内容正文:
重难点07 中和反应及应用专题突破
一.中和反应概念
酸和碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。盐是指由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。
二、中和反应探究过程
原理
中和反应过程中往往没有明显现象,无法确定是否发生反应或反应是否完全,因此需借助酸碱指示剂(主要是酚酞溶液)来判断反应的发生
实验装置
实验操作
如图所示,在烧杯中加入约5 mL氢氧化钠稀溶液,滴入几滴酚酞溶液,用玻璃棒搅拌,然后用胶头滴管滴入稀盐酸,并不断搅拌,观察现象
实验现象
烧杯中的溶液由红色逐渐变为无色
化学方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O
三、中和反应的实质
酸溶液中H+和碱溶液中OH-结合生成水的过程。即H++OH-=H2O。
四、中和反应与溶液的pH
图①,碱入酸,在0点时,溶液的pH<7,此时溶液呈酸性;当酸碱恰好完全反应时,溶液的pH=7;随着碱的继续加入,溶液的pH>7,溶液呈碱性。
图②,酸入碱,在0点时,溶液的pH>7,此时溶液呈碱性;当酸碱恰好完全反应时,溶液的pH=7;随着酸的继续加入,溶液的pH<7,溶液呈酸性。
五、中和反应与溶液的温度变化
六、中和反应过程中溶质成分的判断
Ⅰ.酸入碱(将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠中)(如下图)
Ⅱ.碱入酸(将氢氧化钠滴入含有酚酞的盐酸中)(如下图)
七、中和反应是否发生的判断
(以氢氧化钠溶液和稀盐酸反应为例)
方法
判断依据
注意事项
方法一
借助指示剂的颜色变化(以用酸中和碱为例)
①先在碱溶液中滴加几滴酚酞试液;
②为防止酸过量,应逐滴加入酸,并不断搅拌;
③当溶液恰好由红色变为无色时,恰好完全中和
方法二
借助反应中的温度变化(以用酸中和碱为例)
①先测量加入烧杯中碱溶液的温度;
②边加酸液边不断搅拌并及时测量记录溶液的温度
方法三
借助反应中溶液pH的变化(以用碱中和酸为例)
①先测出酸溶液的pH;
②逐滴加入碱溶液,并不断搅拌,同时测定溶液的pH;
③须保证溶液的pH≥7,才能证明反应发生
例1. 中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对中和反应进行研究。
【实验一】对于没有明显实验现象的中和反应,如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应,要证明它们之间确实发生了化学反应,可通过如下实验来进行。
将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中,用数字化仪器对反应过程中溶液的pH、温度进行实时测定,得到的曲线如图1、图2所示。
图1、图2均能证明中和反应发生了,图1能证明中和反应的判断依据是 。由图2还能得出的其他结论是 。
【实验二】取少量难溶的氢氧化镁置于试管中加水振荡,得到浑浊液,再加入稀盐酸,若观察到 现象,就可说明反应已经发生。该反应的化学方程式是 。
【实验反思】在敞口久置的氢氧化钠溶液中加入盐酸后,意外发现有气泡产生,同学们认为产生意外现象是因为 而变质,变质后的物质和盐酸反应生成了 气体。
[注意:若答对下列问题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。]
【实验三】用白色无水硫酸铜粉末证明酸与碱之间能发生中和反应。
(1)在试管①和②中加入等质量的无水硫酸铜粉末,并在试管②里加入一些固体氢氧化钠和无水醋酸与无水硫酸铜粉末混合,一段时间后试管②中无水硫酸铜粉末先变蓝,说明有水生成,从而证明中和反应发生了。
(2)小艺认为上述对照试验不能证明酸与碱发生了中和反应,小艺的理由是 。你认为应怎样改进试验? 。
【实验四】利用图2所示的原理来证明酸与碱可以发生中和反应。
(1)在盛有10mL浓硫酸的烧杯中倒入5mL氢氧化钠溶液,溶液温度迅速上升,由此证明硫酸与氢氧化钠发生了中和反应。小涵认为该实验不能证明硫酸与氢氧化钠发生了反应,小涵的理由是 。
(2)该实验可能造成的危害是 。
例2.中和反应是一类重要的化学反应。某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠液反应的过程,并用pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3。
(1)烧杯中发生反应的化学方程式为 ;
(2)仪器A中溶液的溶质是 (填化学式);
(3)图3中V的数值最接近 (填“6”、“12”或“16”);
(4)下列说法错误的是 。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH;
B.取图