中考科学培优讲义专题集训第22讲酸与碱试题.docx
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中考科学培优讲义专题集训第22讲酸与碱试题
第22讲酸与碱
知识梳理
【复习重点】
一、溶液酸碱度的表示法——pH
1.溶液酸碱性用石蕊试液、酚酞试液等指示剂来测定。
2.pH(酸碱度)的测定:
使用pH试纸。
3.pH的范围:
0~14。
pH越小,溶液中H+浓度越大,酸性越强;pH越大,溶液中OH-浓度越大,碱性越强。
4.酸雨:
正常雨水的pH约为5.6(因为溶有CO2),pH<5.6的雨水称为酸雨。
二、酸的通性
酸具有相似性质的原因:
酸在水中电离时,所生成的阳离子全部是H+。
酸能分别与指示
剂、某些金属、某些金属氧化物、碱、某些盐发生反应。
三、常见的酸
1.盐酸:
无色液体,工业盐酸
因含有Fe3+和Fe2+呈黄色或黄绿色,有刺激性气味,易挥发。
盐酸是重要的化工产品,用于除锈、制药等;胃酸中含有少量盐酸,可帮助消化。
浓盐酸具有挥发性,会在空气中形成白雾,即浓盐酸挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触,会形成盐酸小液滴,须密封保存。
浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,溶质、溶液的质量减小,溶剂的质量不变,溶质质量分数减小。
稀盐酸不具有挥发性。
2.硫酸:
无水硫酸是无色、油状、黏稠的液体,能与水以任意比例互溶。
硫酸是重要的化工原料,常用于生产化肥、农药、火药、染料及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
在实验中常用作干燥剂。
硫酸不易挥发。
浓硫酸的特性:
(1)吸水性:
可吸收气体中含有的水分。
(常用作不与它反应的气体的干燥剂,如CO2、CO、H2、O2、HCl、CH4、N2、SO2等,不可以用于干燥NH3、H2S等气体)
(2)脱水性:
能把由碳、氢、氧等元素组成的化合物里的氢、氧元素按2∶1的比例从该化合物中夺取出来,使之发生碳化现象。
(3)强氧化性:
浓硫酸的氧化性很强。
常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化;加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。
(4)稀释浓硫酸会放出大量的热。
注意该实验操作为把浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入水中,并
不断搅动,使产生的热量迅速扩散。
切不可把水直接倒入浓硫酸里。
浓硫酸须密封保存的原因:
浓硫酸具有吸水性,易吸收空气中的水蒸气。
浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,溶质的质量不变,溶剂、溶液的质量增加,溶质质量分数减小。
稀硫酸不具有吸水性。
如果不慎将浓硫酸溅到皮肤或衣服上,应先用干布拭去,然后用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的碳酸氢钠(小苏打)溶液。
注意:
浓硫酸的脱水性是指它能将木材、纸张、蔗糖等物质中的氢、氧元素按水的组成比例夺去,而使它们变黑、碳化的过程,是化学变化;而吸水性是将被干燥物质中现成的水分吸收,因此是物理变化。
3.硝酸:
无色、具有刺激性气味的液体,易挥发。
浓硝酸在空气中易形成硝酸小液滴进而形成白雾,须密封保存。
硝酸有强氧化性,与金属反应不产生H2;具有很强的腐蚀性,能强烈腐蚀衣服和皮肤,使用时应小心。
四、碱的通性
碱具有相似性质的原因:
在水中电离时,所生成的阴离子全部是OH-。
碱与酸碱指示剂、非金属氧
化物、酸、某些盐等会发生化学反应。
五、常见的碱
1.氢氧化钠:
俗称烧碱、火碱或苛性钠,白色固体,极易溶于水形成碱性溶液,同时强烈放热,易潮解(某些固态物质暴露在空气中因吸收空气中的水分,表面潮湿并逐渐溶解的现象叫潮解),常用作干燥剂、制肥皂、造纸、除油污等。
固体NaOH、碱石灰(固体NaOH与CaO的混合物)、生石灰(主要成分为CaO)均可作为干燥剂,常用作不与它们反应的气体的干燥剂,如H2、O2、N2、CO、CH4、NH3等气体,不可以用于干燥CO2、SO2、HCl等气体。
氢氧化钠须密封保存的原因:
氢氧化钠易吸收空气中的水蒸气而潮解,同时又能与空气中的二氧化碳反应而变质。
氢氧化钠敞口放置在空气中会变质属于化学变化,因为它会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。
如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,能与有机物反应,使用时必须十分小心。
氢氧化钠会与玻璃的主要成分二氧化硅反应,生成硅酸钠。
硅酸钠是一种良好的玻璃黏合剂,故盛放NaOH溶液的瓶子要使用橡胶塞而不能用玻璃塞。
2.氢氧化钙:
俗称熟石灰、消石灰,白色粉末,微溶于水,它的水溶液俗称石灰水。
氢氧化钙也具有一定的腐蚀性,腐蚀性弱于氢氧化钠。
常用来制漂白粉、改良酸性土壤、配波尔多液、作建筑材料等。
六、中和反应
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。
中和反应一定是复分解反应,而复分解反应不一定是中和反应。
中和反应是放热反应。
2.中和反应的本质是酸里的H+与碱里的OH-结合生成水。
【复习难点】
1.酸溶液一定是酸性溶液,但酸性溶液不一定是酸溶液,如KHSO4(盐)溶液显强酸性;同理碱溶液一定是碱性溶液,但碱性溶液不一定是碱溶液,如碳酸钠溶液。
2.酸性溶液加水稀释,溶液的pH不断增大,接近于7,但始终pH<7;同理碱性溶液加水稀释,溶液的pH不断减小,但始终pH>7。
3.普通pH试纸测pH值的注意点:
只能为正整数,不能为小数及零。
不能先用蒸馏水润湿pH试纸,否则酸性溶液测得的pH偏大,碱性溶液测得的pH偏小。
4.酸的通性复习中,要注意有些明显的反应现象,如产生气体(H2、CO2等)、沉淀及其颜色,如Fe3+、Fe2+、Cu2+等的颜色,Fe(OH)3、Cu(OH)2等的特殊颜色。
5.氢氧化钠的潮解属于物理变化。
【易考点】
1.酸与碱中的所有内容都是初中化学的重点,几乎所有基础知识点都为中考的易考点,要求重点对本块知识内容进行复习。
2.根据酸与碱的化学反应方程式进行相关计算。
3.根据酸与碱的化学性质进行探究。
考点精析
考点一酸碱性与pH
例1、推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理中,正确的是()
A.酸溶液能使紫色石蕊试液变红,能使紫色石蕊试液变红的一定是酸
B.氢氧化钠能与二氧化碳反应生成盐和水,所以属于中和反应
C.碱溶液的pH>7,碳酸钠溶液的pH也大于7,所以它属于碱
D.氧化物有两种元素组成,其中一种元素为氧元素,所以水属
于氧化物
【解题思路】能使石蕊试液变红的溶液是酸性溶液,酸的溶液显酸性,但显酸性的不一定是酸的溶液,有些盐的溶液也会显酸性。
中和反应是酸与碱生成盐和水的反应,二氧化碳不属于酸。
碱性溶液的pH大于7,pH大于7的有可能不是碱性溶液,有些盐的溶液也显碱性。
由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物是氧化物,则水是氧化物,故选项D正确。
【参考答案】D
【方法归纳】此题是对酸与碱方面多个知识点的考查,主要是能对相关的知识有较全面的了解,属基础性识记知识考查题。
【易错误区】如果对酸碱性与酸和碱的关系一知半解,容易错选A或C。
考点二探索酸的性质
例2、【乌鲁木齐】构建知识网络是一种重要的学习方法。
如图所示为关于硫酸化学性质的知识网络:
“—”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化为另一种物质,A、B、C分别属于不同类别的化合物,则A、B、C可能是()
A.NaOH、CuSO4、Na2CO3
B.KOH、HNO3、K2CO3
C.Ba(OH)2、CuSO4、CuO
D.NaOH、HCl、Ba(NO3)2
【解题思路】由酸的通性可知:
酸能跟活泼金属、金属氧化物、盐、碱等物质反应。
由硫酸的化学性质的知识网络图可知,B是由硫酸与其他物质反应制取的,且能与A、C反应,A、B、C分别属于不同类别的化合物。
CuSO4、Na2CO3均属于盐,故选项A不符合要求。
选项B中,KOH能与稀硫酸、稀硝酸发生中和反应,且稀硝酸能与K2CO3反应生成硝酸钾、水和二氧化碳,而稀硫酸能与K2CO3反应生成硫酸钾、水和二氧化碳,且KOH、HNO3、K2CO3分别属于碱、酸、盐,故选项B符合要求。
选项C中,Ba(OH)2能与稀硫酸发生中和反应,能与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,但CuSO4不能与CuO发生化学反应,故选项C不符合要求。
选项D中,NaOH能与稀硫酸、稀盐酸发生中和反应,但Ba(NO3)2不能与稀盐酸发生化学反应,故选项D不符合要求。
【参考答案】B
【方法归纳】本题
有一定难度,熟练掌握酸的化学性质、硫酸的特性是正确解答本题的关键,采用代入验证法是正确解答本题的捷径。
【易错误区】未通过硫酸的特性来进行分析,从而得出错误的答案。
考点三探索碱的性质
请结合碱的四点化学性质的归纳图完成下列问题。
(箭头上方的物质是指与碱反应的物质)
(1)碱溶液能使无色酚酞试液变。
(2)氢氧化钠暴露在空气中变质的化学方程式为,所以氢氧化钠必须
保存。
(3)请帮小明补充完整性质3箭头上方的反应物质是
(填“酸”“碱”或“盐”)。
(4)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有(填化学符号)。
【解题思路】
(1)碱性溶液能使无色酚酞试液变红。
(2)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以氢氧化钠必须密封保存。
(3)非金属氧化物、酸会与碱反应生成盐和水。
(4)碱溶液有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有OH-。
【参考答案】
(1)红
(2)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O密封(3)酸(4)OH-
【方法归纳】在解此类题时,首先分析图示所表示的反应的实质,然后结合学过的知识进行解答。
【易错误区】需要对碱的性质有全面的了解,才能正确地解答。
考点四酸与碱的中和反应
例4、室温下,将盐酸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的质量而变化,其关系如图所示,请回答:
(1)由图可知,盐酸与氢氧化钠发生的反应是(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)从a到b的过程中,pH逐渐,点b表示的含义为。
(3)在点m时溶质有,在点n时pH(填“大于”“小于”或“等于”)7。
【解题思路】
(1)根据图像可以看出随着稀盐酸的加入,温度在逐渐地升高,故盐酸与氢氧化钠的反应是放热反应。
(2)烧杯中原来装的是氢氧化钠溶
液,向其中滴入盐酸,所以a到b过程中,氢氧化钠逐渐减少,溶液的pH逐渐下降。
在b点,温度不再上升,故在b点时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(3)点m在a、b之间,此时氢氧化钠没有完全反应,所以此时溶液中的溶质有未反应完的氢氧化钠和反应生成的氯化钠。
点b时氢氧化钠已完全反应,所以接着加入盐酸,溶液的pH会降低,故点n时溶液的pH小于7。
【参考答案】
(1)放热
(2)减小盐酸和氢氧化钠恰好完全反应(3)氢氧化钠和氯化钠小于
【方法归纳】本题考查了酸与碱的中和反应,碱的pH大于7,酸的pH小于7。
应学会从图像中获取各个点表示的有效信息并正确解题。
【易错误区】考虑点m时的溶质有哪些时,容易忽略未反应完的原有物质氢氧化钠。
考点五利用酸碱发生的化学反应及图表信息进行计算
例5、取50.00g某质量分数的NaOH溶液,向其中通入CO2气体后,再向溶液中逐滴滴入18.25%的盐酸,产生CO2气体的质量(假设反应后CO2完全逸出)与所加的盐酸质量之间的关系如下图所示。
(1)计算原NaOH溶液的质量分数。
(2)求NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质及其质量。
(保留两位小数)
【解题思路】
(1)根据图像可知,加入50.00g盐酸时气体完全逸出,即反应结束,此时溶液中的溶质只有氯化钠,利用原子守恒可计算出氢氧化钠的质量。
(2)由图像可知,产生CO2前共消耗盐酸12.50g小于产生全部CO2
所消耗盐酸的质量:
50.00g-12.50g=37.50g,所以,溶质不可能是氢氧化钠和碳酸钠,因为盐酸先和过量的氢氧化钠溶液反应(NaOH+HCl=NaCl+H2O),再和碳酸钠反应(Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑),根据化学方程式可知,产生CO2前共消耗盐酸的质量应大于产生全部CO2所消耗盐酸的质量。
所
以溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,先是碳酸钠与盐酸反应,再是碳酸氢钠与
盐酸反应,利用化学方程式来计算它们的质量。
【参考答案】
(1)由图像可知,反应结束时消耗盐酸为5000g,此时
溶液中的溶质为氯化钠。
设原NaOH溶液中溶质的质量为x,则由原子守恒可得:
答:
原NaOH溶液的质量分数为20%。
(2)溶质为Na2CO3和NaHCO3,则设它们的质量分别为x、y,生成的NaHCO3为z。
解得y=10.50g
答:
溶质为碳酸钠和碳酸氢钠,质量分别为6.63g、10.50g。
【方法归纳】本题主要考查了图像和数据的分析及根据化学方程式进行计算,注意守恒法在解答中的应用,须先明确反应后溶质的可能成分,然后进行计算。
【易错误区】本题特别是第
(2)小题有点繁琐。
难点在于:
①要求从图中获取某些数据;②NaOH溶液中通入CO2,首先生成Na2CO3,当NaOH反应完后,如果继续通CO2,则Na2CO3与其反应生成NaHCO3。
谈及与提升
例、在化学实验技能考试中,有一题是鉴别碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,小红等几位同学进行了如下图所示的实验。
(1)写出试管②中碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式:
。
(2)实验结束后,小红同学将①②两支试管中的废液倒入同一个干净的烧杯中,看到废液浑
浊,就对废液进行了过滤,小红等几位同学对滤液的成分又进行了探究。
【提出问题】滤液中除水外还含有哪些物质?
【猜想】小红认为:
只含氢氧化钠。
小明认为:
可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙。
小亮认为:
可能含有氢氧化钠和碳酸钠。
你认为还可能是(写一种猜想)。
【讨论】你认为小红、小明、小亮三位同学中谁的猜想不合理,请说明理由。
。
【实验设计】设计一个简单的实验证明你的猜想正确。
【实验分析】小亮同学针对自己的猜想进行了如下实验:
你认为小亮同学对实验结果判断是否正确?
并请说明理由。
【反思拓展】
①在分析化学反应后所得物质的成分时,除考虑生成物外还需考虑。
②通过以上探究,你认为应怎样处理上述实验后的废液才能倒入下水道?
。
【解题思路】
(1)根据反应物、生成物以及反应原理书写化学方程式。
(2)【猜想】根据碳酸钠和氢氧化钙反应时,可能刚好完全反应,也可能其中的一种过量,结合题中的猜想进行分析。
【讨论】根据碳酸根离子和钙离子会生成沉淀进行分析。
【实验设计】根据猜想,只要设计实验验证氢氧化钙存在进行分析。
【实验分析】根据盐酸也可以与氢氧化钠反应进行分析。
【反思拓展】①根据反应剩余的物质进行分析。
②根据上面的推导可知废液显碱性,不能直接排入下水道。
【参考答案】
(1)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
(2)氢氧化钠和氢氧化钙小明猜想不合理,因为Na2CO3和Ca(OH)2能发生反应,不能共存通入二氧化碳气体(或滴加可溶性碳酸盐溶液)试管中出现白色浑浊不正确,因有氢氧化钠存在,盐酸先与氢氧化钠反应,滴入几
滴稀盐酸的量太少,不会立即出现气泡,但Na2CO3有可能存在①反应物是否有剩余
②在废液中加酸至溶液的pH=7
【方法归纳】
熟练掌握酸、碱、盐的性质是解决本题的关键。
【易错误区】出错较多的是实验分析步骤,常被认为是正确的,误以为只要有Na2CO3存在,滴入盐酸,就能产生二氧化碳气体。
实际上滴入的盐酸须先把NaOH反应完,然后再跟Na2CO3反应。
【考点范围】酸、碱、盐的性质探究。