【同步实验课】实验07 酸和碱的化学性质（教师版）-2024年初中化学同步实验教学（下册）

【同步实验课】 酸和碱的化学性质 【实验目 的】 1．加深对酸、碱的主要性质的认识。 2．通过实验解释生活中的一些现象。 【实验仪 器】 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 【实验试 剂】 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、石蕊溶 液、酚酞溶液、p 试纸、生锈的铁钉 【实验步 骤、现象及 结论】 实验1：酸、碱与指示剂的作用 石蕊溶液 稀硫酸 稀盐酸 红 色 红 色 氢氧化钙溶液 氢氧化钠溶液 蓝 色 蓝 色 酚酞溶液 稀硫酸 稀盐酸 无 色 无 色 氢氧化钙溶液 氢氧化钠溶液 红 色 红 色 实验2：稀盐酸与生锈的铁钉的反应 实验一 实验现象 铁钉表面的铁锈逐渐消失，溶液变为黄色 反应的化学方程式 01 实验梳理 02 实验点拨 03 典例分析 04 对点训练 05 真题感悟 ①中铁钉光亮即取出 Fe23＋ 6l === 2Fel 3＋ 3 2 实验二 长时间浸泡 实验现象 铁钉表面 有气泡产生 ，溶液变为 浅绿 色； 从试管_②_(填“①”或“②”)中取出的铁 钉较小 反应的化学方程式 Fe ＋ 2l === Fel 2＋2↑ 实验3：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应、氢氧化铜与盐酸的反应 实验一 实验现象 产生蓝色沉淀 反应的化学方程式 uS 4＋ 2 === u() 2↓ ＋ 2S4 实验结论 碱能与某些盐反应 实验二 实验现象 蓝色沉淀溶解 反应的化学方程式 u() 2＋ 2l === ul 2＋ 2 2 实验结论 碱能与酸发生中和反应 实验4：氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应 实验现象 试管中溶液先变为红色后变为无色 ，蒸发皿中 有白色晶体析出 反应的化学方程式 l ＋ === l ＋ 2 实验结论 酸能与碱发生中和反应 实验5：氢氧化钙的性质实验 实验一 实验二 实验现象 实验现象 溶液浑浊 溶液变为红色 实验三 实验现象 试管①中固体 部分溶解 试管②中固体 完全溶解 试管②中反应的化学方程式 () 2＋ 2l === l 2＋ 2 2 实验结论：氢氧化钙的物理性质有 微溶于水 ； 氢氧化钙的化学性质有 能使酚酞溶液变红，能与酸反应 1 酸的化学性质 (1)酸使紫色石蕊溶液变 红 色， 不能 使无色酚酞溶液变色。 (2)酸 + 活泼金属 → 盐 + 气体 (属于 置换 反应) 例：铁与稀硫酸： Fe ＋ 2S4 == = FeS 4＋2↑ ，铝与稀硫酸：2l ＋ 3 2S4 == = l 2(S4)3＋ 3 2↑ (铁与稀硫酸反应的现象： 有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色 ) (3)酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水 (属于 复分解 反应) 例：稀盐酸+氧化铁：6l+Fe23 == = 2Fel 3+32，稀硫酸+氧化铜：2S4+u == = uS 4+2 (氧化铁与稀盐酸反应的现象： 红色固体溶解，溶液由无色变为黄色 ) (4)酸 + 碱 → 盐 + 水 (属于 复分解 反应) 例：稀硫酸+熟石灰：2S4 + ()2 === S4+22 (5)酸 + 某些盐 → 新盐 + 新酸 (属于 复分解 反应) 例：碳酸钙与稀盐酸： 3+l == = l 2+2+2↑ (现象：固体溶解，产生大量 气泡 ) 2 可溶性碱的化学性质 (1)碱能使紫色石蕊溶液变 蓝 色，无色酚酞溶液变 红 色。 (2)碱 + 某些非金属氧化物 → 盐 + 水 (不属于反应基本类型) 写出下列反应的化学方程式： 反应物 ()2 2 2＋2=== 23＋2 2 ＋()2 === 3↓＋2 S2 S2＋2=== 2S3＋2 S2 ＋()2 === S3↓＋2 S3 S3＋2=== 2S4＋2 S3 ＋()2 === S4↓＋2 注意：检验2气体用()2 溶液 ，吸收2气体用 溶液。 (3)碱 + 酸 → 盐 + 水 (属于 复分解 反应) 例：氢氧化钠+稀盐酸： + l === l + 2 (4)碱 + 某些盐 → 新 碱 + 新 盐 (属于 复分解 反应) 例：氢氧化钠+硫酸铜：2 + uS4 === u() 2↓ + 2S4 【典例01】为验证“酸的化学通性”，某班同学在实验室进行如图实验，请回答： (1)写出能证明中反应发生的现象： 。 (2)写出上述实验中发生反应的化学方程式： 。 (3)要全面验证酸的化学通性，D 试管中能与酸反应的固体物质为 (填化学式)。 (4)实验完成后，将全部废液倒入废液缸内，测得p=2，则废液中所含的金属阳离子有 (写离子符号)。 【答】(1)溶液由红色变成无色 (2) (3) (4)+、Z2+、Fe3+ 【解析】(1)滴有酚酞氢氧化钠溶液呈红色，如果盐酸和氢氧化钠反应后氢氧化钠消失则溶液会由红色变为 无色，所以能证明中反应发生的现象是：溶液由红色变成无色、红色消失或红色褪去； (2)由图可知，试管中发生的反应是金属锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以实验中发生反应的化学方程 式： ； (3)酸的化学通性有：酸和碱反应，酸和某些盐反应、酸和活泼金属反应，酸和金属氧化物反应、酸和酸碱 指示剂作用，所以由图可知，还少一个酸和金属氧化物反应的实验，所以D 试管中能与酸反应的固体物质 为金属氧化物，而且还是红棕色固体，即为氧化铁，化学式为 ； (4)实验完成后，将全部废液倒入废液缸内，测得p=2 则溶液呈酸性，所以溶液中不可能存在氢氧化钠和碳 酸钠，则溶液存在的溶质主要有氢氧化钠、碳酸钠与盐酸反应生成的氯化钠，氧化铁和盐酸反应生成的氯 化铁，金属单质锌与盐酸反应生成的氯化锌，还有剩余的盐酸共四种，所以废液中所含的金属阳离子有：+、 Z2+、Fe3+。 【典例02】甲、乙两组同学为探究氢氧化钙的化学性质，分别做了如下相同的四个实验。 (1)写出四支试管中观察不到明显现象的反应方程式 。为证明反应发生，甲组同学往反应后的该试管中 加入硫酸铜溶液，观察不到明显现象，可以证明反应发生。乙组同学提出还可以用下列物质替代硫酸铜溶 液，你认为可以替代硫酸铜溶液的是 (填字母序号)。 ．酚酞 B． ． D． 【继续探究】 (2)实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组、B、、D 四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中，充 分反应后静置，发现： ①甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色。则上层清液中一定含有的溶质是 (指示剂除外)。 ②乙组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为红色，则上层清液中一定没有的离子是 。 【答】(1) BD (2)氯化钠/l 氢离子/+ 【解析】(1)、氢氧化钙溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红； B、氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，无明显现象； 、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，产生白色沉淀； D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，澄清石灰水变浑浊。 故观察不到明显现象的是B，氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，该反应的化学方程式为： ； 、氢氧化钙溶液呈碱性，使酚酞溶液变红，若加入酚酞不变色，则氢氧化钙和稀盐酸发生了反应，选项正 确； B、氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀，若通二氧化碳后，无白色沉淀生成，则氢氧化钙和稀 盐酸发生了反应，选项正确； 、铜和氢氧化钙、稀盐酸不反应，不能得出结论，选项错误； D、氢氧化钙和氯化铁生成氢氧化铁红褐色沉淀，若无红褐色沉淀生成，则氢氧化钙和稀盐酸发生了反应， 选项正确。 故选BD； (2)①中含氢氧化钙和酚酞；B 中氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水；中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸 钙和氢氧化钠，D 中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，实验结束后，甲、乙两组同学分别将本组、 B、、D 四支试管中的物质各倒入一个洁净的大烧杯中，甲组烧杯底部有白色沉淀，上层清液为无色，上 层清液无色，说明不含碱性物质，即不含氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠，底部有白色沉淀，该沉淀应为碳 酸钙，则上层清液中不含盐酸，因为碳酸钙能与盐酸反应，不能共存，不含氢氧化钠、碳酸钠，说明氢氧 化钠、碳酸钠转化为了氯化钠，而钙离子可能全部转化到了碳酸钙中，故上层清液中一定含有的溶质是： l； ②乙组烧杯底部有白色沉淀，该白色沉淀为碳酸钙，上层清液为红色，说明上层清液中含碱性物质，盐酸 能与碳酸钙、碱性物质反应，故上层清液中一定不含盐酸，即一定不含氢离子。 【典例03】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%的溶液。 ①用图中仪器完成实验，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，金属活动性强弱与其和酸反应的快慢成正比。由此推断金属 活动性u 比Z (填“强”或“弱”)。 ③试管5 中发生反应的化学方程式为 。 (3)借助传感器对稀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甲同学用p 传感器测得三颈烧瓶内溶液p 的变化如下图，判断溶液X 是 ，实验进行到60s 时的混合 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(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。 通过交流反思，同学们一直认为，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，因为： 温度升高气体体积膨胀，三颈烧瓶内气体压强 。 【答】(1) 烧杯 搅拌加速溶解 72 大于 (2)试管1 弱 (3)稀盐酸 l、 变大 【解析】(1)①配制溶液需要用烧杯溶解固体，则用图中仪器完成实验，还缺少的玻璃仪器是烧杯，玻璃棒 在配制实验中的作用是搅拌，加速溶解。 ②配制80g 溶质质量分数为10%的溶液，氢氧化钠的质量为 ，配制该溶液需要 水。用量筒量取水时，俯视读数会导致读数偏大，实际的液体体积偏小，溶液的质量偏小，溶质质量不变， 则所配溶液的溶质质量分数大于10%。 (2)①稀盐酸显酸性，能使石蕊溶液变红色，试管1 中溶液变为红色。 ②试管3 中产生气泡，试管4 中无明显现象，金属活动性强弱与其和酸反应的快慢成正比，活泼金属和酸 反应生成氢气，氢后面的金属和酸不反应。由此推断金属活动性u 比Z 弱。 ③试管5 中碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳，则发生反应的化学方程式为 。 (3)①反应开始p 小于7，溶液显酸性，随着反应的进行，p 值逐渐增大，最终大于7，则溶液X 是稀盐酸， 实验进行到60s 时的混合溶液的p 大于7，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氢氧化钠溶液过量，溶 质为氯化钠、氢氧化钠，则化学式为l、。 ②由图像可知，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，反应完全，溶液的温度逐渐降低，则实验结论， 因为：温度升高气体体积膨胀，三颈烧瓶内气体压强变大。 1．(2023·宁夏石嘴山·统考二模)在复习酸的专题时，小组同学在实验室做了如下实验： 实验内容 实验现象 锌粒表面有大量气泡产生 无明显现象 实验结论 酸能与指示剂反应 酸能与活泼金属反应 酸能与金属氧化物反应 酸能与碱反应 【现象与结论】 (1)写表格中的2 处实验现象。 (2)酸有相似的化学性质，是因为酸溶液中都含有 。 【反思与评价】 (3)酸能与金属氧化物反应，因此可以用来除锈，写出其中一个反应的化学方程式 。 (4)为了证明酸与氢氧化钠发生了中和反应，可以向反应后的溶液中加入 ，若有 现象，证明 发生了反应。 (5)实验结束后，大家决定用 处理废酸液(填写一种具体物质)。 【答】(1)紫色石蕊溶液变红； 固体逐渐溶解，溶液由无色逐渐变为黄色 (2)氢离子/+ (3) (4)无色酚酞溶液 溶液不变色 (5)熟石灰 【解析】(1)紫色石蕊试液遇酸变红，遇碱变蓝，故稀盐酸和稀硫酸分别加入有紫色石蕊溶液中时，溶液变 红；稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，试管中固体逐渐溶解， 溶液由无色逐渐变为黄色故填：紫色石蕊溶液变红；固体逐渐溶解，溶液由无色逐渐变为黄色； (2)酸有相似的化学性质，是因为酸溶液中都含有氢离子；故填：氢离子或+； (3)稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水，稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式分别为 或 ； (4)酚酞遇碱变红，遇酸不变色，为了证明酸与氢氧化钠发生了中和反应，可以向反应后的溶液中加入无色 酚酞溶液，若有溶液不变色现象，证明发生了反应；故填：无色酚酞溶液；溶液不变色； (5)实验结束后，溶液显酸性，可用铁屑，熟石灰，苏打等处理废酸液；故填：熟石灰。 2．(2023·湖南长沙·校考一模)小华同学为探究硫酸的化学性质，做了如下实验(已知硫酸钠溶液呈中性)： 【实验现象】 (1)试管中的现象是 。 【实验结论与分析】 (2)反应后试管B 中一定含有的离子是 。(写离子符号) (3)上述试管中发生的反应属于复分解反应的是 。(填试管编号) (4)分析上述反应，说明硫酸能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、某些碱和某些 反应。 【实验拓展】实验结束后小华同学将试管D、E 中的废液缓缓倒入同一个烧杯中，发现沉淀增加了。 (5)小华认为反应后试管E 中的溶质一定含2S4、23，请你判断他的说法是否正确，并说明理由： 。 (6)请你设计实验证明反应后试管E 中的溶质是什么物质： 。 【答】(1)黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变蓝色 (2)Mg2+、 (3)DE (4)盐 (5)不正确，因为反应后的试管E 中的溶质可能为2S4,2S4、23,2S4、2S4三种情况中的一种； (6)向反应后的试管 E 中滴加几滴紫色石蕊试液，振荡摇匀后静置一段时间，观察试管中溶液的颜色，若溶 液显红色，则证明溶质为2S4、2S4；若溶液显紫色，则证明溶质为2S4；若溶液显蓝色，则证明溶质为2S4、 23。 【解析】(1)试管发生的反应是稀硫酸与黑色固体氧化铜反应生成硫酸铜和水，铜离子溶液呈现蓝色；故答 为：黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色。 (2)试管B 中发生的反应是稀硫酸与镁条反应生成硫酸镁和氢气，氢气逸出，试管中为硫酸镁溶液；故答为： Mg2+、 。 (3)复分解反应是指两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，且在这个过程中各元素或原子团的化合 价保持不变；故答为：DE。 (4)酸具有的通性有五种，分别为能与酸碱指示剂、某些金属、某些金属氧化物、某些盐以及碱反应；故答 为：盐。 (5)D、E 的废液混合后沉淀量增加，说明D 废液中一定含有B2＋和BS4，因此D 废液中所含有的溶质为 B ( )2，且含有白色沉淀BS4，而单独通过沉淀量增加的实验现象并不能更进一步确认E 废液的溶质组成，因为 将稀硫酸滴加到碳酸钠溶液中时，会因滴加的稀硫酸的量不同而可能会有溶质为2S4、23,2S4,2S4、2S4三种情 况存在，而这三种情况均会使 D 废液中的白色沉淀的量增加，故不能判断反应后试管E 的溶质一定为 2S4、23；故答为：不正确，因为反应后的试管E 中的溶质可能为2S4,2S4、23,2S4、2S4三种情况中的一种。 (6)根据题干中已知条件可知，硫酸钠溶液呈中性，而硫酸钠和碳酸钠混合溶液呈碱性而硫酸钠和稀硫酸的 混合溶液则呈酸性，因此可以通过检验溶液酸碱性的方法来判断反应后试管 E 中所含溶质的种类；故答为： 向反应后的试管 E 中滴加几滴紫色石蕊试液，振荡摇匀后静置一段时间，观察试管中溶液的颜色，若溶液 显红色，则证明溶质为2S4、2S4；若溶液显紫色，则证明溶质为2S4；若溶液显蓝色，则证明溶质为2S4、 23。 3．(2023·北京丰台·统考二模)将稀盐酸分别加入到~D 试管中，探究酸的化学性质。 (1)中稀盐酸与 发生反应的化学方程式为 。 (2)B 中加入足量稀盐酸后，观察到的实验现象是 。 (3)中反应后得到的溶液颜色是 。 (4)D 中产生无色气体，则D 中的固体单质是 (写一种即可)。 【答】(1) (2)产生大量气泡 (3)黄色 (4)铁(合理即可) 【解析】(1)氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，该反应的化学方程式为： ； (2)B 中加入足量稀盐酸后，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故现象是：产生大量气泡； (3)中氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，故反应后得到的溶液颜色是黄色； (4)D 中产生无色气体，则D 可能是活泼金属，如铁。 4．(2023·陕