内容正文:
第四节 中和反应
一、酸碱中和反应
1.中和反应的定义及其本质
(1)中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应: 酸 + 碱 → 盐 + 水
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
(2)实质:OH-+H+ = H2O
(3)中和反应是放热反应
2.中和反应的应用
(1)改变土壤的酸碱性
①如果土壤显酸性,则加熟石灰中和;
②如果土壤显碱性,则加碳酸水中和。
(2)处理工厂的废水
例:用熟石灰中和硫酸厂的污水(含有硫酸等杂质)。
(3)用于医药
①用胃舒平(含氢氧化铝)来医治胃酸(盐酸)过多;
②不小心被黄蜂刺了(蜂毒呈碱性)可以用食醋涂在皮肤上;
③被蚊虫叮咬(分泌出蚁酸)涂上些含有碱性物质(如氨水、肥皂)的药水。
中和反应是否发生的判断方法
(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
【巩固练习】
1.下列反应属于中和反应的是( )
A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O B.CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
C.KOH+HNO3=KNO3+H2O D.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2.下列物质间发生中和反应时,如不用指示剂,则观察不到明显现象的是( )
A、Cu(OH)2和H2SO4 B、Ba(OH)2和H2SO4
C、NaOH和HCl D、Fe(OH)3和HCl
3.下列实验中无明显现象的是( )
A.向H2SO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液 B.向Mg(NO3)2溶液中滴加Na2SO4溶液
C.将浓硫酸加入蒸馏水中并不断搅拌 D.将(NH4)2SO4和熟石灰混合研磨
4.衣服上沾了铁锈(主要成分是Fe2O3),直接用水很难洗净,要除去白色衬衣上的铁锈,你认为比较适宜的液体是( )
A. 白醋 B. 酱油 C. 酒精 D. 洗洁精
5.下列实际应用中,不是利用中和反应原理的是( )
A.用熟石灰改良酸性土壤 B.用稀硫酸处理印染厂的碱性废水
C.用含碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多 D.用稀氨水涂抹在蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒
6.某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如右图所示。下列说法错误的是( )
A. 图中b点所示溶液中,溶质是NaCl
B. 向图中c点所示溶液中滴加无色酚酞,溶液不变色
C. 该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入到盛有稀盐酸的烧杯中
D. 由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应
7.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2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加;
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应。
二、复分解反应
1.化学反应的基本类型:化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应。
2.复分解反应
定义:两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物,称为复分解反应。
遵循的规律:互交换,价不变
发生条件:生成沉淀、气体、或者是水(符合一个就可以)
形式:AB+CD→AD+CB
【归纳】酸、碱、盐之间的反应一般都是复分解反应 ,中和反应是复分解反应的一种。
3.复分解反应发生的条件(↓ ,↑ ,H2O):
酸、碱、盐之间某些复分解反应的发生必须满足:
类型
反应物
生成物
酸+碱
至少一种可溶
具备以下条件之一:
(1) 有沉淀生成
(2) 有气体生成
(3) 有水生成
酸+盐
盐可溶或难溶,酸可溶
碱+盐
二者都可溶
盐+盐
二者都可溶
四种基本反应的比较
基本反应类型
定义
特点
化合反应
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应
多变一,用字母表示为A+B→AB
分解反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
一变多,用字母表示为AB →A+B
置换反应
由一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应
化合价一定发生变化,用字母表示为AB+C→CB+A
复分解反应
由两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应
元素化合价不变,用字母表示为AB+CD→CB+AD
①某些金属氧化物+酸→盐+水;
②酸+碱→盐+水;
③酸+盐→另一种酸+另一种盐;
上述反应条件,可简单记成:有酸就反应。
④碱+盐→另一种碱+另一种盐
⑤盐+盐→另两种盐。
上述反应条件,可简单记成:无酸皆可溶。
酸、碱、盐的溶解性(室温)
酸:大多数都可溶;
碱:只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水,其余均为沉淀。
盐:①钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都可溶;②氯化物除氯化银不溶于水外,其余多数均易溶于水;③硫酸盐除硫酸钡不溶于水,硫酸银、硫酸钙微溶于水外,其余多数易溶于水;④碳酸盐只有碳酸铵、碳酸钾、碳酸钠易溶于水。
初中化学五个优先反应原则
(1)初中化学优先反应的原则之一:金属和酸反应时,较活泼的金属优先反应,如将锌、铁合金投入稀盐酸中,锌优先与稀盐酸反应。
(2)初中化学优先反应的原则之二:当金属与混合盐溶液反应时,金属中最活泼的金属优先置换出最不活泼的金属。
(3)初中化学优先反应的原则之五:当金属、金属氧化物与酸反应时,金属氧化物优先于金属与酸反应。
(4)初中化学优先反应的原则之三:当酸、碱、盐混合相互反应时,酸与碱的反应优先于酸与盐、碱与盐的反应。例:①将稀盐酸逐滴滴加到NaOH和Na2CO3的混合溶液中,先无明显现象,之后开始产生气泡。因为先发生的反应是HCl+NaOH===NaCl+H2O,此反应无明显现象,当NaOH被完全消耗后,又发生反应2HCl+Na2CO3===2NaCl+H2O+CO2↑,此反应有气泡产生。②将NaOH溶液逐滴滴加到稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中,先无明显现象,之后开始产生蓝色沉淀。因为先发生的反应是H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,此反应无明显现象,当稀硫酸被完全消耗后,又发生反应CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓。
(5)初中化学优先反应的原则之四:当酸与两种盐溶液混合反应产生气体、沉淀时,产生“气体”优于产生“沉淀”。例:向稀盐酸与氯化钡的混合溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液时,先产生气泡,之后产生白色沉淀。
【巩固练习】
1.下列说法错误的是( )
A. 在复分解反应中生成物都是化合物 B. 化合反应反应物一定有单质
C. 置换反应一定有新的单质生成 D. 中和反应一定放热
2.对于化学反应A+BC+D的下列说法中,正确的是( )
A. 若生成物C和D分别为盐和水,则该反应一定是中和反应
B. 若A和C是单质,B和D是化合物,则该反应一定是置换反应
C. 若A是可溶性碱,B是可溶性盐,则C和D不可能是两种沉淀
D. 若A、B、C、D都是化合物,则该反应一定是复分解反应
3.下列物质间不能发生复分解反应的是( )
A. 碳酸钠溶液和氯化钙溶液 B. 氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C. 碳酸钾溶液和盐酸 D. 硫酸铜溶液和氯化钡溶液
4.根据复分解反应发生的条件,判断下列物质间能否发生复分解反应.如能发生反应,写出反应的化学方程式;如不能发生反应,请注明“不能”.
(1)碳酸钾溶液和氯化钙溶液;
(2)氢氧化钙溶液和盐酸;
(3)稀硫酸和氯化钾溶液;
(4)硫酸钾溶液和氯化钡溶液.
5.某化工厂要排放的废水中含有少量NaOH、Na2SO4;按环保要求需要把废水处理成pH=7且水中只含有少量NaCl才能排放。则该化工厂处理废水需要加入的一组物质是( )
A. MgSO4与NaCl B. H2SO4与Ba(NO3)2 C. BaCl2与HCl D. H2SO4与MgCl2
6.下列物质混合后,能发生复分解反应的是( )
A.NaCl和Na2SO4 B.HCl和KNO3 C.HCl和KOH D.CuCl2和HCl
7.下列实验中有化学反应发生,且能观察到明显现象的是( )
A.向氯化钾溶液中滴入稀硫酸 B.向硫酸钠溶液中滴入氯化锌溶液
C.向氧化铜粉末中滴入氢氧化钠溶液 D.高温下向氧化铁粉末中通入一氧化碳
8.下列物质间不能发生复分解反应的是( )
A.碳酸钠溶液和氯化钙溶液 B.氢氧化钠溶液和氯化钾溶液
C.碳酸钾溶液和盐酸 D.硫酸铜溶液和氯化钡溶液
三、中和反应的应用
物质相互间不反应或离子间不能结合生成沉淀、气体、水就能在溶液中大量共存。
①与OH-不能共存的离子:H+、NH 、Cu2+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等。
②与H+不能共存的离子:OH-、-、-等
③与CO不能共存的离子:H+、Ca2+、Ba2+等。
④与Cl-不能共存的离子:Ag+。
⑤与SO不能共存的离子:Ba2+、Pb2+。
【巩固练习】
1.下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )。
A、Ca2+ Cl- Na+ CO32- B、H+ K+ NO3- OH-
C、H+ Na+ SO42- CO32- D、K+ Na+ NO3- SO42-
2.下列各组离子在水中能大量共存的是( )
A、Cu2+ NO3- Na+ OH- B、 OH- Na+ CO32- H+
C、Na+ K+ CO32- Cl- D、 SO42- OH- K+ NH4+
3.下列离子能在pH=2的无色溶液中大量共存的是( )
A、SO42-、Fe3+、Na+、OH- B、K+、SO42-、Cu2+、NO3-
C、Cl-、K+、SO42-、Na+ D、Ca2+、Cl-、CO32-、Na+
4.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 ( )
A、Fe2+、Ca2+、CO32-、OH- B、Na+、SO42-、Cl-、OH-
C、Ba2+、H+、Cl-、OH- D、Ag+、NH4+、NO3-、OH-
5.下列各组物质,能共同存在于水溶液中的是 ( )
A、BaCl2 、Na2SO4 、Ca(OH)2 B、MgCl2、CuSO4 、NaNO3
C、AgNO3 、BaCl2 、K2SO4 D、CaCl2 、K2CO3 、NaNO3
6.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的一组是( )
A.在硝酸铵溶液中:Na+、Cu2+、OH﹣ B.在稀盐酸中:Ba2+、CO32﹣、Zn2+
C.在氯化钠溶液中:K+、Ca2+、NO3﹣ D.在氢氧化钠溶液中:H+、Mg2+、Cl﹣
7.在某无色溶液中能大量共存的是( )
A.K+、Cu2+、NO3﹣、SO42﹣ B.Na+、H+、CO32﹣、NO3﹣
C.Ba2+、NH4+、OH﹣、SO42﹣ D.Ba2+、K+、NO3﹣、OH﹣
8.下列离子组在强酸性和强碱性溶液中都能大量共存的是( )
A.Ca2+、Cu2+、NO3﹣、Cl﹣ B.Na+、Mg2+、SO42﹣、Cl﹣、
C.Na+、K+、CO32﹣、SO42﹣ D.Na+、Ba2+、Cl﹣、NO3﹣
9.下面各组物质在水溶液中能大量共存的是( )
A.NaCl、HCl、Na2CO3、NaOH B.H2SO4、BaCl2、KNO3、NaOH
C.CuSO4、Na2CO3、NaOH、KCl D.NaCl、KCl、HCl、NaNO3
10.下列各组离子能在指定溶液中大量共存的一组是( )
A.在稀盐酸中:Ag+、NO3﹣ B.在硫酸钠溶液中:Ba2+、Cl﹣
C.在硝酸钠溶液中:Zn2+、SO42﹣ D.在碳酸氢铵溶液中:K+、OH﹣
11.某电镀厂在对金属镀件表面除锈、除污过程中,使用了盐酸、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等试剂.该厂经处理后排放的废水中仍含有OH﹣、Na+、Fe3+、Cu2+、CO32﹣、Cl﹣、SO42﹣中的几种离子.某中学环保志愿服务小组的同学对该废水中的部分成分进行检测.请根据同学们的实验回答下列各题.
(1)取废水样品观察为无色,用pH试纸测得废水样品的pH=13.则废水中不含 ,但含有较多的 .
(2)向废水样品中加入过量的稀盐酸,没有气泡产生.则废水中一定含有的物质是 .
(3)你对处理该废水的建议是 .
12.某溶液含有H+、Na+、Mg2+、Fe3+、Cl﹣、OH﹣、NO3﹣、CO32﹣中的几种离子.经检测pH=13,取溶液少许于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,继续滴加硝酸银溶液产生白色沉淀,则溶液中一定含有的离子是 ;可能含有的离子是 .
13.某河道两旁有甲乙两厂.它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl﹣、OH﹣、NO3﹣六种离子.甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中含的三种离子是 .乙厂的废水中含有另三种离子.如果加一定量 (选填:活性炭、硫酸亚铁、铁粉),可以回收其中的金属 (填写金属元素符号)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 (填写离子符号)转化为沉淀.经过滤后的废水主要含 ,可用来浇灌农田.
14.如图所示,甲、乙两个相邻的工厂向河水中排放的废水中分别含有CuSO4、NaOH、BaCl2、FeCl3四种物质中的两种.某中学环保小组对河水取样测试时发现A处河水的pH>7.试回答:
(1)乙厂排放的废水中,含有的两种物质是 ;
(2)请你从环境保护的角度出发,给甲、乙两厂提出合理化建议:
.
【提升练习】
1.下列各组离子在pH=1的溶液中能大量共存,并形成无色透明溶液的是( )
A.Fe3+、NO3﹣、OH﹣ B.K+、NO3﹣、CO32﹣
C.Ba2+、MnO4﹣、SO42﹣ D.NH4+、Cl﹣、SO42﹣
2.根据所学的化学知识,判断下叙述中正确的是( )
A.NO3﹣、Cl﹣、Na+、Ag+四种离子能在pH=2的水溶液中大量共存
B.可用氢氧化钙溶液除去氢氧化钠溶液中含有的少量碳酸钠
C.将铜粉放入到硫酸亚铁溶液中,溶液由浅绿色变为蓝色
D.用燃着的木条可以将氧气、氮气、二氧化碳区别开来
3.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.H+ K+ CO32﹣ B.Mg2+ Cl﹣ OH﹣
C.Cu2+ SO42﹣ H+ D.Ba2+ Na+ SO42﹣
4.在含有大量 Mg2+、H+、SO42﹣的溶液中,还可以大量存在的是( )
A.NO3﹣ B.Ba2+ C.OH﹣ D.CO32﹣
5.对某pH=2的溶液成分进行分析、检测,下列结果合理的是( )
A.KNO3 K2CO3 NaNO3 CaCl2 B.KC1 NaHCO3 K2SO4 NaCl
C.NaCl ZnSO4 KNO3 KOH D.HC1 MgCl2 Na2S04 NaCl
6.下列各组物质在pH=11的无色溶液中能大量共存的是( )
A.NaCl、稀HCl、KOH B.CuSO4、KNO3、BaCl2
C.FeCl3、NaOH、HNO3 D.NH3•H2O、Na2CO3、KCl
7.除去下列物质中少量杂质(括号内为杂质)的方法错误的是( )
A. CaO(CaCO3)——高温煅烧 B. CO2(CO)——通过灼热的木炭
C. CaCl2溶液(HCl)——足量碳酸钙,过滤 D. H2(H2O)——通过足量氢氧化钠固体
8.一次性就能将澄清石灰水、稀硫酸、食盐水三种溶液区分开的试剂是( )
A. 二氧化碳气体 B. 无色酚酞试液 C. 碳酸钠溶液 D. 氯化钡溶液
9.除去下列物质中的杂质,药品(括号中的物质)选择不正确的是( )
A. NaOH溶液中含有少量的Na2CO3(石灰水) B. CO2中含有少量的水蒸气(浓硫酸)
C. NaCl溶液中含有少量的Na2SO4(硝酸钡溶液) D. 铜粉中含有少量的氧化铜(稀盐酸)
10.甲、乙两工厂的废水未经处理向外排放.测得甲厂废水中含有两种离子,明显呈黄色.乙厂废水中含有三种离子,两厂废水共含有Ba2+、Fe3+、OH﹣、、五种离子.由此可知,甲厂废水中所含的阴离子是 .
11.某溶液由NaOH、HCl、H2SO4和MgCl2中的一种或几种组成.向该溶液中滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图所示.请你从图中获得的信息来分析,该溶液中不可能存在的物质是
;肯定存在的物质是 .
12.碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如下:
已知:“合成”步骤中发生的反应为,
(1)碳酸氢铵属于化肥中的_______肥
(2)“造气”步骤中为加快反应速率,可采取的具体措施有_______。(写一条即可)
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为_______。该步骤在较低温度下进行的原因是_______。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和_______。
(5)“循环”的目的是_______。
学科网(北京)股份有限公司
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