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专项(五)酸碱盐化学性质的实验探究考点突破一、酸碱盐反应间的特征现象1.冒气泡碳酸钙与稀盐酸:(写化学方程式,下同);碳酸钠与稀盐酸:;碳酸氢钠与稀盐酸:。2.生成沉淀碳酸钠与氢氧化钙:;碳酸钠与氯化钙:;氢氧化钙与二氧化碳:。CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2ONa2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2OCa(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOHCaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaClCO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O考点突破3.指示剂颜色变化石蕊溶液遇酸,遇碱;向含有石蕊溶液的酸溶液中滴加碱性溶液,溶液颜色由变为;酚酞溶液遇酸,遇碱,向含有酚酞溶液的碱溶液中滴加酸性溶液,溶液颜色由变为。4.无现象反应氢氧化钠与稀盐酸(中和反应)(写化学方程式,下同);氢氧化钠与二氧化碳。对于无现象的反应,需要从反应物消失或者有新物质生成两个角度加以判断。变红变蓝红色紫色或蓝色变为无色红色无色NaOH+HClNaCl+H2O2NaOH+CO2Na2CO3+H2O考点突破二、反应后溶液中溶质的分析思路是“生成物一定有,反应物可能有”。一旦反应发生,就会有新物质生成,则新物质一定存在在反应后体系中(需注意,如果生成了沉淀,沉淀不属于溶质);另外,还要分析反应物是否过量的问题,若两种反应物恰好完全反应,则没有反应物剩余,若有一种反应物过量,二者没有完全反应,则过量的反应物也会存在在反应后的体系中(需注意,不可能出现两种反应物均有剩余的可能性)。考点突破以氢氧化钠与盐酸反应为例:反应后溶液成分中一定存在的物质是,属于(填物质类别)。反应后物质成分可能为:①(恰好反应);②(酸过量);③(碱过量);④NaCl、NaOH和HCl,此情况不合理的原因是。NaCl和H2O混合物NaCl、H2ONaCl、H2O、HClNaCl、H2O、NaOHNaOH和HCl不能同时存在,会相互反应直到其中一种物质耗尽典题训练1.[2017·石景山一模节选]A~E五种物质分别由H、O、C、Cl、Ca五种元素中的两种或三种组成,请回答下列问题。(3)向NaOH溶液依次加入C物质、D溶液、E溶液和紫色石蕊溶液,现象如图所示。①C和D两种物质分别是、。②加入E后沉淀溶解并产生大量气泡,用化学方程式表示产生此现象的原因。③红色溶液中含有的物质有水、石蕊、。图G5-1CO2Ca(OH)2(或CaCl2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑HCl、CaCl2、NaCl典题训练[解析]在5支试管中现象较为明显的是3和4,其中,3中生成白色沉淀,应为碳酸钙沉淀,而4中沉淀消失,并冒出气泡,说明加入的E溶液为稀盐酸,向试管4中加入石蕊试液,溶液变红,说明盐酸过量。再从3中现象往前推导,3中生成的碳酸钙沉淀是由2中溶液与D溶液反应生成的,则一定有钙离子与碳酸根离子存在,联系试管1中物质,可推知C物质可能为CO2,与氢氧化钠反应生成碳酸钠,即试管2中为碳酸钠,再与加入的D溶液(氢氧化钙或氯化钙)反应生成碳酸钙沉淀。本题借助反应现象来考查反应原理,因此,在酸碱盐化学性质的探究问题中,明确反应现象,判断反应后成分,是正确分析问题解决问题的关键。典题训练2.[2018·顺义一模]化学晚会上,小明表演了一个小魔术——“矿泉水”变成“牛奶”、“雪碧”和“红酒”。回答下列问题:(1)“矿泉水”实际是石灰水,加入液体A后出现白色浑浊,形似牛奶,该过程发生反应的化学方程式为。(2)“牛奶”中加入B,有大量气泡产生,变成“雪碧”,则B物质是,该过程发生的化学反应最多有个。(3)C是一种紫色的溶液,滴入“雪碧”中变为红色,则“雪碧”的组成是。图G5-2Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH(合理即可)HCl3NaCl、CaCl2、HCl、H2O典题训练[解析]本题考查酸碱盐间的相互反应规律。(1)石灰水与液体A反应生成白色沉淀(碳酸钙),故A可为碳酸钠。(2)向反应后的烧杯中加入B物质,生成大量气泡,沉淀消失,说明加入的物质能与碳酸钙反应生成气体,故为稀盐酸。要判断该过程发生的化学反应最多有几个,需要对“牛奶”中成分进行分析,利用“生成物一定有,反应物可能有”的原则,“牛奶”中一定有生成的碳酸钙和氢氧化钠,可能有反应物氢氧化钙或碳酸钠。“牛奶”与稀盐酸反应过程当中,就一定会有碳酸钙与稀盐酸、氢氧化钠与稀盐酸的反应,还有就是可能剩余的反应物之一——氢氧化钙或碳酸钠与稀盐酸的反应,故能发生的化学反应一共3个。(3)现象中出现“由紫色变红色”,是石蕊遇酸的现象,说明“雪碧”显酸性,即可推知上一步所加稀盐酸为过量。分析可能发生的三个反应,可知反应后溶液中一定有NaCl、CaCl2、HCl、H2O。需注意提问方法,若问溶质,则不需答H2O。典题训练3.[2018·包头]为探究CuO和稀硫酸反应后溶液中溶质的成分,同学们设计了实验,步骤如下:(1)取少量CuO粉末于试管中,滴加稀硫酸,粉末全部溶解,得到溶液A。(2)向步骤(1)的试管中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。得出结论:A中溶质只有CuSO4。有同学认为该结论不合理,继续进行实验。(3)向步骤(2)的试管中滴加NaOH溶液,产生沉淀质量随加入NaOH溶液质量的变化关系如图。①A中的溶质有(填化学式),b~c之间的沉淀是。②c点对应溶液中溶质的可能组成有(填化学式)。③由以上实验总结出:在分析化学反应后溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑。图G5-3CuSO4、H2SO4BaSO4、Cu(OH)2NaCl或NaCl、Na2SO4或NaCl、BaCl2反应物是否有剩余典题训练4.[2018·朝阳二模]小明发现生物老师将一勺白色粉末加入鱼缸后,水中有气泡产生,奄奄一息的鱼很快就活蹦乱跳,于是对这种“白色粉末”产生兴趣,与小刚一起进行了相关探究。(1)实验准备①查阅资料:白色粉末的主要成分是过碳酸钠(Na2CO4),常温下与水反应生成氧气。②用一定溶质质量分数的NaOH和Na2CO3两种溶液进行如下实验。典题训练NaOH溶液Na2CO3溶液滴加酚酞溶液溶液变红色溶液变红色加入稀盐酸无明显现象现象Ⅰ加入澄清石灰水无明显现象现象Ⅱ加入1%的CaCl2溶液溶液变浑浊溶液变浑浊加入0.1%的CaCl2溶液无明显现象溶液变浑浊表中的现象Ⅰ为,现象Ⅱ对应的化学反应方程式为。有气泡产生Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓典题训练(2)实验过程实验1:检验气体小明用白色粉末和水反应制取并收集产生的气体时,应选用的装置是(填序号)。经检验该气体是氧气。图G5-4BC典题训练实验2:检验反应后溶液中的溶质成分猜想假设小刚猜想:Na2CO3和NaOH;小明猜想:Na2CO3。进行实验小明取实验1反应后的溶液于试管中,滴加1%的CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,认为自己的猜想正确。典题训练表达交流①小刚对小明的实验方案提出质疑,他的理由是。②为了证明小明的猜想是否正确,你的实验方案是。(3)反思拓展根据上述探究可知,保存该白色粉末时应注意。NaOH溶液、Na2CO3溶液中滴加1%的CaCl2溶液均有白色沉淀产生,无法证明溶液中只有Na2CO3取实验1反应后的溶液于试管中,加入过量0.1%的CaCl2溶液,过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液,若溶液无明显变化,则不含NaOH,若溶液变红,则含有NaOH防潮或密封保存典题训练[解析]本题重点考查Na2CO3的化学性质和在有Na2CO3的溶液中,NaOH的检验方法。由于碳酸钠显碱性,故无法直接检验氢氧化钠。在实验2中,“小明取实验1反应后的溶液于试管中,滴加1%的CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,认为自己的猜想正确”,我们可以根据表格资料来判断,在表格中,NaOH溶液、Na2CO3溶液中滴加1%的CaCl2溶液均有白色沉淀产生,无法证明溶液中只有Na2CO3。因此,检验Na2CO3中是否有NaOH的方法应为在不干扰氢氧化钠的前提下先把碳酸钠除掉,再用酚酞检验氢氧化钠。典题训练5.[2018·黄石]松花皮蛋是黄石八珍之一,腌制皮蛋的一种原料是由NaCl、CaO和Na2CO3组成的固体混合物。某化学兴趣小组用该原料,在实验室进行如下实验:将该固体混合物放入烧杯中,加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀和无色澄清滤液。同学们对滤液的溶质成分进行了探究。请完成以下探究过程,并将①~⑤处答案填入相应的位置。固体溶解过程中发生了两个化学反应:CaO+H2OCa(OH)2;①。Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH[解析]①原料中的氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,固体原料溶解过程发生的两种反应的化学方程式分别为CaO+H2OCa(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH。典题训练提出问题滤液中的溶质成分是什么?作出猜想Ⅰ.溶质为:NaCl、NaOH、Ca(OH)2;Ⅱ.溶质为:NaCl、NaOH;Ⅲ.溶质为:②。NaCl、NaOH、Na2CO3典题训练[解析]②固体中的氯化钠不参与反应,氧化钙已全部转化为氢氧化钙,氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和氢氧化钠,因此,反应后滤液中溶质的成分有以下三种情况:Ⅰ.溶液中氢氧化钙过量,滤液中含有的溶质是NaCl、NaOH、Ca(OH)2;Ⅱ.溶液中的氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,滤液中含有的溶质是NaCl、NaOH;Ⅲ.溶液中碳酸钠过量,滤液中含有的溶质是NaCl、NaOH、Na2CO3。典题训练设计方案实验操作现象结论取少量滤液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液③猜想Ⅰ正确另取少量滤液于试管中,向其中滴加足量的④溶液。(填化学式)有气泡产生猜想Ⅲ正确交流反思兴趣小组经过讨论认为:若猜想Ⅱ正确,该原料中的CaO与Na2CO3的质量比为⑤。产生白色沉淀HCl28∶53典题训练[解析]设计方案③取少量滤液于试管中,向其中滴加碳酸钠溶液,产生白色沉淀,证明猜想Ⅰ正确,因为氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;④取少量滤液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,证明猜想Ⅲ正确,因为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳气体和水。交流反思⑤如果猜想Ⅱ正确,说明溶液中的氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应,由CaO+H2OCa(OH)2可知,CaO和Ca(OH)2的质量比为56∶74,由Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH可知,Ca(OH)2和Na2CO3恰好完全反应时的质量比为74∶106,则该原料中CaO和Na2CO3的质量比为56∶106=28∶53。