二、溶液酸堿度的表示——pH
【考點一】中和反應及其應用【示范題1】在通常情況下,某實驗小組借助pH傳感器探究稀鹽酸和氫氧化鈉反應過程中溶液pH的變化規(guī)律,得到如圖所示曲線。下列有關該實驗的說法正確的是( )A.該實驗是將氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中B.a點溶液能使紫色石蕊試液變紅C.b點表示稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應D.c點時,溶液中的溶質只有氯化鈉
【考點二】溶液的pH與測定【示范題2】(2023·株洲中考)健康人的體液必須維持在一定的酸堿度范圍內,如果出現異常,則可能導致疾病。如表是人體內的一些體液和排泄物的正常pH范圍。下列有關說法正確的是( )
A.當膽汁pH7.3時,人體可能導致疾病B.胃液一定顯酸性,尿液一定顯堿性C.可使用廣泛pH試紙測定血漿的pH是否在正常范圍內D.膽汁、血漿都呈堿性且膽汁的堿性比血漿強
【示范題3】用pH試紙測定蘇打水的酸堿度時,如果先將試紙用蒸餾水潤濕,然后再進行測定,則測得的結果與蘇打水實際pH比較的結果是( )A.偏小　　　　　B.偏大C.不變D.無法確定
【方法點撥】(1)溶液pH與酸堿度的關系:當溶液的pH小于7時,溶液呈酸性,且pH越小,酸性越強。同理溶液的pH越大,堿性越強。(2)測定溶液的pH時應注意:①不能把pH試紙浸入待測液,否則會將待測液污染。②不能用水濕潤pH試紙,否則會將待測液稀釋,改變其酸堿度。③用pH試紙只能粗略測定溶液的酸堿度,測定結果為整數。
【實驗】酸堿中和反應的實驗探究1.原理:中和反應(如氫氧化鈉溶液與鹽酸的反應)中,往往無明顯的實驗現象,無法確定反應是否發(fā)生及反應進行的程度,因此,需要借助指示劑或其他方法來判斷。2.指示劑的選擇:(1)一般選用酚酞溶液。NaOH等堿溶液中滴入酚酞溶液,溶液變________色。滴入稀鹽酸或稀硫酸恰好中和時,溶液呈中性,變?yōu)開_______色,標志著中和反應完成。?(2)指示劑不選用紫色石蕊溶液的原因是紫色石蕊溶液在堿溶液中呈藍色,在中性溶液中呈紫色,藍色和紫色之間沒有明顯的界限,反應現象不明顯。
3.判斷中和反應是否發(fā)生的方法:
4.酸堿中和反應后溶液pH及溶質成分的判斷(以NaOH與HCl反應為例):
　NaOH、 NaCl　?
　HCl、 NaCl　
【學霸提醒】1.中和反應過程中往往沒有明顯現象,無法確定是否發(fā)生反應或反應是否完全,因此需借助酸堿指示劑來判斷反應的發(fā)生;2.中和反應一定是放熱反應。
【示范題】在學習了常見的酸和堿后,某化學興趣小組的同學圍繞“酸堿中和反應”,在老師引導下開展實驗探究活動,請你參與下列活動?！緦嶒炋骄俊繉溲趸浫芤号c稀硫酸混合,觀察不到明顯現象,為證明氫氧化鉀溶液與稀硫酸發(fā)生了反應,三位同學進行了以下實驗。
(1)測定溶液pH變化的方法甲同學在實驗過程中測得pH變化如圖1所示,則該同學是將_______(填字母序號)。?a.氫氧化鉀溶液滴入稀硫酸中b.稀硫酸滴入氫氧化鉀溶液中(2)測混合過程中的溫度變化乙同學在實驗過程中測得反應混合溶液的溫度變化如圖2所示,說明稀硫酸與氫氧化鉀溶液發(fā)生的反應是__________(填“放熱”或“吸熱”)反應。圖2中B點表示的含義是______________________________。?
　KOH和H2SO4恰好完全反應　
(3)借助于酸堿指示劑丙同學通過圖3所示實驗,他觀察到溶液由紅色變成無色,也證明氫氧化鉀溶液與稀硫酸發(fā)生了化學反應,反應的化學方程式為_________________________________。?【提出問題】針對反應后溶液中溶質的成分,大家紛紛提出了猜想?！静孪肱c假設】猜想一:只有K2SO4猜想二:有K2SO4和H2SO4猜想三:有K2SO4和KOH
　2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O　
【進行實驗】為了驗證猜想,學習小組選用Fe2O3粉末、BaCl2溶液,進行如下探究:
　固體粉末減少(或消失),溶液變
【實驗結論】通過探究,同學們一致確定猜想二是正確的?！驹u價與反思】(4)丁同學針對上述方案提出疑問,認為方案二是不合理的,理由是____________________________________________________________。?(5)同學們經過反思與討論,最后認為方案一中的Fe2O3粉末可以用下列的某些物質代替,也能得到同樣的實驗結論,請你選出可用藥品的字母序號__________。?A.Mg　B.CuO　C.KCl　D.Na2CO3(6)分析反應后所得溶液中溶質的成分時,除了考慮生成物外,還要考慮_________________________________________。?
　K2SO4與BaCl2反應也會產生白色沉淀,無法證明H2SO4一定存在　
量(或反應物是否有剩余)　
【命題點一】溶液的酸堿性與pH1.(2023·邵陽中考)一些物質的pH范圍如下,其中呈堿性的是( )A.廁所清潔劑(1~2)B.橘子汁(3~4)C.西瓜汁(5~6)D.爐具清潔劑(12~13)
2.(2023·郴州中考)在農業(yè)生產中,農作物一般適宜在中性或接近中性的土壤中生長?，F對四個化工廠周圍的土壤進行采樣測定pH,結果如表:
其中最適宜種植農作物的土壤是( )A.①　　　B.②　　　C.③　　　D.④
3.(2023·湘潭中考)某同學郊游時不慎被蜜蜂蜇傷,蜜蜂的刺液是酸性的。為減輕疼痛可以在蜇傷處涂抹( )A.食醋(pH≈2.5)　　B.牛奶(pH≈6.5)C.食鹽水(pH≈7)D.肥皂水(pH≈10)
【命題點二】酸堿中和反應1. (2022·湘潭中考)向一定量的氫氧化鈉溶液中逐滴加入稀硫酸至過量。水的質量、氫氧化鈉質量、硫酸鈉質量隨稀硫酸質量變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.丙代表硫酸鈉的質量B.加入m g稀硫酸時,兩者恰好完全反應C.a點對應的溶液中溶質種類為三種 D.b點對應的溶液能使紫色石蕊溶液變紅
2.(2022·邵陽中考)推理是化學學習中常用的思維方式。下列推理正確的是( )A.原子是不顯電性的粒子,不顯電性的粒子一定是原子B.碳酸鈉俗稱純堿,能使酚酞溶液變紅,所以碳酸鈉屬于堿C.氧化物中一定含有氧元素,含氧元素的化合物一定是氧化物D.中和反應一定生成鹽和水,生成鹽和水的反應不一定是中和反應
3.(2019·邵陽中考)(1)用稀鹽酸和氫氧化鈉溶液進行中和反應實驗時,反應過程溶液pH變化曲線如圖所示:①該反應的化學方程式是_____________________________;?②該實驗操作是將___________(寫溶質的化學式)溶液逐滴加入另一種溶液中。?(2)若用稀硫酸代替(1)中的稀鹽酸,將稀硫酸逐滴加入至盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中,當滴加到一定量并充分反應時,請對燒杯中溶質成分進行探究?！咎岢鰡栴}】此時燒杯中的溶質成分是什么?【猜想與假設】Ⅰ:Na2SO4Ⅱ:____________________?Ⅲ:Na2SO4和NaOH
　NaOH+HCl===NaCl+H2O　
　H2SO4和Na2SO4　
【基礎達標】1.(2023·眉山中考)表格的四種食物的近似pH,你認為胃酸過多的患者不宜多吃的食物是( )
A.蘋果汁　　　　B.豆?jié){C.玉米粥D.雞蛋清
5.部分水果及飲料的pH如下:下列說法正確的是( )A.西瓜汁顯堿性B.橘子汁中滴入酚酞,溶液變紅C.蘇打水顯酸性D.胃酸過多的人應該少飲檸檬水
6.下列生產生活中的應用,利用了中和反應原理的是( )A.生石灰用作食品干燥劑B.用熟石灰和硫酸銅制波爾多液C.用小蘇打作面點發(fā)酵劑D.服用含Al(OH)3的藥物治療胃酸過多
7.(2023·眉山中考)實驗小組用傳感器探究稀NaOH溶液與稀鹽酸反應過程中溫度和pH的變化。測定結果如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.反應過程中有熱量放出B.30 s時,溶液中溶質為HCl和NaClC.60 s時,加入1~2滴紫色石蕊溶液變成藍色D.該實驗是將稀鹽酸加入稀NaOH溶液
8.(2022·衡陽中考)構建思維導圖是一種重要的學習方法。請根據酸和堿的化學性質思維導圖,回答下列問題。(“——”表示相連的兩類物質之間可以發(fā)生化學反應)(1)請寫出圖中甲表示的物質類別:________________。?(2)酸與堿作用生成鹽和水的反應,叫做中和反應。請寫出一個中和反應的化學方程式:______________________________________。?(3)酸和堿能與指示劑反應,而使指示劑顯示不同的顏色。如NaOH溶液能使無色酚酞變成________色。?
　HCl+NaOH===NaCl+H2O(合理即可)　
9.中和反應在日常生活和工農業(yè)生產中有廣泛的應用。(1)向盛有一定量稀鹽酸的密閉隔熱容器中加入氫氧化鈉固體,利用數字傳感器測出反應時間與溶液溫度變化的圖像如圖所示。①甲同學得出結論:稀鹽酸和氫氧化鈉反應過程中放熱。乙同學不同意他的觀點,乙同學的理由是__________________________________________。?
　氫氧化鈉固體溶于水放熱,也能使溫度升高　
②丙同學取少量反應后的溶液于試管中,加入無色酚酞溶液,無明顯現象,于是三位同學對反應后溶液中溶質的成分作出猜想:猜想一:NaCl猜想二:NaCl和NaOH猜想三:________________?③同學們經過討論后認為猜想________一定不正確。?④為了驗證其余猜想,丙同學進行如下探究。
(2)丁同學在試管中加入約1 mL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硫酸,邊不斷振蕩試管,至溶液顏色____________________為止,說明氫氧化鈉和稀硫酸恰好完全反應,該反應的化學方程式為?___________________________________。?(3)結合上述實驗,中和反應的實質是______________________________________。?
　2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O　
　氫離子和氫氧根離子結合生成水分子　
【能力提升】1.下表列出了物質在常溫下的近似pH,下列說法正確的是( )
A.表中所有的食物都顯酸性B.蚊蟲叮咬后,涂抹牙膏可減輕痛癢C.廁所清潔劑與爐具清潔劑混合使用清潔油漬效果更佳D.胃酸過多的人多食用橘子
2.(2023·蘇州中考)常溫下,將10 mL 5% NaOH溶液逐滴加入盛有5 mL 5%稀鹽酸(含2滴酚酞)的錐形瓶中,邊滴邊振蕩。下列有關說法正確的是( )A.滴加過程中,錐形瓶內溶液中Na+的數目不斷增加B.滴加過程中,溶液恰好由無色變?yōu)榧t色時,溶液pH為7C.滴加過程中,錐形瓶內溶液溫度不斷升高D.滴加結束后,取少量溶液蒸干,所得白色固體是NaCl
3.(2023·宜昌中考)為了證明中和反應是否發(fā)生,小文同學做了如圖四個實驗,不能達到實驗目的的是( )A.甲實驗中,溶液仍為無色B.乙實驗,溶液由無色變?yōu)榧t色C.丙實驗中,溶液由紅色變?yōu)闊o色D.丁實驗中,溶液由紅色變?yōu)闊o色
4. (2023·包頭中考)常溫下向一定量的稀鹽酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液至過量,測得水的質量、氯化鈉的質量隨氫氧化鈉溶液質量的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.乙表示的物質為氯化鈉B.加入b g NaOH溶液時,恰好完全反應C.加入c g NaOH溶液時,所得溶液中的陰離子為Cl-D.NaOH溶液由a g遞增到b g,所得溶液的酸性逐漸減弱
5.在做酸堿反應的實驗時,向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中,逐漸加入稀鹽酸。燒杯內相關物質的質量與加入稀鹽酸質量的變化關系不正確的是( )
6.恰好中和100 g溶質質量分數為8.0%的氫氧化鈉溶液,需要100 g溶質質量分數為7.3%的稀鹽酸。若將稀鹽酸換成100 g溶質質量分數為7.3%的稀硫酸與其反應,則充分反應后溶液的pH( )A.小于7　　　　　B.大于7C.等于7D.無法判斷
7. (2023·武威中考)某化學興趣小組三位同學在學習了硫酸與氫氧化鈉的反應后,分別結合自己在實驗室中所做的實驗,從不同方面對其進行圖像描述。圖A是實際操作圖,圖B是反應過程中溶液的酸堿度變化圖,圖C是微觀粒子結合過程的示意圖。
根據以上圖示,回答下列問題:(1)依據圖A、圖B可知,該實驗是將__________滴加到另一種溶液中。?(2)圖B中b點溶液中溶質是____________________。?(3)向pH=7的溶液中滴加氯化鋇,發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________。?(4)寫出圖C中方框內乙粒子的符號__________。?
　NaOH、Na2SO4　
　Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓
8.某興趣小組的同學們以“稀鹽酸與氫氧化鋇溶液能否反應”為課題進行了科學探究。他們做了如圖所示的實驗:同學們在燒杯中加入10 mL氫氧化鋇溶液,然后滴加無色酚酞試液,繼續(xù)向燒杯中滴加稀鹽酸,邊滴邊攪拌,觀察到(1)________________________,從而得出稀鹽酸與氫氧化鋇能發(fā)生反應的結論。?他們繼續(xù)向溶液M中滴加碳酸鈉溶液,發(fā)現只有白色沉淀產生,無其他實驗現象。由此可知,溶液M中除了含有酚酞外,還含有的溶質是(2)___________(填化學式)。?
　溶液由紅色變?yōu)闊o色　
【提出問題】反應最終所得溶液N的溶質成分是什么(不考慮酚酞)?【猜想與假設】甲同學猜想:NaCl、BaCl2乙同學猜想:NaCl丙同學猜想:NaCl、Na2CO3【分析與交流】上述猜想中不合理的是(3)________同學的猜想。甲同學猜想溶液N中含有NaCl的依據是(4)___________________________________(用化學方程式表示)。?【活動與探究】同學們取少量溶液N,向其中滴加(5)________________,觀察到(6)________________________,即可確定乙同學的猜想正確。?【總結與提升】通過上述探究可知:一般我們都是從生成物和反應物兩個角度對反應后溶質成分做出猜想,并結合(7)______________排除不合理猜想,然后再設計實驗驗證猜想。?
　BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl　

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