江蘇省南京市中考化學(xué)課堂同步練習(xí)
一、酸堿指示劑
我們知道，二氧化碳通入紫色的石蕊溶液中，溶液的顏色變?yōu)榧t色。那是因?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)生成碳酸，碳酸使石蕊溶液變紅了。
那么，還有哪些物質(zhì)能使紫色石蕊溶液變色呢?
實(shí)驗(yàn)【10-1】將8只試管分成兩組，每組的四只試管中分別加入少量食醋、石灰水、鹽酸和氫氧化鈉溶液。向其中一組試管中加入紫色的石蕊溶液，向另一只試管中加入無色酚酞溶液。(如下圖)
現(xiàn)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
食醋 紅色 無色
石灰水 藍(lán)色 紅色
鹽酸 紅色 無色
氫氧化鈉溶液 藍(lán)色 紅色
結(jié)論：食醋和鹽酸使紫色石蕊溶液變紅色，使無色酚酞溶液不變色;石灰水和氫氧化鈉溶液使紫色石蕊溶液變藍(lán)色，使無色酚酞溶液變紅色。
石蕊和酚酞溶液，叫做酸堿指示劑，遇到酸或堿時(shí)可以顯示不同的顏色。
紫色石蕊溶液遇酸變紅色，遇堿變藍(lán)色;無色酚酞溶液遇酸不變色，遇堿變紅色。
上面四種物質(zhì)中，食醋和鹽酸屬于酸溶液;石灰水和氫氧化鈉溶液屬于堿溶液。
活動(dòng)與探究: 常見蔬菜、花卉在溶液中顏色的變化
狀元筆記
指示劑遇到酸或堿變色的過程，屬于化學(xué)變化，生成了有顏色的物質(zhì)。在描述這一變化時(shí)，一般說酸或堿使指示劑變色，而不是說指示劑使酸或堿變色。
(1)取紫卷心菜榨汁，分別向菜汁中滴加鹽酸、醋酸、氫氧化鈉溶液、純堿溶液、食鹽溶液，觀察汁液的顏色變化，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：
鹽酸 醋酸 氫氧化鈉溶液 純堿溶液 食鹽溶液
紫卷心菜 紅色 紅色 綠色 綠色 不變色
(2)取紫蘿卜皮、芹菜、韭菜、白菜、月季花、紫羅蘭花、喇叭花等榨汁，再分別向這些榨汁中加入醋酸和純堿溶液，觀察汁液的顏色變化，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：
紫蘿卜皮 芹菜 韭菜 白菜 月季花 紫羅蘭花 喇叭花
醋酸 紅色 黃綠色 不變色 不變色 淺紅色 紅色 紫色
純堿溶液 藍(lán)色 不變色 不變色 不變色 黃色 藍(lán)色 黃色
面對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，你可能很驚訝吧!生活中有這么多物質(zhì)與實(shí)驗(yàn)室中的指示劑相似!
結(jié)論： 紫卷心菜和酸堿指示劑一樣，在酸堿性不同的溶液中顯示不同的顏色;自然界中有很多植物可以作酸堿指示劑，但不是所有的植物都可以作酸堿指示劑。最好的指示劑應(yīng)該是在酸和堿性不同的溶液中顏色變化差別較大的。如上面的紫蘿卜皮、紫羅蘭等。
【示例】下列物質(zhì)都是日常生活中經(jīng)常遇到的物質(zhì)，其中能使紫色的石蕊溶液變紅色的是( )
A.食鹽水 B.檸檬汁 C.肥皂水 D.石灰水
解析：食鹽水是中性溶液，不能使紫色的石蕊溶液變色;檸檬汁是酸性溶液，能使紫色的石蕊溶液變紅色;肥皂水、石灰水都是堿性溶液，都能使紫色的石蕊溶液變藍(lán)色。
答案：B
二、常見的酸
1.幾種常見的酸
酸和堿都有腐蝕性,使用時(shí)一定要小心!
提示：聞溶液氣味的方法是：用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，使少許氣體飄進(jìn)鼻孔(如下圖所示)，千萬不要直接湊近鼻子聞，因?yàn)檫@樣做很危險(xiǎn)!
實(shí)驗(yàn)【10-2】觀察濃鹽酸和濃硫酸
顏色 狀態(tài) 氣味 打開瓶蓋后的現(xiàn)象
濃鹽酸 無色 液體 刺激性氣味 白霧
濃硫酸 無色 黏稠、油狀液體 無味 無現(xiàn)象
說明：①鹽酸是HCl氣體的水溶液，濃鹽酸易揮發(fā)。若打開瓶塞，揮發(fā)出的HCl氣體結(jié)合了空氣中的水蒸氣，在瓶口形成白霧。白霧實(shí)際上就是鹽酸小液滴。因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，所以一定要密封保存，否則，濃鹽酸將變成稀鹽酸。
②純凈的濃鹽酸是無色的，工業(yè)用濃鹽酸因含有雜質(zhì)Fe3+而略帶黃色。
③濃硫酸沒有揮發(fā)性，但有吸水性，能吸收空氣中的水蒸氣，實(shí)驗(yàn)室里常用作氣體的干燥劑(如下圖所示)。
③鹽酸、硫酸和硝酸是三種重要的酸，將它們的濃溶液加水稀釋分別得到稀鹽酸、稀硫酸和稀硝酸。這三種酸在實(shí)驗(yàn)室和化工生產(chǎn)中經(jīng)常被使用。生活中常見的酸還有醋酸、檸檬酸等。
狀元筆記
濃硫酸和濃鹽酸在空氣中敞口放置，都會(huì)變稀，但原因不一樣。濃硫酸變稀，是因?yàn)槲裕軇┰黾�，溶質(zhì)不變;濃鹽酸變稀是因?yàn)閾]發(fā)性，溶質(zhì)減少，溶劑不變。因此，濃鹽酸和濃硫酸都要密封保存。
2.濃硫酸的腐蝕性
【實(shí)驗(yàn)10-3】驗(yàn)證濃硫酸的腐蝕性
實(shí)驗(yàn) 放置一會(huì)兒后的現(xiàn)象
用玻璃棒蘸濃硫酸在紙上寫字 紙上出現(xiàn)黑色字跡
用小木條蘸少量濃硫酸 小木條逐漸變黑
將濃硫酸滴到布上 布逐漸變黑并出現(xiàn)小洞
結(jié)論：濃硫酸有強(qiáng)烈的腐蝕性。它能將紙張、木材、布料、皮膚中的氫、氧元素按水的組成比脫去，使這些物質(zhì)中的碳元素變?yōu)閱钨|(zhì)的碳，這種作用通常叫做脫水作用。所以使用濃硫酸時(shí)要特別小心。
【實(shí)驗(yàn)10-4】濃硫酸的稀釋
實(shí)驗(yàn)步驟：燒杯中盛水，將濃硫酸沿著燒杯壁慢慢倒入水中，并不斷攪拌。
現(xiàn)象：用手觸摸燒杯壁，發(fā)熱。
解釋與結(jié)論：濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱。因此稀釋濃硫酸時(shí)，一定不要將水倒入濃硫酸中，因?yàn)闈饬蛩岬拿芏缺人螅皆跐饬蛩嵘厦�，放出的熱量�?huì)使水沸騰，將濃硫酸濺出傷人。一定要將濃硫酸沿著燒杯壁慢慢倒入水中并不斷攪拌，使產(chǎn)生的熱量迅速散失。如下圖所示。
狀元筆記
稀釋濃硫酸時(shí)，如果不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣物上，要用大量的水沖洗，然后涂上3%～5%的碳酸氫鈉溶液。
【示例】下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.濃鹽酸敞口放置一段時(shí)間后，溶液的質(zhì)量會(huì)減少
B.濃鹽酸在空氣中會(huì)冒白煙
C.濃硫酸敞口一段時(shí)間后，溶液的質(zhì)量會(huì)增加
D.濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量的熱
解析：本題主要考查了濃鹽酸的揮發(fā)性、濃硫酸的吸水性及濃硫酸溶于水時(shí)的放熱現(xiàn)象。濃鹽酸在空氣中揮發(fā)出氯化氫氣體，因此溶液的質(zhì)量會(huì)減少，故A正確;濃鹽酸揮發(fā)出的HCl易與空氣中的水蒸氣結(jié)合成為鹽酸小液滴，呈現(xiàn)霧狀，但不是煙，故B錯(cuò);濃硫酸置于空氣中易吸收水分，使溶劑質(zhì)量增加，溶液的質(zhì)量增加，故C正確;濃硫酸溶于水時(shí)能放出大量的熱，是濃硫酸的重要物理性質(zhì)。故D正確。
答案：B
3.酸的化學(xué)性質(zhì)
活動(dòng)與探究：在稀鹽酸和稀硫酸中分別滴加紫色石蕊溶液和無色酚酞溶液。
現(xiàn)象：稀鹽酸和稀硫酸均能使紫色石蕊溶液變紅色，無色酚酞溶液不變色。
結(jié)論1：酸能與指示劑反應(yīng)，使紫色石蕊溶液變紅色。
回顧：在金屬的性質(zhì)中，活潑金屬都能與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)：
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2 Zn+2HCl====ZnCl2+H2
Fe+2HCl====FeCl2+H2 2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2 Fe+H2SO4====FeSO4+H2
結(jié)論2：酸能與活潑金屬反應(yīng)，生成氫氣。
活動(dòng)與探究：將一根生銹的鐵釘，放入盛有稀鹽酸和稀硫酸的試管里，過一會(huì)兒取出。
現(xiàn)象 化學(xué)方程式
生銹鐵釘放入稀鹽酸里 鐵銹除去，溶液變黃 Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
生銹鐵釘放入稀硫酸里 鐵銹除去，溶液變黃 Fe2O3+3H2SO4====
Fe2(SO4)3+3H2O
結(jié)論3：酸能與金屬氧化物反應(yīng)。
再如：CuO+2HCl====CuCl2+H2O CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
應(yīng)用：在工業(yè)上，可利用以上性質(zhì)除去金屬表面的銹。
回顧：實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的反應(yīng)：
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2
結(jié)論4：酸能與碳酸鹽反應(yīng)。再如：Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+CO2
狀元筆記
用酸除鐵銹時(shí)，不能將鐵器長(zhǎng)時(shí)間放在酸里浸泡，因?yàn)殍F銹除去后，鐵也會(huì)與酸反應(yīng)。
(提示：像Na2CO3、CaCO3 這樣，由金屬離子和碳酸根離子組成的化合物屬于碳酸鹽)
總結(jié)：鹽酸和稀硫酸具有以下相似的化學(xué)性質(zhì)
(1)酸與指示劑反應(yīng)
(2)酸與活潑金屬反應(yīng)
(3)酸與金屬氧化物反應(yīng)
(4)酸與碳酸鹽反應(yīng)
狀元筆記 酸的性質(zhì)中有兩條生氣的反應(yīng)：
酸+活潑金屬 H2
酸+碳酸鹽 CO2
【示例】泉州是白螞蟻的高發(fā)地區(qū)，白螞蟻會(huì)蛀蝕木頭，它分泌的蟻酸是一種酸，還能腐蝕很多建筑材料。下列建筑材料最不容易被白螞蟻腐蝕的是( )
A.鋼筋 B.銅制品 C.大理石 D.鋁合金
解析：鋼筋的主要成分是鐵，鋁合金的主要成分是鋁。由題中信息可知：白螞蟻分泌的蟻酸是一種酸，根據(jù)酸的性質(zhì)，蟻酸一定能與排在氫前的活潑金屬如鐵、鋁等反應(yīng)，大理石的主要成分是碳酸鈣，易與酸反應(yīng)，故A、C、D選項(xiàng)不符合題意。銅排在氫后，故不能與酸反應(yīng)，不容易被蟻酸腐蝕，選項(xiàng)B正確。
答案：B
三、常見的堿
1.幾種常見的堿
(1)氫氧化鈉(NaOH)
氫氧化鈉有強(qiáng)烈的腐蝕性，故其俗名為火堿、燒堿、苛性鈉。使用氫氧化鈉時(shí)一定要特別小心，如果堿液沾到皮膚上要用較多的水沖洗，并涂上硼酸溶液。
①氫氧化鈉的物理性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)10-6】
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論
氫氧化鈉的顏色、狀態(tài) 白色、塊狀固體
將氫氧化鈉放置在表面皿上，放置一會(huì)兒 表面變得潮濕 氫氧化鈉固體易吸收水分
將氫氧化鈉放在盛少量水的試管里，用水觸摸試管外壁 試管發(fā)熱 氫氧化鈉溶解時(shí)放熱
說明：氫氧化鈉容易吸收空氣中的水分并逐漸溶解，這種現(xiàn)象叫做潮解。利用這種性質(zhì)可作某些氣體的干燥劑。
②氫氧化鈉的用途
在肥皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè)中作化工原料，在生活中用來除去油污。
狀元筆記
氫氧化鈉露置在空氣中一方面易吸水潮解，另一方面易吸收空氣中的CO2而變質(zhì)。因此，氫氧化鈉一定要密封保存。
(2)氫氧化鈣〔Ca(OH)2〕
氫氧化鈣俗名是熟石灰或消石灰，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用來檢驗(yàn)二氧化碳的石灰水就是氫氧化鈣的水溶液。
實(shí)驗(yàn)【10-7】 氫氧化鈣的制取。
在蒸發(fā)皿中放入一塊生石灰，加入少量水。
現(xiàn)象：放出大量的熱，水立即變?yōu)樗魵�，生石灰變�(yōu)榉勰睢?/p>
結(jié)論：CaO+H2O====Ca(OH)2
應(yīng)用：因?yàn)檠趸}易與水反應(yīng)，故可以作干燥劑。
熟石灰也有腐蝕性，可以用來消毒，使用時(shí)也要注意安全。
狀元筆記
濃硫酸、氫氧化鈉、氧化鈣都可以作干燥劑，但原理不同。濃硫酸與氫氧化鈉作干燥劑發(fā)生的是物理變化，氧化鈣發(fā)生的是化學(xué)變化。在選擇干燥劑時(shí)，被干燥的氣體不能與干燥劑發(fā)生反應(yīng)。
2.堿的化學(xué)性質(zhì)
活動(dòng)與探究： 向氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液中分別滴加紫色石蕊溶液和無色酚酞溶液。
現(xiàn)象：氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能使紫色石蕊溶液變藍(lán)，使無色酚酞溶液變紅。
結(jié)論1：堿溶液能與指示劑反應(yīng)。
回顧：用石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的反應(yīng)。
Ca(OH)2+CO2====CaCO3 +H2O
氫氧化鈉不僅能吸收空氣中的水，也能吸收空氣中的二氧化碳，發(fā)生下列反應(yīng)：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O，故氫氧化鈉要密封保存。
SO2、SO3與堿的反應(yīng)與上面的反應(yīng)類似：
2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O 2NaOH+SO3====Na2SO4+H2O
亞硫酸鈉 硫酸鈉
結(jié)論2：堿能與某些非金屬氧化物(如CO2、SO2、SO3等)反應(yīng)。
拓展實(shí)驗(yàn)：向氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液中滴加硫酸銅溶液和氯化鐵溶液。
現(xiàn)象：
滴加CuSO4溶液 滴加FeCl3溶液
現(xiàn)象 反應(yīng)方程式 現(xiàn)象 反應(yīng)方程式
NaOH溶液 有藍(lán)色沉
淀生成 2NaOH+CuSO4====
Cu(OH)2+Na2SO4
藍(lán)色 有紅褐色
沉淀生成 3NaOH+FeCl3====
Fe(OH)3+3NaCl
紅褐色
Ca(OH)2溶液 有藍(lán)色沉
淀生成 Ca(OH)2+CuSO4====Cu(OH)2+CaSO4 有紅褐色
沉淀生成 3Ca(OH)2+2FeCl3
====2Fe(OH)3+3CaCl2
(提示：像CuSO4、FeCl3這樣的化合物屬于鹽類)
結(jié)論3：堿溶液能與某些鹽溶液反應(yīng)。
總結(jié)：氫氧化鈉和氫氧化鈣有相似化學(xué)性質(zhì)。
①堿與指示劑反應(yīng)
②堿與某些非金屬氧化物反應(yīng)
③堿與某些鹽溶液反應(yīng)
狀元筆記
并非所有的非金屬氧化物都能與堿反應(yīng)，如CO、H2O等就不能與堿反應(yīng)。
【示例】某同學(xué)為了區(qū)別氫氧化鈉溶液和澄清石灰水，設(shè)計(jì)了如下圖所示的四組實(shí)驗(yàn)方案，其中能達(dá)到目的的是( )
解析：NaOH溶液和Ca(OH)2溶液具有相似的化學(xué)性質(zhì)，與鹽酸、氯化銅溶液、石蕊溶液、二氧化碳均能發(fā)生反應(yīng)，A、B、C中兩支試管中反應(yīng)的現(xiàn)象相同，D項(xiàng)現(xiàn)象不同，故應(yīng)選D鑒別。
答案：D
3.不同的酸、不同的堿化學(xué)性質(zhì)相似的原因
【實(shí)驗(yàn)10-8】 鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、蒸餾水和乙醇的導(dǎo)電性
現(xiàn)象：鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液能導(dǎo)電;蒸餾水、乙醇不導(dǎo)電。
解釋：HCl在水中會(huì)解離出H+和Cl-，H2SO4在水中會(huì)解離出H+和 ;NaOH在水中會(huì)解離出Na+和OH-，Ca(OH)2在水中會(huì)解離出Ca2+和OH-。(如下圖所示)故以上溶液能導(dǎo)電。而水和乙醇是以分子的形式存在，故不能導(dǎo)電。
以上幾種物質(zhì)在溶液中存在的離子，可以總結(jié)為：
物質(zhì) 水溶液中的離子
鹽酸(HCl) H+ Cl-
硫酸(H2SO4) H+
氫氧化鈉(NaOH) Na+ OH-
氫氧化鈣〔Ca(OH)2〕 Ca2+ OH-
結(jié)論：硫酸和鹽酸的溶液中都含有H+和酸根離子，即不同的酸溶液中含有相同的H+，所以酸有一些相似的化學(xué)性質(zhì)。同樣，堿溶液中都含有相同的OH-，故堿溶液也有相似的化學(xué)性質(zhì)。
狀元筆記
物質(zhì)導(dǎo)電的條件是有自由移動(dòng)的帶電粒子。故若溶液中的溶質(zhì)以分子形式存在，則該溶液不導(dǎo)電，如酒精溶液、蔗糖溶液;若溶質(zhì)以離子形式存在，該溶液導(dǎo)電，如酸、堿、鹽的溶液。
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