内容正文:
第十单元 酸和碱(学用)
课题2 酸和碱的中和反应
一、知识必备
知识点1 中和反应
1. 中和反应是指 酸与碱作用生成盐和水的反应 。其实质酸溶液中的H+和碱溶液中的OH﹣生成水(H₂O)。
2. 常见的中和反应有:NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。
3. 中和反应具体的操作步骤:以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例。首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止。其中,酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失,既可以说明中和反应的进行,也可以说明反应的完全;但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性(因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色)。
知识点2 中和反应的应用
1. 改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,可以利用中和反应,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长。如,土壤呈酸性,将适量的熟石灰撒入土壤中,以中和其酸性。
2.处理工厂的废水:工厂里的废水常呈现酸性或碱性,若直接排放将会造成水污染,需进行一系列的处理。碱性污水需用酸来中和,酸性污水需用碱来中和。如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用适量的熟石灰来进行中和处理(生成硫酸钙沉淀和水)。
3.用于医药:人的胃液里含有适量的盐酸(即胃液的pH值为0.9~1.5),可以帮助消化食物;如,用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多,生成氯化铝和水。 另外,被蚊虫叮咬后,蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛。如果在患处涂一些含有碱性物质(如NH3•H2O)的药水,来中和蚊虫分泌出的蚁酸,就可减轻痛痒。
4.调节溶液酸碱性:在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH。
5. 中和反应的应用,需要注意以下三点:
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。但是,不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应。因为非金属氧化物与碱作用也能生成盐和水(如二氧化碳与澄清的石灰水 的反应),可它就不是中和反应;还有酸与金属氧化物作用也能生成盐和水(如用稀盐酸出铁锈的反应),可它也不是中和反应。
2.中和反应一定是复分解反应,但是复分解反应不一定是中和反应;只有酸和碱之间的反应才是中和反应。
3.在做中和反应的实验时,由于酸和碱的溶液一般是无色,二者反应时的现象不明显,所以往往借助于一些试剂或仪器等(如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等),来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全。
知识点3 溶液的酸碱性的关系
其具体内容是酸性溶液的pH值<7;中性溶液的pH值=7;碱性溶液的pH值>7,可简记:“小酸大碱中7”;其含义是:“pH值<7为酸性,pH值>7为碱性,pH值=7为中性。”并且其中的“小酸大碱”还可暗示:“pH值越小,溶液的酸性越强;pH值越大,溶液的碱性越强。”
二、典例展示
考点1 中和反应
例1 如图1所示,将稀盐酸与氢氧化钠溶液混合,实验过程中测得烧杯中溶液的pH变化曲线如图2。下列说法中正确的是( )
A.胶头滴管中所取X溶液为盐酸 B.滴入amLX溶液时,烧杯中溶质有3种
C.溶液pH变化是因为H+和OH﹣发生化合反应 D.用磁力搅拌器搅拌,能使测定的数据更精确
【答案】 D
【解析】 A.由图可知,溶液由酸性变为碱性,故胶头滴管中所取X溶液为氢氧化钠溶液,该选项不正确;B.滴入amLX溶液时,盐酸过量,烧杯中溶质有生成的NaCl、过量的HCl共2种,该选项不正确;C.酸和碱生成盐和水,是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应,该选项不正确;D.用磁力搅拌器搅拌,可使反应进行更充分,测定的数据更精确,该选项正确。故选D。
例2 (2023•荆州)取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验,下列能说明两者恰好完全反应的是( )
A.加氢氧化铜固体生成蓝色溶液 B.加入镁粉,没有气体生成
C.测得该溶液的pH=7 D.滴入酚酞试液,溶液显红色
【答案】 C
【解析】 A、加氢氧化铜固体生成蓝色溶液,氢氧化铜难溶于水,是因为氢氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,说明溶液中含有盐酸,故选项错误。B、加入镁粉,没有气体生成,不能说明两者恰好完全反应,也可能是氢氧化钠溶液过量,故选项错误。C、测得该溶液的pH=7