内容正文:
微专题8 中和反应的探究
【专题归纳】
1.实验操作图示(以氢氧化钠溶液与稀盐酸反应为例)
在烧杯中加入5 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用胶头滴管逐滴滴加稀盐酸并用玻璃棒不断搅拌,至溶液恰好变为无色(如下图)。
在氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸
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2.实验操作时应注意的问题
(1)要用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,而不是直接倒入,可防止加入的稀盐酸过量。
(2)反应过程中要用玻璃棒不停地搅拌,为了让滴入的稀盐酸均匀而又充分地与NaOH溶液接触并进行快速反应,从而保证整个反应恰好完全进行。
(3)不能把反应容器由烧杯改为试管。这是因为试管口细颈长,易使稀盐酸滴到试管内壁上,很容易出现:反应虽然已恰好完全进行,但挂在试管内壁上的稀盐酸流下来后,导致稀盐酸过量。
3.中和反应中指示剂的选择
一般选用无色酚酞溶液。向氢氧化钠等碱溶液中滴入无色酚酞溶液后,整个溶液呈现出特征颜色——红色,当滴加稀盐酸至溶液恰好为无色时,标志着酸、碱恰好完全反应,从而可以防止加入稀盐酸的量过多或过少。
指示剂如果选择紫色石蕊溶液,紫色石蕊溶液在碱溶液中呈蓝色,在中性溶液中呈紫色,而蓝色与紫色之间没有明显的界线,不便于区分。
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4.中和反应的实质
中和反应的实质是酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水分子,即H++OH- H2O。
氢氧化钠与盐酸反应示意图
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5.在不用指示剂的情况下探究中和反应
(1)测定溶液的pH变化情况
①酸入碱类
a.取氢氧化钠溶液,没加入盐酸时,起点A的pH>7,溶液呈碱性。
b.慢慢滴入稀盐酸,边滴边振荡,溶液pH不断减小。
c.至B点时二者恰好完全反应,pH=7,溶质为NaCl。
d.振荡反应容器,继续滴加,盐酸过量,此时pH<7(如C点),溶质为NaCl和HCl。
【归纳】酸入碱的pH曲线规律为:开始时pH>7,当酸、碱恰好完全反应时pH=7,继续滴加酸时pH<7。
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②碱入酸类
a.取盐酸,在没有滴加NaOH溶液时,起点A的pH<7,溶液呈酸性。
b.慢慢滴加NaOH溶液,边滴边振荡,溶液pH不断增大。
c.至B点时二者恰好完全反应,pH=7,此时溶质为NaCl。
d.振荡反应容器,继续滴加NaOH溶液至过量,此时pH>7(如C点),溶质为NaCl和NaOH。
【归纳】碱入酸的曲线规律为:开始时pH<7,当酸、碱恰好完全反应时pH=7,继续滴加碱溶液pH>7。
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(2)测定溶液温度变化情况
用温度传感器测得稀盐酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况如下图。
①盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并放出热量。
②a点表示的含义是盐酸与氢氧化钠恰好完全反应。
③若改用稀盐酸与氢氧化钠固体进行实验,无法得出正确的结论,原因是氢氧化钠固体溶于水也会放出大量的热。
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6.中和反应后溶液中溶质成分的判断(以盐酸滴入氢氧化钠溶液为例)
(1)当滴入最后一滴盐酸时,溶液刚好由红色变为无色时,表明酸、碱恰好完全反应,溶质只有NaCl。
(2)在溶液没有变为无色之前,即溶液呈红色,溶液呈碱性,此时溶液中的溶质为NaCl和NaOH。
(3)当恰好中和后(红色刚好消失),若继续滴入盐酸,则酸过量,此时溶液仍为无色,但溶质为NaCl和HCl。
【点拨】反应后若溶液无色,也可能含有酸,检验酸是否过量的方法有:①滴加紫色石蕊溶液;②用pH试纸;③加入比较活泼的金属;④加入碳酸盐,如碳酸钠溶液。
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【专题精练】
1. (2023石家庄42中一模)如图是氢氧化钠溶液与稀硫酸反应时,溶液pH变化曲线图,下列说法正确的是( )
A.该实验是将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中
B.取曲线上A点的溶液,加入铁粉,有气泡产生
C.取曲线上M点的溶液,向其中滴入无色酚酞溶液,溶液变红色
D.曲线上B点的溶液里溶质有H2SO4、Na2SO4、NaOH
B
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2.(2023石家庄九校联考)做酸、碱中和实验时,向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,逐渐加入稀盐酸,下图所示变化关系中不正确的是( )
A B C D
3.(2023苏州中考)常温下,将10 mL 5% NaOH溶液逐滴加入盛有5 mL 5%稀盐酸(含2滴酚酞)的锥形瓶中,边滴边振荡。下列有关说法正确的是( )
A.滴加过程中,锥形瓶内溶液中Na+的数目不断增加
B.滴加过程中,溶液恰好由无色变为红色时,溶液pH为7
C.滴加过程中,锥形瓶内溶液温度不断升高
D.滴加结束后,取少量溶液蒸干,所得白色固体是NaCl
D
A
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