化學人教版九下同步講義：實驗活動6酸、堿的化學性質

實驗活動6酸、堿的化學性質【實驗目的】1.加深對酸和堿的主要性質的認識。2.通過實驗解釋生活中的一些現象。【實驗用品】 試管、藥匙、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺（帶鐵圈）、坩堝鉗、膠頭滴管、火柴。稀鹽酸、稀硫酸、稀氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、硫酸銅溶液、氫氧化鈣粉末、石蕊試液、酚酞試液、pH試紙、生銹的鐵釘。【實驗步驟】1.參考下圖進行實驗，比較酸和堿與指示劑的作用。實驗現象：加入紫色石蕊溶液后的顏色變化加入無色酚酞溶液后的顏色變化稀鹽酸變紅色不變色稀硫酸變紅色不變色氫氧化鈉溶液變藍色變紅色氫氧化鈣溶液變藍色變紅色實驗結論：酸能使紫色石蕊溶液變紅色，不能使無色酚酞溶液變色；堿能使紫色石蕊溶液變藍色，使無色酚酞溶液變紅色。2.取兩個生銹的鐵釘放入兩支試管中，然后加入約2mL稀鹽酸，觀察現象。當觀察到鐵釘表面的鐵銹去掉變得光亮時，將其中一支試管的鐵釘取出、洗凈。繼續(xù)觀察另一支試管中的現象，管一段時間將鐵釘取出，洗凈。比較兩只鐵釘。實驗現象：鐵銹慢慢消失，溶液由無色慢慢變成黃色；鐵釘表面產生氣泡；后取出的鐵釘變小。實驗結論：(1)酸能和金屬氧化物反應，生成鹽和水。化學方程式6HCl＋Fe2O3===2FeCl3＋3H2O(2)酸能和活潑金屬反應，生成鹽和氫氣?；瘜W方程式2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑3.在試管中加入加入約2mL硫酸銅溶液，然后滴入幾滴氫氧化鈉溶液，觀察現象。然后再向試管中加入稀鹽酸，觀察現象。實驗現象：（1）溶液中產生藍色沉淀（2）沉淀溶解實驗結論：（1）堿能和鹽反應，生成新堿和新鹽?；瘜W方程式2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4（2）堿能和酸反應，生成鹽和水。化學方程式2HCl＋Cu(OH)2=CuCl2＋2H2O4.在試管中加入約1mL氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液。然后邊用滴管慢慢滴入稀鹽酸，邊不斷振蕩試管，至溶液顏色恰好變成無色為止。取該無色溶液約1mL，置于蒸發(fā)皿加熱，使液體蒸干，觀察現象。實驗現象：（1）溶液先變?yōu)榧t色，然后溶液由紅色變?yōu)闊o色。（2）有白色固體析出。實驗結論：（1）酸和堿能發(fā)生反應，生成鹽和水?；瘜W方程式HCl＋NaOH=NaCl＋H2O（2）鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉，蒸發(fā)結晶能析出氯化鈉固體。5.向兩支試管中各加入相同的氫氧化鈣粉末（用藥匙的柄把一端挑一點），然后加入1mL水，振蕩；再各滴入1～2滴酚酞溶液，觀察現象。繼續(xù)向其中一支試管中加入約1mL水，振蕩；向另一支試管中加入約1mL稀鹽酸，振蕩；比較兩只試管中的現象。實驗現象：第Ⅰ步：得到渾濁液體。第Ⅱ步：溶液變紅。第Ⅲ步：溶液仍然渾濁，仍然呈紅色。第Ⅳ步：溶液變澄清，由紅色變?yōu)闊o色。實驗結論：第Ⅰ步：氫氧化鈣微溶于水，在1mL水中不能完全溶解。第Ⅱ步：氫氧化鈣屬于堿，溶于水顯堿性。第Ⅲ步：氫氧化鈣沒有完全溶解，溶液還是呈堿性。第Ⅳ步：氫氧化鈣與稀鹽酸發(fā)生中和反應。化學方程式為Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O。【問題與交流】通過實驗步驟5，可以驗證氫氧化鈣的哪些性質？（1）氫氧化鈣溶液呈堿性，能使無色酚酞溶液變?yōu)榧t色。（2）氫氧化鈣能與稀鹽酸反應。典型例題1：向一定質量的FeCl3溶液中滴加NaOH溶液一段時間后，改為滴加稀鹽酸，所得沉淀質量隨加入試劑總體積的變化趨勢如圖所示。下列說法正確的是（）A．a點時溶液中一定存在Fe3+B．c點時所加試劑是NaOH溶液C．加入試劑總體積為V1時，溶液中不存在NaOHD．d點時溶液中的溶質不只是鹽【答案】C【解析】A、由圖可知，一開始沉淀質量不斷增加，是因為氫氧化鈉和氯化鐵反應生成氫氧化鐵和氯化鈉，a點時，氯化鐵完全反應，a-b段沉淀質量不變，是因為溶液中氫氧化鈉過量，稀鹽酸先與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，待氫氧化鈉完全反應后，氫氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，沉淀質量不斷減小至零。a點時，氯化鐵恰好完全反應，溶液中不含鐵離子，錯誤；B、c點時，所加試劑是稀鹽酸，氫氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，沉淀質量不斷減小，錯誤；C、加入試劑總體積為V1時，溶液中的氫氧化鈉恰好完全反應，溶液中不存在氫氧化鈉，正確；D、d點時，氫氧化鐵恰好完全反應，溶液中的溶質為氯化鈉和氯化鐵，氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成的化合物，屬于鹽，氯化鐵是由鐵離子和氯離子構成的化合物，屬于鹽，錯誤。典型例題2：為了驗證“酸的化學性質”，化學小組同學在實驗室進行如圖所示實驗，請分析回答相關問題。（1）圖1中，1孔的現象是，4孔的現象是。（2）寫出圖2中發(fā)生中和反應的化學方程式。（3）寫出C試管中的現象。（4）要全面驗證酸的化學性質，D試管中能與酸反應的固體單質是（寫1種即可）。（5）實驗完成后，將A、B、C、D四支試管中的廢液倒入廢液缸內，測得pH=2，寫出廢液中所含全部溶質的化學式（溶質不計指示劑與氣體）?！敬鸢浮浚?）紫色石蕊溶液變紅色無色酚酞溶液不變（2）H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

（3）黑色固體消失，溶液由無色變藍色

（4）鋅

（5）H2SO4、Na2SO4、CuSO4、ZnSO4【解析】（1）紫色石蕊溶液遇酸性溶液變紅，稀鹽酸顯酸性，1孔的現象是紫色石蕊溶液變紅色；無色酚酞溶液遇酸性溶液不變色，硫酸溶液顯酸性，4孔的現象是無色酚酞溶液不變色；（2）中和反應是酸堿反應生成鹽和水的反應；氫氧化鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水屬于中和反應，反應方程式為H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；（3）C試管中氧化銅與稀硫酸反應生成藍色硫酸銅溶液和水，實驗現象是黑色固體消失，溶液由無色變藍色；（4）酸能與活潑金屬反應生成鹽和氫氣，D試管中能與酸反應的固體金屬單質可以是鎂、鋅、鐵、鋁等活潑金屬（合理即可）；（5）將A、B、C、D四支試管中的廢液倒入廢液缸內，測得pH=2，說明溶液顯酸性，稀硫酸H2SO4有剩余，廢液中一定還含有AB試管中生成的硫酸鈉Na2SO4、C試管中生成的硫酸銅CuSO4、D試管中生成的硫酸鋅ZnSO4（與第4問對應即可）?！眷柟烫嵘?．稀鹽酸和稀硫酸具有相似的化學性質，其本質原因是（）A.都能與指示劑作用 B.都能電離出酸根離子C.都能電離出氫離子 D.都含有氫元素【答案】C【解析】稀鹽酸和稀硫酸具有相似的化學性質是因為它們的水溶液中都能電離出氫離子。2.室溫時，將氫氧化鈉溶液與鹽酸用滴加方式反應時，溶液的pH隨滴入溶液體積變化如右下圖所示。下列有關說法不正確的是（）A.該圖像表示的是將氫氧化鈉溶液滴入鹽酸中B.氫氧化鈉溶液和鹽酸恰好完全反應時。溶液的pH等于7C.當滴入溶液的體積為5mL時，所得溶液中的溶質只有NaClD.滴入溶液體積為15mL時，再加幾滴紫色石蕊試液溶液呈藍色【答案】C【解析】A、由曲線的起點pH小于7可知，該圖像表示的是將氫氧化鈉溶液滴入鹽酸中，正確；B、氫氧化鈉溶液和鹽酸恰好完全反應時，生成物氯化鈉呈中性，溶液的pH等于7，正確；C、當滴入溶液的體積為5mL時，此時pH小于7，所得溶液中的溶質有NaCl、HCl，錯誤；D、滴入溶液體積15mL時，溶液顯堿性，故再加幾滴紫色石蕊試液溶液呈藍色，正確。3.對比學習有利于發(fā)現事物的共性與個性。為探究酸的性質，同學們進行了如下實驗。序號實驗內容實驗現象分析與結論（1）醋酸晶體試管內，醋酸溶液試管中鎂帶表面冒氣泡。酸的很多反應通常在水溶液中才能完成。（2）用玻璃棒蘸硫酸在白紙上寫字（填“濃”或“稀”）硫酸使白紙?zhí)炕＜词故峭N酸，由于不同，它們的性質不完全相同。（3）兩試管中均產生不同的酸具有相似的性質，這是因為酸的組成中都含有（填元素符號）。（4）E試管中產生，F試管中無明顯現象。不同的酸根會導致酸的“個性”差異。因此，可用氯化鋇溶液鑒別鹽酸和硫酸。清洗試管時，小喬同學將C、F兩試管中的無色液體同時倒入一個潔凈的廢液缸，廢液缸中立刻冒氣泡并出現白色沉淀。請分析上述現象并回答：Ⅰ.廢液缸中產生氣體的化學方程式為。Ⅱ.廢液缸里最終產生的白色沉淀中一定有硫酸鋇，可能有（填化學式）?！敬鸢浮浚?）無現象或無明顯現象（2）濃濃度或溶質質量分數等合理答案（3）氣泡H（4）白色沉淀Ⅰ2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ⅡBaCO3【解析】（1）醋酸晶體不與鎂反應，所以無明顯現象。（2）濃硫酸有脫水性，可使紙張?zhí)炕?。濃硫酸濃度大，有脫水性。稀硫酸濃度小，無脫水性。由此可看出由于濃度不同，二者的性質不完全相同。（3）碳酸鈉可與稀硫酸、稀鹽酸反應，均生成二氧化碳氣體，因此都有氣泡出現。酸具有相似的化學性質是因為在酸溶液中都含有大量的氫離子，元素符號為H；（4）硫酸可與氯化鋇反應生成不溶于水的硫酸鋇，所以E試管中會出現白色沉淀。Ⅰ根據上面的實驗過程可知，廢液中可能含有：Na2CO3、H2SO4、HCl、BaCl2中未完全反應的物質。產生氣泡說明廢液中含有Na2CO3、HCl。二者反應：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑；Ⅱ根據上面分析，C中反應后廢液含有碳酸鈉、硫酸鈉，F中沒有發(fā)生反應，溶液中含有HCl、BaCl2，C、F兩試管中的無色液體同時倒入一個潔凈的廢液缸，廢液混合后出現白色沉淀，硫酸鈉和氯化鋇生成難溶于水及鹽酸的硫酸鋇，所以白色沉淀中一定含有硫酸鋇，但如果廢液中含有Na2CO3較多、將鹽酸完全反應后還有剩余，碳酸鈉和BaCl2也會生成碳酸鋇沉淀，所以白色沉淀中還可能有BaCO3?！菊n后練習】1.已知氫溴酸(HBr)可溶于水，其化學性質與鹽酸相似。下列對氫溴酸的化學性質的說法中錯誤的是()A.能與Fe反應 B.能使無色酚酞溶液變紅C.能與NaOH溶液反應 D.能使紫色石蕊溶液變紅【答案】B【解析】A、由題意，氫溴酸與鹽酸的化學性質相似。鐵的金屬活動性比氫強，能與氫溴酸反應生成氫氣，正確；B、氫溴酸與鹽酸的化學性質相似，不能使無色酚酞溶液變色，錯誤；C、氫溴酸與鹽酸的化學性質相似，能與氫氧化鈉發(fā)生中和反應，正確；D、氫溴酸與鹽酸的化學性質相似，能使紫色石蕊溶液變紅，正確。2.已知氫氧化鋰(LiOH)可溶于水，其化學性質與氫氧化鈉相似。下列對氫氧化鋰的化學性質的說法中錯誤的是（）A.能與二氧化碳反應B.能使無色酚酞試液變紅C.能與稀硫酸反應D.能使紫色石蕊試液變紅【答案】D【解析】氫氧化鋰和氫氧化鈉化學性質相似，能和二氧化碳反應生成鹽和水；其溶液呈堿性，使酚酞變紅，使紫色石蕊試液變藍，能和酸發(fā)生中和反應。3.物質X可發(fā)生下列所示的兩個反應，則X可能是（）①X+堿→鹽+水②X+金屬氧化物→鹽+水．A.HCl B.CO C.NaOH D.CaO【答案】A【解析】A、鹽酸能與堿發(fā)生中和反應生成鹽和水，鹽酸能與金屬氧化物反應生成鹽和水，則X可能是鹽酸，正確；B、CO不能與堿反應，錯誤；C、NaOH不能與堿反應，錯誤；D、氧化鈣不能與堿反應，不能與金屬氧化物反應，錯誤。4.下列物質不能用來鑒別稀鹽酸和氫氧化鈉溶液的是（）A.硫酸銅溶液 B.pH試紙 C.氯化鈉溶液 D.大理石【答案】C【解析】A、硫酸銅溶液與稀鹽酸不發(fā)生化學反應，沒有現象，硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化銅和硫酸鈉，會產生藍色沉淀，現象不同，可以鑒別，正確；B、稀鹽酸呈酸性，pH小于7，氫氧化鈉溶液呈堿性，pH大于7，現象不同，可以鑒別，正確；C、氯化鈉溶液與稀鹽酸不反應，沒有現象，氯化鈉溶液與氫氧化鈉溶液不反應，沒有現象，無法鑒別，錯誤；D、大理石的主要成分是碳酸鈣，能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，有氣泡冒出，碳酸鈣與氫氧化鈉溶液不反應，現象不同，可以鑒別，正確。5.如圖是氫氧化鈉和鹽酸反應過程中，溶液pH變化曲線圖。下列有關該實驗事實的說法錯誤的是（）A.該實驗是將鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中B.該實驗說明在蒸餾水中加入微量的酸或堿，溶液的pH會發(fā)生較大的變化C.C點時的溶液能使酚酞試液變紅D.A點時的溶液中的溶質有氯化鈉和氫氧化鈉兩種物質【答案】C【解析】A、由圖中信息可知，反應中溶液的pH由大于7逐漸減小至小于7，故該實驗是將鹽酸滴入氫氧化鈉溶液中，正確；B、pH為7的前后溶液的pH變化特顯著，說明在蒸餾水中加入微量的酸或堿，溶液的pH會發(fā)生較大的變化，正確；C、C點時，酸過量，溶液的溶質是氯化鈉和氯化氫，溶液顯酸性，不能使酚酞試液變紅，錯誤；D、A點時，酸不足，氫氧化鈉有剩余，溶液中的溶質有生成氯化鈉和剩余的氫氧化鈉兩種物質，正確。6.某實驗小組探究酸的化學性質，在做鹽酸除鐵銹的實驗時發(fā)現：（1）將帶銹鐵釘放入試管后加入稀鹽酸，看到鐵銹消失，溶液呈黃色，反應的化學方程式為_____________________。（2）課后清洗儀器時，一同學發(fā)現試管中的黃色溶液變成淺綠色，表明此時的溶液已變?yōu)開_______溶液。這是由于過量的鐵繼續(xù)與黃色溶液的主要成分反應造成的，該反應的化學方程式為_______________?！敬鸢浮浚?）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（2）氯化亞鐵Fe+2FeCl3=3FeCl2【解析】（1）做鹽酸除鐵銹的實驗時發(fā)現：將帶銹鐵釘放入試管后加入稀鹽酸，看到鐵銹消失，溶液呈黃色，反應的化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；（2）課后清洗儀器時，一同學發(fā)現試管中的黃色溶液變成淺綠色，表明此時的溶液已變?yōu)槁然瘉嗚F溶液。這是由于過量的鐵繼續(xù)與黃色溶液的主要成分反應造成的，鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵，化學方程式為Fe+2FeCl3=3FeCl2。7.根據圖示回答下列問題：（1）鹽酸中含有的離子有（填離子符號）。（2）氫氧化鈉溶液顯堿性的原因是因為該溶液中含有；（3）從粒子角度具體分析該反應發(fā)生的原因是。【答案】（1）H+、Cl-（2）OH-（3）H++OH-=H2O【解析】（1）鹽酸溶液中存在的微粒有H+、Cl-、H2O等微粒；（2）溶液顯堿性是因為溶液中存在OH-；（3）由圖示可知，該反應發(fā)生的本質是氫離子和氫氧根離子反應生成水。8.根據堿的四條化學性質回答下列問題：（1）堿溶液能使酚酞溶液變色。（2）圖中的X代表一類物質，則X為(填物質類別)，請寫出符合性質③的一個化學反應方程式。（3）堿溶液有相似化學性質的原因是都含有?！敬鸢浮浚?）紅（2）酸NaOH＋HCl=NaCl＋H2O(合理即可)（3）OH－(或氫氧根離子)【解析】（1）堿溶液能使無色酚酞變紅色；（2）氫氧化鈉是一種堿，能與酸堿指示劑、某些非金屬氧化物、酸和某些鹽反應，所以X應是酸，鹽酸和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水，化學方程式為：NaOH+HCl=NaCl+H2O；（3）堿溶液有相似化學性質的原因是都含有氫氧根離子。9．某實驗小組開展了如下有關堿的化學性質探究活動：（1）實驗1的目的是________________________________________________________________________；（2）實驗2中發(fā)生反應的化學方程式是________________________；（3）實驗3中觀察到溶液由紅色變?yōu)闊o色后，小萍想知道反應后溶液中除NaCl以外，是否還含有其他溶質(不考慮酚酞)，于是她向反應后的溶液中加入一種試劑，從而得出了結論。小萍加入的試劑可能是________________________；（4）通過上述實驗探究活動，可以總結出堿的化學性質是①堿能與酸發(fā)生中和反應；②________________；……（5）準備實驗時，小英發(fā)現藥品室有兩瓶未標注濃度的氫氧化鈉溶液，經詢問老師得知，該兩瓶溶液的溶質質量分數分別為5%和10%。請設計實驗方案完成對這兩瓶溶液的鑒別(僅限以下實驗用品：試管、量筒、滴管、酚酞溶液、10%鹽酸)。實驗步驟預計現象及相應結論________________________________為5%的氫氧化鈉溶液，另一種為10%的氫氧化鈉溶液【答案】（1）探究堿與指示劑的作用（2）CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4（3）紫色石蕊試液(或鋅等活潑金屬)（4）堿能與指示劑反應（或堿能與部分鹽反應）（5）取2支潔凈的試管，分別加入等體積的兩種待測溶液，再分別滴加相同滴數的無色酚酞溶液，向溶液中滴加10%的稀鹽酸，計算紅色剛好消失時所滴加稀鹽酸的滴數(或用量)紅色剛好消失時所滴加稀鹽酸的滴數少的【解析】（1）實驗1用了兩種堿和兩種指示劑，所以實驗的目的是探究堿與指示劑的作用；（2）將硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液混合，兩者在常溫下反應生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀，其化學方程式為CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；（3）酚酞遇堿性溶液變紅，酚酞在酸性或中性溶液中不變色，所以實驗3之后得到的溶液為