题目内容

【题目】重庆外国语学校初三(1) 班的学生在学习酸碱盐时,了解到硫酸氢钠(NaHSO4)的水溶液能使紫色石蕊溶液变红色,于是他们对该物质进行探究。

[提出疑问] NaHSO4具有怎样的化学性质?

[微观探析]图1是Ba(OH)2与NaHSO4反应的微观示意图

(1)根据图1信息,写出图1中Ba(OH)2与NaHSO4反应的化学方程式_____。

(2)根据图1信息,下列推断合理的是_____ (填序号)。

A NaHSO4是一种酸

B NaHSO4 溶液能与Zn反应生成氢气

C NaHSO4 能与NaOH发生反应,其本质是H+与OH-反应

D 可以用酚酞溶液检验图1反应后溶液的酸碱性

(3)向NaHSO4溶液中逐渐加入氢氧化钡固体,其导电性可用图2中_____(填字母)曲线来表示。

[实验探究]向NaHSO4溶液中分别加入氧化铜粉末和碳酸钠溶液(如图3);

(4)实验①若加入过量的CuO,反应后溶液中一定大量含有的离子是_____。

(5)实验②中加入一定量的Na2CO3溶液,观察到有气泡放出,小王同学对反应后溶液的成分产生了兴趣,作出以下猜想并设计实验进行证明。

猜想一:Na2SO4和 NaHSO4

猜想二:Na2SO4

猜想三:Na2SO4和_____

(6)实验方案:取反应后溶液,滴加_____,溶液变红色; 则猜想三正确。

【答案】 BCD C 钠离子、硫酸根、铜离子 Na2CO3 酚酞试剂

【解析】

探究硫酸氢钠(NaHSO4)。

提出疑问:NaHSO4具有怎样的化学性质?

(1)根据图1中Ba(OH)2与NaHSO4反应的微观示意图可知,Ba(OH)2与NaHSO4反应生成氢氧化钠、水和硫酸钡沉淀,反应的化学方程式为。

(2)根据图1信息,则有:

A、NaHSO4是由钠离子、氢离子和硫酸根构成的,由金属阳离子与酸根阴离子构成的物质属于盐,还有氢离子,NaHSO4是一种酸式盐,A选项推断不合理,不符合题意;

B、NaHSO4 溶液中有自由移动的氢离子,能与Zn反应生成氢气,B选项推断合理,符合题意;

C、NaHSO4溶液中有自由移动的氢离子,NaOH溶液中有自由移动的氢氧根,NaHSO4能与NaOH发生反应生成硫酸钠和水,其本质是H+与OH-反应,C选项推断合理,符合题意;

D、NaHSO4溶液中有自由移动的氢离子,溶液呈酸性,加入酚酞试剂为无色,Ba(OH)2与NaHSO4反应生成氢氧化钠、水和硫酸钡沉淀,反应后溶液中有氢氧根,溶液呈碱性,使酚酞试剂变红,可以用酚酞溶液检验图1反应后溶液的酸碱性,D选项推断合理,符合题意。故选BCD。

(3)向NaHSO4溶液中逐渐加入氢氧化钡固体,Ba(OH)2与NaHSO4反应生成氢氧化钠、水和硫酸钡沉淀,因为生成沉淀和水,溶液中自由移动的阴离子和阳离子数目会减少,溶液的导电性会减小,硫酸氢钠反应完后,继续加入氢氧化钡固体,氢氧化钡溶解形成钡离子和氢氧根,溶液中自由移动的阴离子和阳离子数目会增加,溶液的导电性会增强,因此溶液的导电性先减小后增加,可用图2中C曲线来表示。

实验探究:

如图3所示向NaHSO4溶液中分别加入氧化铜粉末和碳酸钠溶液,试管①中氧化铜与硫酸氢钠反应生成硫酸铜、水和硫酸钠,试管②中碳酸钠与硫酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和水。

(4)实验①若加入过量的CuO,氧化铜与硫酸氢钠反应生成硫酸铜、水和硫酸钠,氢离子完全反应生成水,硫酸铜易溶于水,形成铜离子和硫酸根,硫酸钠易溶于水,形成钠离子和硫酸根,反应后溶液中一定大量含有的离子是钠离子、硫酸根、铜离子。

(5)实验②中加入一定量的Na2CO3溶液,观察到有气泡放出,小王同学对反应后溶液的成分作出以下猜想并设计实验进行证明。

① Na2CO3溶液量少,硫酸氢钠未完全反应,有剩余,则有猜想一Na2SO4和 NaHSO4;

② Na2CO3溶液适量,硫酸氢钠与碳酸钠恰好完全反应,生成硫酸钠、二氧化碳和水,则有猜想二Na2SO4;

③ Na2CO3溶液过量,硫酸氢钠与碳酸钠完全反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,则有猜想三Na2SO4和Na2CO3。

(6)实验方案:硫酸氢钠溶液呈酸性,硫酸钠溶液呈中性,都不能使酚酞试剂变色,碳酸钠溶液呈碱性,可以使酚酞试剂变红,取反应后溶液,滴加酚酞试剂,溶液变红色;则猜想三正确。

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