10.2 酸和碱的中和反应-2023-2024学年九年级化学人教版下册

第十单元 酸和碱 10.2 酸和碱的中和反应 知识点 1．①酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应； ②有些无色酸碱溶液混合后发生的中和反应就像两杯水混合一样，无任何明显现象，所以需借助酸碱指示剂的显色反应才能证明酸与碱发生了中和反应。 2．重点的中和反应： （1）掌握氢氧化钠和氢氧化钙分别与稀盐酸、稀硫酸发生中和反应的方程式： 氢氧化钠与盐酸NaOH+HCl=NaCl+H2O 。 氢氧化钠与硫酸2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。 氢氧化钙与盐酸Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O。 氢氧化钙与硫酸Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。 （2）右图所代表的方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O； 完全反应后发生变化的粒子是H+和OHˉ，由图可 知，酸碱中和反应的本质是H+和OHˉ反应生成 H2O的过程。 3．利用酸碱指示剂证明酸碱能发生中和反应：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合反应时没有任何现象，试设计实验证明二者反应：用烧杯取适量氢氧化钠溶液滴入几滴酚酞试液，然后逐滴加入盐酸并用玻璃棒不断搅拌。液体由红色逐渐变浅至恰好消失时则证明二者已经恰好反应了。此实验中酚酞试液的作用是证明酸碱能反应并判断出反应的终点。搅拌的目的是使二者充分反应。 4．中和反应在生活、生产中的应用实例（记住）： （1）农业上常用熟石灰改良酸性土壤。（不用氢氧化钠原因是氢氧化钠碱性太强且造价高）。 （2）工业上常用熟石灰处理酸性污水。如污水中含硫酸和CuSO4（有毒），可用熟石灰处理。 （3）医疗上常用氢氧化镁或氢氧化铝来治疗胃酸过多。这两种碱的作用是除掉过多的盐酸，有关方程式为：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 。 （4）生活中用氨水处理蚊虫叮咬。其原理是氨水显碱性，能与蚊虫分泌出来的蚁酸发生中和反应而减轻痛痒。 5．pH与酸碱性的关系： （1）溶液酸碱性可用石蕊试液检验，而判断一杯溶液酸碱度需用pH试纸或pH计。 （2）pH数值在0~14之间，酸性溶液pH(＜)7，碱性溶液pH(＞)7，中性溶液pH(＝)7 。 pH＞7的溶液能使石蕊变蓝，使酚酞变红 pH＜7的溶液能使石蕊变红，使酚酞不变色 （3）规律：酸的浓度越大酸性越强，pH值反而越小，pH=0时，酸性最强。碱类的浓度越大碱性越强，pH值越大，pH=14时，碱性最强。故，欲使溶液的酸性减弱一些，可向溶液中加入水或碱性溶液（利用碱中和掉部分酸），此时溶液的pH值将变大。欲使溶液的碱性减弱一些，可向溶液中加入水或酸性溶液（利用酸中和掉部分碱），此过程中，溶液的pH将变小。 6．测pH的方法：使用pH试纸（只是粗略测定，无法精确到小数点后一位）。如： 测出花盆中土壤pH的方法是：用烧杯取适量土壤，加适量水搅拌，用玻璃棒取少量滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照就能测出pH。 7．有关pH的常识： （1）汽水、食醋、果汁、厕所清洁剂均为酸性，pH均小于7；牙膏、肥皂水、厨房清洁剂均为碱性，pH均大于7。 （2）正常雨水的pH为5.6，原因是：空气中的二氧化碳与雨水反应生成碳酸而显酸性。酸雨的pH是小于5.6，原因是雨水中溶解较多的SO2和NO2反应生成较多的酸。 同步练习 1．下列关于氢氧化钠的描述中不正确的是（ ） A．暴露在空气中易潮解 B．能与酸发生中和反应 C．其水溶液能使石蕊溶液变红 D．对皮肤有强烈的腐蚀作用 【答案】C 2．中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。下列应用一定与中和反应原理无关的是（ ） A．石灰浆抹的墙壁变得坚硬 B．服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多 C．施用熟石灰改良酸性土壤 D．用NaOH溶液洗涤石油产品中残余硫酸 【答案】A 3．下列应用与中和反应原理无关的是（ ） A．用熟石灰改良酸性土壤 B．用氢氧化钠溶液洗涤石油产品中的残留硫酸 C．用浓硫酸干燥湿润的氧气 D．服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多 【答案】C 4．25℃时，向20.0mL质量分数为30%的盐酸中滴加氢氧化钠溶液，溶液的pH与所加氢氧化钠溶液的体积如图所示，下列有关叙述正确的是（　　） A．b、d点对应溶液的pH：b＞d B．所用氢氧化钠溶液的质量分数一定为30% C．向b点对应的溶液中滴加石蕊溶液，溶液呈紫色 D．d点对应的溶液中溶质是NaCl和NaOH 【答案】D 5．小组同学用压强传感器研究蒸馏水或NaOH溶液吸收CO2的效果。注射器内各装有等体积的液体，同时等速度注入各自锥形瓶中，一段时间后，同时振荡锥形瓶。下列说法不正确的是 A．曲线1表示注入蒸馏水后装置内的压强变化 B．0～t1段压强变化的主要原因是注入液体后气体被压缩 C．t1～t2段压强变化的主要原因是振荡锥形瓶，使反应进行更充分 D．对比曲线1和曲线2，可说明NaOH溶液吸收CO2的效果比蒸馏水吸收CO2的效果好 【答案】C 6．利用数字化实验可以准确地了解反应进行的程度。如图为常温下，硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化情况，下列有关列断不正确的是（　　） A．当加入甲溶液5g时，加入无色酞溶液变红色 B．根据图示可知，甲溶液是氢氧化钠溶液 C．加入甲溶液10g时，所消耗的甲溶液的溶质质量为1.96g D．现代化实验技术让无现象的实验变得数字化、显性化 【答案】B 7．物质的性质决定用途。下列关于物质的性质与用途对应不正确的是(　　) A.熟石灰呈碱性,可用于改良酸性土壤 B.活性炭具有疏松多孔的结构,吸附性强,可用作冰箱除味剂 C.氮气的化学性质活泼,可用于食品充氮防腐 D.浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂 【答案】C 8．实验小组用传感器探究NaOH溶液与稀盐酸反应过程中pH的变化。测定结果如图所示。 （1）NaOH溶液与稀盐酸反应的化学方程式为______。 （2）该实验是将甲溶液滴入乙溶液中，乙溶液为______。 （3）60 s时，溶液中溶质为_____和_______。若最初向烧杯中滴加了几滴酚酞，此时溶液显____色。 【答案】（1）NaOH+HCl═NaCl+H2O （2）稀盐酸 （3）NaCl NaOH 红 9．实验小组用pH传感器探究盐酸和氢氧化钠的反应。测定结果如图所示： （1）盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为__________。 （2）向烧瓶中缓慢注入稀盐酸，能说明盐酸与氢氧化钠发生化学反应的现象是_______。 （3）d点时，烧瓶内溶液中的溶质有_________。 【答案】（1）NaOH+HCl═NaCl+H2O （2）溶液由红色逐渐变为无色，pH由大于7逐渐减小至小于7 （3）NaCl、HCl 10．某小组以“CO2与NaOH反应”为主题进行无明显现象化学反应的可视化研究。 【知识回顾】CO2与NaOH反应的化学方程式为　　　　　　　　　。 【实验探究】 实验1:向NaOH溶液中通入一定量的CO2后,取少量溶液于试管中,既可以滴加足量　　　　,观察到产生较多气泡;也可以滴加Ca(OH)2溶液,观察到　　　　　　　,均可说明CO2能与NaOH反应。  实验2:已知变色硅胶颗粒遇水会变红。同学们进行图1所示对比实验,说明CO2能与NaOH反应的现象是　　　　　　　　　　　　　　。 实验3:如图2中甲所示,分别向充满二氧化碳的容器内加入等体积的水和氢氧化钠溶液,不断振荡,容器内二氧化碳的浓度变化情况如乙所示。CO2与NaOH反应对应的是曲线　　　(填“a”或“b”)。加入水做对比实验的原因是　　　　　　　　　　　　。  实验4:如图3中A所示,向氢氧化钠溶液中匀速通入CO2,同时用pH传感器测定溶液的pH变化,数据采集器记录数据并用电脑绘制图像如B所示。反应后溶液的碱性　　　　(填“增强”“不变”或“减弱”)。  【模型建构】无明显现象的化学反应可视化研究可以从证明有新物质生成和证明原物质减少(或消失)两个角度展开,上述与实验1属于同种研究角度的是实验　　　(填“2”“3”或“4”);也可以从宏观和微观两个维度展开,实验1和实验4分别从C和　　　(填微粒符号)的微观维度展开研究。 【答案】【知识回顾】2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O　 【实验探究】实验1:稀盐酸(或稀硫酸)　有白色沉淀产生　实验2:①、②中变色硅胶颗粒不变红,③中变色硅胶颗粒变红　实验3:b　二氧化碳溶于水且与水反应　实验4:减弱　 【模型建构】2　OH- 11．钠是一种活泼金属，常温下能与氧气、水等物质发生反应。钠与水反应的化学方程式为:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。在实验室，小亮先取定量的硫酸铜溶液于烧杯中，再取一小块钠投入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对滤被的成分进行探究。 （提出问题）滤液中溶质的成分是什么? （查阅资料）Na2SO4溶液呈中性 （猜想与假设）猜想一：Na2SO4 猜想二：Na2SO4和NaOH 猜想三：____________ 猜想四：Na2SO4、CuSO4和NaOH 分析：小明认为猜想______不合理，理由是_______（用化学方程式表示）。 （实验与验证） 实验 实验操作 实验現象 实验结论 实验一 取少量滤液于试管中，仔细观察现象 溶液为无色 猜想_____不成立 实验二 向实验一所取滤液中滴入酚酞溶液 ________ 猜想二不成立 实验三 常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度 pH=7 猜想_____成立 （拓展延伸）金属活动性顺序表中钠及前面的金属____（填“能”或“不能”）把位于后面的金属从它们盐溶液里置换出来。 【答案】（猜想三）硫酸钠和硫酸铜 （分析）四 2NaOH+ CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓ （实验一）三 （实验二）溶液不变为红色 （实验三）一 （拓展延伸）不能 12．如图所示，某实验小组的同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液加入稀盐酸一会后，发现忘记了滴加指示剂。因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质成分进行探究。 Ⅰ、从微观角度分析，中和反应的实质是______。 Ⅱ、探究烧杯内溶液中溶质的成分： （提出问题）该烧杯内溶液中的溶质是什么？ （猜想）猜想①：可能是NaCl和NaOH； 猜想②：可能只有NaCl； 猜想③：可能是_____。 （查阅资料）氯化钠溶液呈中性。 （进行实验） 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 取少量烧杯内溶液于试管中，滴入几滴酚酞溶液，振荡 溶液_____色 猜想①不正确 方案二 取少量烧杯内溶液于另一支试管中，逐滴加入碳酸钠溶液至过量 _____ 猜想②不正确， 猜想③正确 方案二发生反应的化学方程式是__________。 （反思与拓展）（1）在分析化学反应后所得物质成分时，除考虑生成物外还需考虑________。 （2）根据所学化学知识，验证烧杯内溶液中的溶质含有HC1，除以上方案外，下列哪些物质单独使用也能完成该实验？______（填序号）。 A pH试纸 B 铜 C 紫色石蕊溶液 【答案】Ⅰ、氢离子和氢氧根离子反应生成水分子。 [猜想] NaCl和HCl [进行实验] 方案一：不变 方案二：溶液中有气泡产生 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑。 [反思与拓展] （1）反应物是否有剩余 （2）AC 13．某学习小组对酸与碱发生中和反应进行探究，请你参与实验。 实验活动一：用酸碱指示剂探究酸与碱反应的过程。 （实验1）小组同学设计并进行如下实验。 实验编号 实验方法与操作 实验现象 解释与结论 ① 取3mL溶质质量分数为4%的NaOH溶液于试管中，滴1、2滴酚酞溶液 _____________________ 加入稀盐酸后，NaOH溶液中_____（填离子符号）浓度减小，进而证明酸与碱能发生反应。 ② 向上述溶液逐渐滴入稀盐酸，振荡 溶液刚好褪色 ③ 向上述刚好褪色的溶液中再滴2滴溶质质量分数为4%的NaOH溶液，振荡后，再次滴入微量稀盐酸，振荡 _____________________ （1）配制50g溶质质量分数为4%的NaOH溶液，所需水的质量是_____g。 （2）向上述刚好褪色的溶液中加入_____（填字母序号）也能达到实验目的。 A MgCl2溶液 B 稀H2SO4 C AgNO3溶液 D Ba(OH)2溶液 实验活动二：用变色硅胶验证酸与碱反应生成了水。 （查阅资料）Ⅰ.变色硅胶吸水后由蓝色变为红色。 Ⅱ.无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。 （实验2）小组同学在老师的指导下，进行如图所示的三个实验。 （讨论与交流） （3）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是_____。小芳认为（实验2）不严密，还应补充的实验是_____。 （4）实验过程中，观察到丙的U形管内液面左低右高，出现该现象的原因可能是无水醋酸与氢氧化钠反应时放热或_____。 【答案】（实验1）溶液由无色变为红色 OH- 溶液红色变淡 （1）48 （2）D （3）甲、乙中的硅胶不变色，丙中硅胶由蓝色变为红色 验证醋酸钠能否使硅胶变色实验 （4）氢氧化钠溶解放热 14．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　 　。 Ⅱ．运用中和反应，可以解决生产，生活中的实际问题。如工厂用氨水（NH3•H2O）处理废水中的硫酸，能得到一种氮肥一硫酸铵，写出该反应的化学方程式　 　。 Ⅲ．多角度认识化学反应是学习化学的重要方法。 【答案】(1)放出。 (2) 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。 (3) 不产生蓝色沉淀; 有白色固体产生; 【评价反思】氯化钠也能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银; 2NH3•H2O+H2SO4＝(NH4)2SO4+2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$