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.研究酸和碱的化学性质时,某化学兴趣小组同学想证明:稀H2SO4与NaOH溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
【实验设计】
方案一:测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH
①测定某NaOH溶液的pH
②将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中,混合均匀后测定其pH
若pH<7,则稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应,并且 过量。
方案二:向盛有NaOH溶液的烧杯中先滴加酚酞试液,后滴加稀硫酸至过量,观察到
的现象,则证明稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应。
【交流与反思】上述两个方案在设计思想上的相同点是 。
【延伸学习】为更好地探究中和反应,我们引入滴定度这个概念,滴定度是指每毫升标准溶液相当于被测定物质的克数,通常用T[M1/M2]表示,如T[H2SO4/NaOH]=0.04g/mL,表示每毫升标准硫酸溶液恰好中和0.04 g NaOH,则若要使标准盐酸对CaO的滴定度T[HCl/CaO]=0.0056g/mL,则盐酸对NaOH的滴定度是 g/mL
例2.在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:
(1)在盛有氢氧化钠的溶液的烧杯中入几滴酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸,并不断搅拌(如图一)。用数字化传感器测得盐酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况(如图二)。
由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并 (填“吸收”或“放出”)热量。
(2)从微观角度分析盐酸与氢氧化钠溶液的反应
由如图可知,该反应的微观实质是 。
【交流讨论】同学们讨论后认为,如果盐酸和氢氧化钠减少(或消失),或者有新物质生成,都能证明反应已经发生。
(3)探究实验后烧杯中溶质的成分。
步骤
现象
结论
实验1:取烧杯中的溶液少许于试管中,加入硫酸铜溶液
证明没有NaOH
实验2;另取烧杆中的溶液少许于试管中,加入硝酸银溶液
出现白色沉淀
证明含有HCl
实验3:再取烧杯中的溶液少许于蒸发皿中,加热蒸干
有 产生
证明有NaCl生成
【得出结论】氢氧化钠溶液和盐酸发生了中和反应。
【评价反思】
Ⅰ.有同学认为,仅通过实验2出“溶液中含有HCl”证据不足,理由是