,俯视读数会导致所配溶液的溶质质量分数 大于 10%(填“大于”或“小于”)。
(2)向1﹣5号小试管中分别滴加少量稀盐酸。
① 试管1 中溶液变为红色(填“试管1”或“试管2”)。
②试管3中产生气泡,试管4中无明显现象,由此推断金属活动性Cu比Zn 弱 (填“强”或“弱”)。
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,该反应的化学方程式为 Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑ 。
(3)借助传感器对稀NaOH溶液与稀盐酸的中和反应进行研究,实验装置如图3,三颈烧瓶中盛放溶液X,用恒压漏斗匀速滴加另一种溶液。
①甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如图4,判断溶液X是 稀盐酸 ,实验进行到60s时溶液中的溶质为 NaCl、NaOH (填化学式)。
②乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图5(实验过程中热量散失忽略不计),据此可得出反应过程中 释放 能量的结论(填“吸收”或“释放”)。
③丙同学提出,通过监测三颈烧瓶内压强变化,也可以推导出乙同学的实验结论,其理由是 温度升高,压强变大,温度降低,压强变小 。
④丁同学将20g10%的氢氧化钠溶液和20g10%的稀盐酸充分混合后所得溶液的pH < 7,显 酸 性(填“酸”或“碱”),使石蕊溶液变为 红 色。
【答案】(1)①烧杯;搅拌,加速固体的溶解;
②72;大于;
(2)①试管1;
②弱;
③Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)①稀盐酸;NaCl、NaOH;
②释放;
③温度升高,压强变大,温度降低,压强变小;
④<;酸;红。
【解答】解:(1)①配制一定溶质质量分数的溶液,用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和玻璃棒,图中缺少烧杯,该实验中,玻璃棒的作用是搅拌,加速固体的溶解;
②配制该溶液需要水的质量=80g×(1 10%)=72g;读取量筒中液体的体积数时,俯视读取时,读数大于液体的实际体积数,即量取的水的体积偏小,则所配溶液的溶质质量分数大于10%;
(2)①稀盐酸呈酸性,能够使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变红;
②试管3中产生气泡,即锌能够与稀盐酸反应生成氢气,试管4中无明显现象,即铜不能与稀盐酸反应生成氢气,由金属活动性顺序可知,由此推断金属活动性Cu比Zn弱;
③试管5中生成一种盐和两种氧化物,即碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑。
(3)①由图4可知,实验开始前,X溶液的pH小于7,溶液呈酸性,则溶液X是稀盐酸;
实验进行到60s时溶液的pH大于7,则溶液中的溶质是氢氧化钠与稀盐酸反应生成的氯化钠和加入的过量的氢氧化钠,其化学式分别为NaCl、NaOH;
②由图5可知,反应开始后溶液的温度升高,据此可得出反应过程中释放能量的结论;
③该反应放热,装置中的气体温度升高,体积膨胀,装置中的压强变大,温度降低,压强变小;
④氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O,反应在氢氧化钠与稀盐酸的质量比为58.5:36.5,即消耗氢氧化钠的质量多一些,则将20g10%的氢氧化钠溶液和20g10%的稀盐酸充分混合后,所得溶液中有稀盐酸剩余,溶液的pH<7;溶液的pH<7,溶液呈酸性;酸性溶液能够使紫色石蕊试液变红色。
故答案为:(1)①烧杯;搅拌,加速固体的溶解;
②72;大于;
(2)①试管1;
②弱;
③Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)①稀盐酸;NaCl、NaOH;
②释放;
③温度升高,压强变大,温度降低,压强变小;
④<;酸;红。
19.(2023 河西区模拟)某同学在探究酸的化学性质时,进行了如图所示5个实验,请回答:
(1)产生气泡现象的实验是 ② 、 ③ (填序号)。
(2)溶液有变色现象的实验是 ① 、 ④ (填序号)。
(3)探究硫酸和氢氧化钠溶液中和反应时,利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化如图(室温条件)。下列推断正确的是 B (填序号)。
A.a点溶液中,含有的溶质是Na2SO4和H2SO4
B.b点溶液中溶质只有一种
C.c点溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明硫酸过量
D.d点溶液中存在的微粒有水分子和氢氧化钠分子
(4)写出实验④发生的反应方程式 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ;若向氧化铁中加入100g质量分数为9.8%稀硫酸,恰好完全反应,则氧化铁中氧元素的质量是 1.6 g。
【答案】(1)②③;
(2)①④;
(3)B;
(4)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;1.6。
【解答】解:(1)分析试管②反应原理可知,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,则观察到的实验现象是镁条溶解,有气泡产生;分析试管③的反应原理可知,碳酸氢钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,则观察到的实验现象是有气泡产生;所以产生气泡现象的实验有②③;
(2)分析试管①可知,实验现象为溶液变红;试管④的反应原理是硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,则实验现象是铁锈溶解,形成黄色溶液,所以溶液有变色现象的实验有①④;
(3)A、a点溶液的pH大于7,溶液中,含有的溶质是Na2SO4和NaOH,故A错误;
B、b点溶液的pH等于7,说明氢氧化钠和硫酸恰好完全反应生成硫酸钠和水,所以溶液中溶质只有硫酸钠一种,故B正确;
C、c点溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,不能证明硫酸过量,硫酸钠和氯化钡也会生成硫酸钡沉淀,故C错误;
D、d点溶液中存在的微粒有水分子和钠离子、氢氧根离子,故D错误;
故选:B;
(4)实验④发生的反应是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;若向氧化铁中加入100g质量分数为9.8%稀硫酸,恰好完全反应,硫酸中氢元素的质量为:100g×9.8%×=0.2g,
由化学方程式可知,
2H﹣﹣﹣﹣O﹣﹣﹣H2O
2 16
0.2g 1.6g
所以氧化铁中氧元素的质量是1.6g。
故答案为:(1)②③;
(2)①④;
(3)B;
(4)Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;1.6。
20.(2023 宁津县校级一模)某兴趣小组用如图所示装置做酸碱中和反应实验,试回答:
(1)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液的pH变化如图3所示,当滴加至A点时,烧杯中溶液呈 红 色,溶液中的溶质是 NaCl、NaOH (填化学式)。B点时恰好完全反应的化学方程式是 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
(2)用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,某同学不小心又多加了几滴盐酸,这时溶液的pH < (填“>”“<”或“=”)7。
(3)以下证明盐酸过量的操作及实验现象的叙述正确的是 ABCD (填字母)。
A.滴入紫色石蕊溶液后,溶液颜色变红
B.加入CaCO3产生气泡
C.加入Fe2O3后,固体溶解,溶液变黄
D.加入金属Fe片,产生气泡
(4)小明用微观示意图(图1)来说明反应的发生,请你从微观角度分析两者发生了化学反应的原因是 H++OH﹣=H2O (用离子方程式表示)。
【答案】(1)红;NaCl、NaOH;NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)<;
(3)ABCD;
(4)H++OH﹣=H2O。
【解答】解:(1)A点时溶液的pH大于7,溶液显碱性,能使酚酞试液变红色。说明氢氧化钠溶液过量,所得溶液中的溶质为NaCl、NaOH。B点时,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,某同学不小心又多加了几滴盐酸,溶液显酸性,这时溶液的pH<7。
(3)A、盐酸过量,显酸性,滴入紫色石蕊溶液后,溶液颜色变红,故正确;
B、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,加入CaCO3产生气泡,则说明盐酸过量,故正确;
C、盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,加入Fe2O3后,固体溶解,溶液变黄,则说明盐酸过量,故正确;
D、加入金属铁片,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若有产生气泡,则说明盐酸过量,故正确;
(4)从微观角度,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成了水分子。
故答案为:
(1)红;NaCl、NaOH;NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)<;
(3)ABCD;
(4)H++OH﹣=H2O。
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