中考数据传感器各种玩法—pH版

以下是各省中考或模拟考试中出现的一些关于pH曲线的题型，基本可以把所有考点囊括在内。

1.某同学在常温下进行了稀盐酸和氢氧化钠溶液中和反应的实验探究，并利用数字传感器借助计算机绘制出了溶液pH变化曲线，如下图所示。下列有关说法中，不正确的是

A．开始时下面烧杯中盛的是氢氧化钠溶液
B．在该反应过程中溶液里数量减少
C．在b点时烧杯中的溶液呈中性
D．在c点时烧杯中的溶质是HCl、NaCl

解析： A选项：图像初始pH大于7，说明初始溶液呈碱性，所以烧杯中盛的是氢氧化钠溶液，该说法正确。

B选项：稀盐酸和氢氧化钠发生中和反应：HCl + NaOH = NaCl + H2O，反应的实质是H+和OH-结合生成水分子，所以H+和OH-的数量会减少，这里题目表述不完整，但结合选项逻辑，该说法是合理的（如果是指H+或OH-数量减少）。

C选项：b点pH=7，说明此时烧杯中的溶液呈中性，该说法正确。

D选项：c点pH小于7，说明稀盐酸过量，此时溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl，该说法正确。

2.用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的中和反应，反应过程中温度和 pH 变化如图所示。下列说法错误的是

A ．该反应放出热量
B ．M 点溶液中溶质为 NaCl 和 HCl
C ．N 点到 P 点变化的微观本质是 H++OH- →H2O
D ．向 P 点溶液中滴入 2 滴酚酞溶液，溶液变红色

解析：A选项：从温度变化图可以看到，反应过程中温度先升高，说明该反应放出热量，A正确。
 B选项：M点对应温度还在上升阶段，说明反应还在进行中，此时pH<7，溶液呈酸性，说明盐酸过量，溶质为生成的NaCl和过量的HCl，B正确。
C选项：N点pH=7，说明此时酸碱恰好完全中和；N点到P点是继续滴加氢氧化钠溶液，微观本质是OH-过量，而不是H+ + OH- → H2O（这个是中和反应的本质，恰好中和后就不再发生这个反应了），C错误。
D选项：P点pH>7，溶液呈碱性，酚酞遇碱性溶液变红，所以滴入酚酞溶液会变红色，D正确。

3.易拉罐主要以铝或铁作为罐体主材，设计以下方法区分罐体主材：将可乐罐和椰汁罐分别剪裁出质量、形状均相同的两片分别置于锥形瓶中，同时加入足量的溶质质量分数相同的稀硫酸如左下图，用数字传感器测得瓶内气体压强变化如右下图（已知：温度越高压强越大，压强和单位体积内分子数成正比），下列说法中不正确是

A．由曲线可知，可乐罐主材是铁
B．装椰汁罐的锥形瓶中溶液最终呈浅绿色
C．反应结束后，可乐罐产生的氢气更多
D．反应结束后压强均下降，说明反应放热

 解析：先分析铝和铁与稀硫酸的反应：

铝和稀硫酸：2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2↑（溶液无色，等质量的铝比铁产生氢气多）

铁和稀硫酸：Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑（溶液浅绿色，反应速率比铝慢）

  A选项：从压强曲线看，可乐罐反应速率慢，最终压强高（产生氢气多）。铁的反应速率比铝慢，等质量的铝产生氢气更多，所以可乐罐主材是铝，不是铁，A错误。

B选项：椰子罐反应速率快，是铁制罐，铁和稀硫酸反应生成FeSO4，溶液呈浅绿色，B正确。

 C选项：最终可乐罐的压强更高，说明产生的氢气更多，C正确。

D选项：反应结束后温度降低，压强下降，说明反应过程放热，D正确。

4.20世纪，蔗糖产业一度成为珠海市的支柱产业之一。白蕉糖厂工业制备蔗糖的流程如图1所示。

(1)流程中操作a的名称是 ，在实验室进行蒸发操作时，当蒸发皿中      停止加热。
(2)蔗渣中加入氢氧化钠，捣碎后经过系列操作还可以造纸。
①某造纸厂利用硫酸中和废液中的氢氧化钠，现用废硫酸20t（H2SO4的质量分数为4.9%)与废液中的氢氧化钠恰好完全反应，计算废液中NaOH的质量。    

 (写出计算过程，反应的方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O)。

②.废液处理过程中pH的变化如图2。为了探究b点和c点对应溶液中的溶质成分不同，可选用的试剂有   (填字母)。

A．碳酸钠固体      B．铜片    

  C．氢氧化钠溶液        D．氧化铁

解析：流程中操作a是将蔗汁（液体）和蔗渣（固体）分离，这个操作的名称是过滤。

在实验室进行蒸发操作时，当蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热蒸干剩余水分。

①

② b点pH=7，溶质只有Na2SO4；

c点pH<7，溶质是Na2SO4和过量的H2SO4

。要区分两者，需要检验是否有H+：

  A. 碳酸钠固体：c点会产生气泡，b点无明显现象，可以区分；

 B. 铜片：铜不与稀硫酸反应，两者均无现象，无法区分；

 C. 氢氧化钠溶液：两者均无明显现象，无法区分；

D. 氧化铁：c点会溶解，溶液变黄，b点无现象，可以区分。

所以选AD。

5.酸碱中和反应广泛应用于日常生活、农业等众多领域。某兴趣小组同学在实验室，将稀盐酸滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，没有观察到明显现象。为研究盐酸和氢氧化钠是否发生了化学反应，该小组开展了项目式学习。

【任务一】从反应物消失的角度设计实验

按图1所示连接装置，将注射器内的稀盐酸缓慢地全部注入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，并用pH传感器测得烧瓶内溶液的pH变化如图2所示。

(1)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，观察到 ，证明氢氧化钠与盐酸发生了反应，写出反应的化学方程式            。

(2)图2中d点所示溶液中的阳离子是   （填化学符号）。

(3)下列试剂不能验证反应到达d点的是_________（填字母序号）。

A．锌粒 B．硝酸银溶液 C．无色酚酞试液 D．氧化铁 E．碳酸钙

解析：

1)氢氧化钠溶液呈碱性，能使酚酞变红，加入稀盐酸后，盐酸和氢氧化钠发生中和反应，碱性减弱，当恰好完全反应或酸过量时，溶液会由红色变为无色。
反应的化学方程式为：

HCl + NaOH = NaCl + H2O
现象：溶液由红色变为无色
(2)图2中d点的pH小于7，说明此时盐酸过量，溶液中的溶质是NaCl和HCl。
NaCl会电离出Na+，HCl会电离出H+，所以阳离子是Na+、H+
(3)d点溶液显酸性，盐酸过量，验证d点就是检验溶液中是否有过量的H+：
A. 锌粒：能与酸反应产生气泡，可以验证；
B. 硝酸银溶液：NaCl和HCl都能与AgNO3反应生成AgCl沉淀，无法验证是否有H+，不能验证；
C. 无色酚酞试液：酸性和中性溶液都不变色，无法验证是否有H+，不能验证；
D. 氧化铁：能与酸反应，溶液由无色变为黄色，可以验证；
E. 碳酸钙：能与酸反应产生气泡，可以验证。
所以不能验证的是BC

6.某小组取用氢氧化钠溶液与稀盐酸进行实验，如图是稀盐酸和氢氧化钠反应发生中和反应各项的变化，请分析：

（1）根据图 1 判断，该实验所进行的操作是将   ______      滴加到另一种溶液中。
（2）根据图 2 分析，中和反应是一个   _____      （填“放热 ”或“吸热 ”）反应。
（3） 图中 C 点溶液中含有的溶质   ___________       ，若取 C 点溶液进行蒸发 ，得到的固体为
_______     。

解析：

(1)图1中pH从大于7逐渐减小到小于7，说明是将稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中（如果是氢氧化钠滴入盐酸，pH会从小于7逐渐升高）。
(2)图2中温度先升高后降低，说明中和反应是一个放热反应（B点温度最高，代表恰好完全反应）。
(3)C点时pH小于7，说明稀盐酸过量，此时溶液中的溶质是NaCl（反应生成的）和HCl（过量的）。蒸发时，HCl会挥发，最终得到的固体是NaCl。