第四节 酸碱中和反应(同步讲义)化学鲁教版五四学制2024九年级全一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学鲁教版(五四学制)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第四节 酸碱中和反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 酸和碱,中和反应 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.04 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-04 |
| 作者 | xkw_064858781 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52890107.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二单元 认识酸和碱
第四节 酸碱中和反应
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1. 通过实验和分析讨论,认识中和反应的实质,学会利用中和反应来改变溶液的酸碱性。
2.通过酸和碱反应的探究,提高发现和提出问题的能力,初步学会借助 pH 判断物质是否发生化学反应。
3.通过交流和讨论,了解中和反应在生产、生活中的应用,认识化学对生产和改善人们生活质量的重要性。
重难点:中和反应的实质;借助pH 判断酸碱中和反应能否发生。
一、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)概念
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)实质
中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成水的过程,即H++OH-→H2O。由此可知H+和OH-在水溶液中不能共存。
(4)盐
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物统称为盐。例如:氯化钠、氯化钙、硫酸钠等属于盐类物质。
酸、碱、盐的比较
酸
碱
盐
水溶液中解离出的离子
H+和酸根离子
OH-和金属离子
金属离子(或铵根离子)
和酸根离子
特点
阳离子全部是H+
阳离子全部是OH-
--
举例
HCl、H2SO4
NaOH、Ca(OH)2
NaCl、Na2CO3、NaHCO3
(5)中和反应的证明
方法1.
①向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液
②逐滴滴加稀盐酸,并振荡
③将无色溶液蒸发
溶液变红(溶液显碱性)
溶液红色逐渐变浅,直到恰好变为无色
得到白色晶体(有新物质生成)
方法2.稀盐酸中滴加酚酞溶液,显示无色,再向混合液中滴加氢氧化钠溶液,仍然无色,也能证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。
典例分析:向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一段时间后,再滴加酚酞溶液,溶液仍然是无色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好反应?正确吗?如不正确请分析和验证。
分析:不能,滴加酚酞溶液为无色,可能是恰好反应,也可能是酸过量。
证明:①滴加紫色石蕊溶液,若变红,则酸过量
②加入少量活泼金属,如铁粉/镁条,若产生气泡,则酸过量
③加入金属氧化物,如氧化铁/氧化铜粉末。若固体减少,溶液变为黄色/蓝色,则酸过量
④加入不溶性的碱,如氢氧化铜/氢氧化铁,若固体溶解,溶液变为蓝色/黄色,则酸过量
⑤加入碳酸盐,如碳酸钙/碳酸钠,若产生气泡,则酸过量
⑥测溶液pH,若pH<7,则酸过量,若pH=7,则恰好反应
【名师点拨】
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
二、中和反应的应用
(1)改良土壤农作物一般适宜在中性或接近中性土壤中生长,如果土壤酸性或碱性太强都不利于农作物的生长。若某地区土壤显酸性,可将适量的熟石灰加入土壤中,以中和酸性物质。
注意:不用氢氧化钠,因为NaOH的碱性、腐蚀性很强。
(2)处理工厂废水
①一般用熟石灰中和硫酸厂的废水。H2SO4+Ca(OH)2 =CaSO4+2H2O
②若工厂的废水显碱性,则可用硫酸中和。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(3)用于医药
①人的胃液中含有适量的盐酸,可以帮助消化。但是胃酸过多,反而造成消化不良,可以服用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和胃酸过多。【Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O】【2HCl+Mg(OH)3 =MgCl2+2H2O】
注意:不用氢氧化钙和氢氧化钠,因为Ca(OH)2和NaOH都有腐蚀性。
②被黄蜂蛰了(黄蜂毒液显碱性)可以涂抹食醋减轻痛痒;被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹碱性物质,如肥皂水、牙膏等物质可以减轻痛痒。
1.下列参与的反应中,属于中和反应的是( )
A. B.
C. D.
2.如图是酸与碱溶液反应的示意图,下列关于酸碱中和反应说法正确的是( )
A.反应前后离子的总数不变
B.反应前后Na+和Cl-的总数不变
C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-
D.该反应的实质是Na+和Cl-结合生成食盐分子
3.下列实际应用中,利用中和反应原理的( )
①用氢氧化钠溶液洗去石油产品中的残余硫酸;②用稀硫酸除铁锈;③用熟石灰改良酸性土壤;④用稀氨水涂抹在被蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒;⑤用生石灰作食品干燥剂。
A. ①③⑤ B.③④⑤ C.①②④ D.①③④
4.根据下图回答问题:
(1)加入稀盐酸至过量能观察到的现象是 。
(2)反应中,数目减少的离子是 (填离子符号);
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 。
A 取样,加入CuO粉末 B 取样,滴加NaOH溶液
C 取样,加入CaCO3粉末 D 取样,滴加AgNO3溶液
►问题一 中和反应的实验探究
【典例1】化学实验小组做了以下两个实验探究酸碱中和反应。
序号
酸
碱
现象
实验1
稀HCl
NaOH溶液
无明显现象
实验2
稀H2SO4
Ba(OH)2溶液
产生白色沉淀
(1)得出结论:实验1中没有发生化学反应,实验2中发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
(2)实验反思:小华认为,有很多化学反应是无明显现象的,我们可以通过检测反应物是否存在来判断化学反应是否发生。于是取实验1所得溶液少量,向其中滴加两滴无色酚酞试剂,溶液为 色,说明NaOH溶液与稀HCl发生了反应。此时,实验1所得溶液中可能含有溶质的情况是:①NaCl;② 。
(3)深入探究:取实验1所得溶液少量,向其中加入 ,有气泡产生。说明溶液中可能含有溶质的情况②成立。
(4)拓展应用:鉴别5%和10%两种不同浓度的氢氧化钠溶液。取相同体积的两种溶液于A、B试管(如下图)。
结论:A试管中为10%的氢氧化钠溶液,你的判断依据是 。
【变式1-1】化学兴趣小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究。
(1)利用如图1所示的装置进行实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。
①反应前烧杯中盛放的液体Y是 。
②图中b点所示溶液中的溶质是 。
③写出盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式: 。
(2)利用如图3所示装置进行实验:烧杯中放入新制饱和石灰水,向试管中加入氢氧化钠溶液,将稀盐酸滴入试管。一段时间后,试管外壁附近溶液中出现浑浊,原因是 。
►问题二 中和反应的概念和实质
【典例2】如图是酸与碱溶液反应的示意图,下列关于酸碱中和反应说法正确的是
A.反应前后离子的总数不变
B.反应前后Na+和Cl-的总数不变
C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-
D.该反应的实质是Na+和Cl-结合生成食盐分子
【典例3】证据推理是化学学科核心素养的重要内容。下列推理正确的是
A.酸的溶液中含有氢离子,则含氢离子的物质都是酸
B.碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液
C.中和反应有盐和水生成,有盐和水生成的反应一定是中和反应
D.酸雨的pH<7,则pH<7的降雨都是酸雨
【解题必备】中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
【变式2-1】在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是化学学科特有的思维方式,如图为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观示意图。
(1)从微观的角度分析,甲处应填入的离子符号为 。
(2)写出盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(3)向滴有酚酞的稀氢氧化钠溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,溶液 (填现象)。
(4)向盛有饱和氢氧化钠溶液的试管中,边振荡边滴加36.5%的浓盐酸,观察到试管内产生大量白色沉淀且溶液沸腾,推测试管内产生的白色沉淀是NaCl,产生的原因是 ;“溶液沸腾”说明中和反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
►问题三 中和反应是否发生的判断方法
【典例4】在酸和碱的中和反应中,氢氧化钠与稀盐酸反应现象不明显。为证明两者发生化学反应,在老师指导下开展了系列探究活动,选取以下三组实验方案进行分析讨论,请你参与其中。
实验方法
实验操作
实验现象
实验分析
Ⅰ.测定滴定过程中温度变化
室温时,将温度传感器放入氢氧化钠溶液中,然后逐滴加入稀盐酸至过量,得到温度变化图像
氢氧化钠和稀盐酸发生的反应是 反应(填“吸热”或“放热”);图中 点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应
Ⅱ.用酚酞溶液作指示剂检测
反应前向氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液
溶液显 色
氢氧化钠与稀盐酸混合发生反应,其化学方程式为
然后逐步加入稀盐酸至过量
溶液颜色逐渐变浅至无色
Ⅲ.用pH试纸检测酸碱混合后溶液的酸碱性
用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量混合液滴在干燥的pH试纸上,观察颜色变化并与标准比色卡比较
①若试纸变蓝色
pH 7,溶液呈碱性
②若试纸不变色
pH=7,溶液呈中性
③若试纸变红色
pH<7,溶液呈 性
能证明氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应的实验现象是 (填序号)
【解题必备】(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;
1 须保证溶液的pH≥7,才能证明反应发生
【变式3-1】下列实验不能证明氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应的是( )
A.向滴有酚酞试液的稀盐酸中,逐滴加入氢氧化钾溶液
B.取氢氧化钾溶液和稀盐酸混合后的溶液,蒸干得到白色固体
C.向滴有酚酞试液的氢氧化钾溶液中,逐滴加入足量的稀盐酸
D.向氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸,并不断测定混合溶液的pH
【变式3-2】中和反应是一类重要的化学反应,往往没有明显的现象。那么如何判断酸碱发生了化学反应呢?
化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察到试管①③中共同的明显现象是 ,试管②中没有明显现象。
(2)试管②加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入稀盐酸,发现 (填现象),证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 。
【提出问题】还可以用什么方法探究稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应?
【实验探究】化学兴趣小组又利用pH传感器和温度传感器,探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测定结果如图
(3)该实验中,乙溶液是 。
(4)加入甲溶液6mL时,烧瓶中的溶液溶质成分 。
A.HCl B.HCl和NaCl C.NaCl
(5)根据pH传感器测定结果,判断发生化学反应的依据是 。
(6)温度-时间图所示,温度为24℃时表示的含义是 。
►问题四 盐的概念
【典例5】下列归纳错误的是
A.离子一定带电 B.单质中只含一种元素
C.盐中一定含金属离子 D.酸和碱中一定都含氢元素
【变式5-1】高锰酸钾(KMnO4 )有杀灭细菌作用。KMnO4 与下列哪种物质可归为同一类
A.ZnCl2 B.CO2 C.Mg(OH)2 D.H2CO3
►问题五 中和反应过程中溶液pH的变化及溶质成分的判断
【典例6】某实验小组使用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验过程中溶液pH的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.图中c点时的溶液滴入酚酞试液,变为红色
B.图中a点时的溶液里溶质只有氯化钠
C.该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
D.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O
【解题必备】
Ⅰ.酸入碱(将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠中)(如图1)
图1
Ⅱ.碱入酸(将氢氧化钠滴入含有酚酞的盐酸中)(如图2)
图2
【变式6-1】某同学在常温下,用pH传感器实时监测稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中的pH变化,并绘制出如下曲线图。下列说法中不正确的是
A.在a点时烧杯中的溶液pH大于7
B.在b点时溶液中H+和OH-恰好完全反应
C.在滴入稀盐酸过程中,溶液中Na+数量不变
D.烧杯中溶液在a、b和c点时,溶质均有2种
【变式6-2】如图 1、2 为某化学实验小组用数字化设备测得的氢氧化钠溶液与稀盐酸反应时溶液的温度及 pH 变化曲线。
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)70s 时,溶液中的溶质是 (写化学式)。
►问题六 中和反应的应用
【典例7】中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A.使用熟石灰制烧碱 B.在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C.稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜 D.硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
【变式7-1】生活中我们常常会遇到一些棘手的事情,需要用科学方法处理。如:
(1)蚊虫叮咬人时,会在人的皮肤内分泌出蚁酸,使皮肤红肿痛痒。蚊酸显性,要减轻痛痒,可涂抹下列物质中的______(填序号)。
A.食用醋 B.食用油 C.稀氨水或肥皂水
(2)家用热水壶(铝制)长时间使用后内壁会有一层水垢,主要成分是CaCO3,用盐酸可以除去水垢,但操作时一定要注意盐酸的用量不要太多,否则水壶会穿孔,原因是 。
(3)胃液的主要成分是盐酸,胃酸过多会引起胃痛。治疗缺铁性贫血,可服用含少量细铁粉的补血药品,该药品在胃中发生反应的化学方程式为 。
【变式7-2】(2024·北京)电石渣[主要成分为]是电石法生产乙炔的副产物,可资源化利用。
(1)处理工业废水。用电石渣可处理 (填“酸性”或“碱性”)废水。
(2)制备工业产品。用电石渣生产CaO的主要反应为,该反应属于基本反应类型中的 。
1.蚊虫分泌的蚁酸使皮肤产生痛痒。为缓解症状,可涂抹下列物质中的
A.食醋 B.牛奶
C.肥皂水 D.厕所清洁剂
2.胃酸的主要成分是盐酸。下列是某些药物的主要成分,其中不能用来治疗胃酸过多的是( )
A.Mg(OH)2 B.Al(OH)3 C.MgCO3 D.FeSO4
3.(2024·天津·中考真题)下列食物的近似pH分别是:苹果为2.9~3.3,蕃茄为4.0~5.0,牛奶为6.3~6.6,玉米粥为6.8~8.0。胃酸过多的人空腹时最适宜吃的食物是( )
A.苹果 B.蕃茄 C.牛奶 D.玉米粥
4.下列物质常用于改良酸性土壤的是
A.食盐 B.烧碱
C.熟石灰 D.硫酸铜
5.电导率是衡量溶液导电能力物理量,相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比,盐酸和氢氧化钠反应的电导率曲线如图所示,以下分析不正确的是( )
A. 该实验证明溶液中始终含有带电的粒子
B. P点时溶液不含带电离子
C. M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应
D. N点时溶液中的离子数大于P点
6.(2024·河南·中考真题)某同学用pH传感器测定稀硫酸滴入稀氢氧化钡溶液的过程中pH的变化,测定的结果如图所示。硫酸与氢氧化钡反应的化学方程式为 ;c点所表示的溶液中溶质为 ;在a点所表示的溶液中滴加酚酞溶液,溶液会显 色。(提示:BaSO4难溶于水)
7.某同学做氢氧化钠溶液与稀硫酸的中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,试回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)在A处溶液中加入紫色石蕊试液,溶液呈 色;
(3)B处溶液的溶质是 (填化学式)。
8.某兴趣小组为研究酸碱中和反应,取氧氧化钠溶液于烧杯中,并逐滴加入质量分数为的稀盐酸,滴加过程中用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随加入稀盐酸的质量变化关系,如图1所示。
(1)120g7.3%的稀盐酸需要用 g36.5%的浓硫酸进行稀释。
(2)图1中酸碱刚好完全反应的点是a、b、c中的 点。
(3)计算氢氧化钠溶液中所含溶质的质量。(写出计算过程)
(4)根据图2分析,该反应的微观实质是 。
9.常温下,一锥形瓶中盛有10g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液,先向其中滴加2滴酚酞试液,再逐滴滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,用pH传感器测得溶液pH与加入稀盐酸的关系曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)图中C点溶液中的溶质是 。
(2)计算稀盐酸中溶质质量分数(写出计算过程)。
10.(2023·四川甘孜·中考真题)某化学兴趣小组以“探究中和反应”为主题展开研究性学习。回答下列问题:
【设计与实验】
实验一 小军向滴有酚酞的溶液中不断加入稀盐酸至过量。
(1)溶液的颜色变化是 ,酚酞在实验中的作用是 。
(2)反应的化学方程式为 ,其基本反应类型是 反应。
实验二 小丽向溶液中滴加稀盐酸,用传感器测定溶液的,用温度传感器测定溶液的温度,溶液的和温度随时间的变化曲线如图所示:
(3)滴加稀盐酸至图1中点时,溶液的溶质是 。
(4)溶液与稀盐酸反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)图2中,约后曲线下降的原因是 。
【交流与评价】
(6)中和反应在生产生活中应用广泛,下列应用与中和反应原理有关的是 (填字母序号)。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱
B.用和反应来加热食物
C.用来处理石油产品中残余的硫酸
11.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B.由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,则盐中一定有金属元素
C.常温下,pH等于7的水溶液呈中性,则显中性的水溶液pH一定等于7
D.活泼金属与盐酸反应有气泡产生,则与盐酸反应有气泡产生的物质一定是活泼金属
12.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应实验时,测得溶液pH及溶液温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中
B.b点和e点表示酸和碱恰好完全反应,此时溶液呈中性,pH=7
C.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应放出热量
D.c点和f点所示溶液的pH>7,能使无色酚酞试液变成红色
13.为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系,小聪同学按图甲连接好实验装置,往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初始温度相同的溶液,同时用玻璃棒搅拌。图乙是数字采集器和计算机实时显示的数据曲线,下列说法错误的是( )
A.实验开始时,烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液
B.0~100秒时,温度上升是因为该反应放热
C.100秒时,溶液中只含有、Cl-两种微粒
D.150秒时,向溶液中加入氧化铁粉末,溶液会变黄色
14.(2024年山东省东营市实验中学中考第一次模拟考试化学试题)取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液于三个锥形瓶中,分别滴入两滴无色酚酞溶液,再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线如图。下列关于a、b、c三种曲线所示实验的说法,不正确的是
A.溶液红色最先褪去的是a
B.所用盐酸浓度最大的是c
C.20min时溶液的酸性最强的是a
D.20min时三个锥形瓶内溶液中溶质种类相同
15.中和反应是一类重要的化学反应,某同学利用图1装置研究浓盐酸与NaOH溶液的反应,并用pH传感器测绘出pH曲线如图2,图3为两者反应的微观示意图。请根据图示回答下列有关问题。
(1)如图1所示,将无色酚酞溶液滴入盛有NaOH溶液的左管,再将浓盐酸滴入右管,一段时间后,发现 ,说明NaOH与HCl发生了化学反应。该实验说明浓盐酸具有酸性和 性。
(2)如图2所示,a点溶液中的溶质为 (填写化学式);向c点对应的溶液中加入镁粉, (填“能”或“不能”)产生气泡。
(3)图3是该反应的微观示意图,从图中可知其微观实质是 。
(4)“胃舒平”是一种常见的胃药,其主要成分为氢氧化铝【A1(OH)3】,可用作治疗胃酸(HCl)过多,该反应的化学方程式为 。
16.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你一起探究。
【实验1】
从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验,溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)由图1可知,盐酸与氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),可通过 实验组合(填序号)证明酸和碱发生了反应。
【实验2】
从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小与离子浓度和离子电荷数呈正相关。
(2)A试管中反应的化学方程式为 。
(3)表示A试管中溶液电导率变化的是 (填“图3”或“图4”)。
(4)图4中电导率的变化 (填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应,b点所示溶液中含有的所有微粒 (填微粒符号)。
17.某硫酸厂废水中所含硫酸的质量分数为1.47%,用一定浓度的氢氧化钠溶液与其反应,1000g废水共消耗氢氧化钠溶液80g,此时溶液呈中性。
(1)请计算氢氧化钠溶液的质量分数。
(2)能否用氢氧化钠溶液处理工厂排放的废水并说明理由: 。
18.为了验证氢氧化钠和稀盐酸能发生反应,某化学实验小组进行了下列实验探究:
(1)小丽同学取一定量氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸。在该实验过程中,能说明氢氧化钠与稀盐酸发生反应的现象为: 。
(2)小亮同学想利用反应前后物质成分的变化来证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应,设计了如下实验。
操作
现象
结论
取①中反应后的溶液,滴入少量硝酸银溶液
产生白色沉淀
能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应
①小君认为上述实验设计无法得出合理结论,他的理由是 。
②中和反应的实质是 。(从微观角度解释)
(3)小明同学要对上述氢氧化钠溶液的溶质质量分数进行测定,其实验方案如下:取氢氧化钠溶液100g,逐滴滴入溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,该实验过程中,所加稀盐酸的质量与溶液pH的变化曲线如图所示:
①当滴入稀盐酸60g时(即图中A点),此时所得溶液中的溶质为 (写化学式)。
②试根据化学方程式计算,该氢氧化钠溶液的溶质质量分数是多少?
19.叶脉书签,具有其它书签所不能比拟的自然之美。将洗干净的树叶放在一定浓度的NaOH溶液中煮沸,再加以处理,除去表皮和叶肉,只余叶脉,就能得到叶脉书签。实验课上,小圳用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸对煮沸后的100 g NaOH废液进行了中和处理(假设废液中的其他物质均不与盐酸反应)。随着稀盐酸的滴加,溶液的温度变化如图1所示(不考虑反应过程中热量损失),溶液的pH变化如图2所示。
(1)NaOH溶液可用于去除叶肉,是因为NaOH具有_______性。
(2)由图1可知,中和反应会_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)图2中表示恰好完全中和的点是_______(填“A”或“B”或“C”),请在图1中标出与之对应的点P,并注明横坐标数据_____。
(4)计算100g废液中NaOH的质量分数(根据化学方程式计算)。
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第二单元 认识酸和碱
第四节 酸碱中和反应
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1. 通过实验和分析讨论,认识中和反应的实质,学会利用中和反应来改变溶液的酸碱性。
2.通过酸和碱反应的探究,提高发现和提出问题的能力,初步学会借助 pH 判断物质是否发生化学反应。
3.通过交流和讨论,了解中和反应在生产、生活中的应用,认识化学对生产和改善人们生活质量的重要性。
重难点:中和反应的实质;借助pH 判断酸碱中和反应能否发生。
一、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)概念
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)实质
中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成水的过程,即H++OH-→H2O。由此可知H+和OH-在水溶液中不能共存。
(4)盐
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物统称为盐。例如:氯化钠、氯化钙、硫酸钠等属于盐类物质。
酸、碱、盐的比较
酸
碱
盐
水溶液中解离出的离子
H+和酸根离子
OH-和金属离子
金属离子(或铵根离子)
和酸根离子
特点
阳离子全部是H+
阳离子全部是OH-
--
举例
HCl、H2SO4
NaOH、Ca(OH)2
NaCl、Na2CO3、NaHCO3
(5)中和反应的证明
方法1.
①向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液
②逐滴滴加稀盐酸,并振荡
③将无色溶液蒸发
溶液变红(溶液显碱性)
溶液红色逐渐变浅,直到恰好变为无色
得到白色晶体(有新物质生成)
方法2.稀盐酸中滴加酚酞溶液,显示无色,再向混合液中滴加氢氧化钠溶液,仍然无色,也能证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。
典例分析:向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一段时间后,再滴加酚酞溶液,溶液仍然是无色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好反应?正确吗?如不正确请分析和验证。
分析:不能,滴加酚酞溶液为无色,可能是恰好反应,也可能是酸过量。
证明:①滴加紫色石蕊溶液,若变红,则酸过量
②加入少量活泼金属,如铁粉/镁条,若产生气泡,则酸过量
③加入金属氧化物,如氧化铁/氧化铜粉末。若固体减少,溶液变为黄色/蓝色,则酸过量
④加入不溶性的碱,如氢氧化铜/氢氧化铁,若固体溶解,溶液变为蓝色/黄色,则酸过量
⑤加入碳酸盐,如碳酸钙/碳酸钠,若产生气泡,则酸过量
⑥测溶液pH,若pH<7,则酸过量,若pH=7,则恰好反应
【名师点拨】
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
二、中和反应的应用
(1)改良土壤农作物一般适宜在中性或接近中性土壤中生长,如果土壤酸性或碱性太强都不利于农作物的生长。若某地区土壤显酸性,可将适量的熟石灰加入土壤中,以中和酸性物质。
注意:不用氢氧化钠,因为NaOH的碱性、腐蚀性很强。
(2)处理工厂废水
①一般用熟石灰中和硫酸厂的废水。H2SO4+Ca(OH)2 =CaSO4+2H2O
②若工厂的废水显碱性,则可用硫酸中和。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(3)用于医药
①人的胃液中含有适量的盐酸,可以帮助消化。但是胃酸过多,反而造成消化不良,可以服用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和胃酸过多。【Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O】【2HCl+Mg(OH)3 =MgCl2+2H2O】
注意:不用氢氧化钙和氢氧化钠,因为Ca(OH)2和NaOH都有腐蚀性。
②被黄蜂蛰了(黄蜂毒液显碱性)可以涂抹食醋减轻痛痒;被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹碱性物质,如肥皂水、牙膏等物质可以减轻痛痒。
1.下列参与的反应中,属于中和反应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、该反应的反应物中的氧化铜是金属氧化物,稀盐酸属于酸,则该反应是金属氧化物与酸生成盐和水的反应,不符合中和反应的特点,不属于中和反应,选项错误;B、该反应的反应物中的镁是金属单质,稀盐酸是酸,该反应是金属单质与酸生成盐和氢气的反应,不符合中和反应的特点,不属于中和反应,选项错误;C、该反应的反应物中的稀盐酸属于酸,硝酸银属于盐,即该反应是酸与盐生成新酸和新盐的反应,不符合中和反应的特点,不属于中和反应,选项错误;D、该反应的反应物中的氢氧化铝属于碱,稀盐酸属于酸,则该反应是酸与碱生成盐和水的反应,符合中和反应的特点,属于中和反应,选项正确,故选D。
2.如图是酸与碱溶液反应的示意图,下列关于酸碱中和反应说法正确的是( )
A.反应前后离子的总数不变
B.反应前后Na+和Cl-的总数不变
C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-
D.该反应的实质是Na+和Cl-结合生成食盐分子
【答案】B
【解析】A、由图可知,该反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,钠离子和氯离子没有参与反应,反应前后,离子总数减少,不符合题意;B、在该反应中,钠离子和氯离子没有参与反应,故反应前后钠离子和氯离子的总数不变,符合题意;C、由图可知,反应后溶液中含钠离子、氯离子,水分子,不符合题意;
D、酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,不符合题意。故选B。
3.下列实际应用中,利用中和反应原理的( )
①用氢氧化钠溶液洗去石油产品中的残余硫酸;②用稀硫酸除铁锈;③用熟石灰改良酸性土壤;④用稀氨水涂抹在被蚊虫叮咬处(分泌出蚁酸)止痒;⑤用生石灰作食品干燥剂。
A. ①③⑤ B.③④⑤ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【解析】①氢氧化钠属于碱,硫酸属于酸,氢氧化钠与硫酸的反应属于中和反应,故与中和反应原理有关;②铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁是金属氧化物,不是碱,故用稀硫酸除铁锈与中和反应原理无关;③熟石灰为氢氧化钙,属于碱,用于改良酸性土壤属于酸和碱的反应,故与中和反应原理有关;④蚊虫叮咬会分泌出的蚁酸等酸性物质,而氨水是碱性物质,可以中和其中的酸性物质,即利用了酸碱中和反应,故与中和反应原理有关;⑤生石灰是碱性氧化物,不是碱,和水反应,水也不是酸,生石灰和水的反应不是中和反应,故与中和反应原理无关;故选D。
4.根据下图回答问题:
(1)加入稀盐酸至过量能观察到的现象是 。
(2)反应中,数目减少的离子是 (填离子符号);
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,下列操作可行的是 。
A 取样,加入CuO粉末
B 取样,滴加NaOH溶液
C 取样,加入CaCO3粉末
D 取样,滴加AgNO3溶液
【答案】 溶解由红色变为无色 H+、OH- ABC
【解析】(1)酚酞遇碱性溶液变为红色,遇酸性溶液或中性溶液不变色,因此向氢氧化钠溶液中滴加盐酸,溶液先呈碱性,使酚酞变红,而后变为中性至酸性,酚酞变为无色,因此现象为溶液由红色变为无色;
(2)发生中和反应,H+、OH-反应生成水,因此数目减少的离子是H+、OH-;
(3)A 取样,加入CuO粉末,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液为蓝色则说明有稀盐酸,正确;B 取样,滴加NaOH溶液立即变红色说明没有稀盐酸,过一会变红色说明有稀盐酸,正确;C 取样,加入CaCO3粉末有气泡生成说明有稀盐酸,正确;D 取样,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成只能说明有氯离子不能说明有稀盐酸剩余,因此选择ABC。
►问题一 中和反应的实验探究
【典例1】化学实验小组做了以下两个实验探究酸碱中和反应。
序号
酸
碱
现象
实验1
稀HCl
NaOH溶液
无明显现象
实验2
稀H2SO4
Ba(OH)2溶液
产生白色沉淀
(1)得出结论:实验1中没有发生化学反应,实验2中发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
(2)实验反思:小华认为,有很多化学反应是无明显现象的,我们可以通过检测反应物是否存在来判断化学反应是否发生。于是取实验1所得溶液少量,向其中滴加两滴无色酚酞试剂,溶液为 色,说明NaOH溶液与稀HCl发生了反应。此时,实验1所得溶液中可能含有溶质的情况是:①NaCl;② 。
(3)深入探究:取实验1所得溶液少量,向其中加入 ,有气泡产生。说明溶液中可能含有溶质的情况②成立。
(4)拓展应用:鉴别5%和10%两种不同浓度的氢氧化钠溶液。取相同体积的两种溶液于A、B试管(如下图)。
结论:A试管中为10%的氢氧化钠溶液,你的判断依据是 。
【答案】(1)
(2)无 NaCl、HCl
(3)Na2CO3溶液(合理即可)
(4)溶液刚好变为无色时,A试管消耗的稀盐酸较多
【解析】(1)实验2中H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和H2O,化学方程式为:。
(2)HCl与NaOH反应生成NaCl、H2O,若二者刚好完全反应,则所得溶液的溶质只有NaCl,若HCl过量,则溶质有NaCl、HCl,若NaOH过量,则溶质有NaCl、NaOH。NaCl、HCl都不能使酚酞试剂变色,NaOH能使酚酞试剂变红,向其中滴加两滴无色酚酞试剂,若溶液为无色,说明溶液中没有NaOH,NaOH发生反应转化为其它物质,即NaOH溶液与稀HCl发生了反应。没有NaOH的情况下,不确定HCl是否过量,所以实验1所得溶液中可能含有溶质的情况是:①NaCl;②NaCl、HCl。故填:无;NaCl、HCl。
(3)结论是情况②成立,说明所得溶液的溶质是NaCl、HCl,NaCl一定存在,无需验证,能与HCl反应产生气泡的试剂有活泼金属、碳酸盐,可填:镁条、铁片、Na2CO3溶液、K2CO3溶液等。
(4)鉴别5%和10%两种不同浓度的氢氧化钠溶液,取相同体积的两种溶液于A、B试管,分别逐滴滴加相同浓度的稀盐酸至溶液刚好变为无色,则浓度为10%的氢氧化钠溶液中溶质NaOH更多,完全反应时所需要的稀盐酸更多,A试管中为10%的氢氧化钠溶液,则A试管消耗的稀盐酸更多,所以判断依据是:溶液刚好变为无色时,A试管消耗的稀盐酸较多。
【变式1-1】化学兴趣小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的发生进行了探究。
(1)利用如图1所示的装置进行实验探究。用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图2所示。
①反应前烧杯中盛放的液体Y是 。
②图中b点所示溶液中的溶质是 。
③写出盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式: 。
(2)利用如图3所示装置进行实验:烧杯中放入新制饱和石灰水,向试管中加入氢氧化钠溶液,将稀盐酸滴入试管。一段时间后,试管外壁附近溶液中出现浑浊,原因是 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液 氯化钠/NaCl HCl+NaOH=NaCl+H2O
(2)氢氧化钠和盐酸反应放热,导致氢氧化钙溶解度降低,氢氧化钙从溶液中析出产生浑浊
【解析】(1)①开始pH>7,溶液为碱性,所以反应前烧杯中盛放的液体Y是氢氧化钠溶液;
②盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,b点pH=7,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,所以溶质是氯化钠。
③盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式为。
(2)饱和石灰水的溶质是氢氧化钙,溶解度随温度的升高而降低。氢氧化钠和盐酸反应是中和反应,放出热量。所以出现浑浊的原因是氢氧化钠和盐酸反应放热,导致氢氧化钙溶解度降低,氢氧化钙从溶液中析出产生浑浊。
►问题二 中和反应的概念和实质
【典例2】如图是酸与碱溶液反应的示意图,下列关于酸碱中和反应说法正确的是
A.反应前后离子的总数不变
B.反应前后Na+和Cl-的总数不变
C.反应后溶液中的粒子只有Na+和Cl-
D.该反应的实质是Na+和Cl-结合生成食盐分子
【答案】B
【解析】A、由图可知,该反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,钠离子和氯离子没有参与反应,反应前后,离子总数减少,不符合题意;
B、在该反应中,钠离子和氯离子没有参与反应,故反应前后钠离子和氯离子的总数不变,符合题意;
C、由图可知,反应后溶液中含钠离子、氯离子,水分子,不符合题意;
D、酸碱中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,不符合题意。
故选B。
【典例3】证据推理是化学学科核心素养的重要内容。下列推理正确的是
A.酸的溶液中含有氢离子,则含氢离子的物质都是酸
B.碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液
C.中和反应有盐和水生成,有盐和水生成的反应一定是中和反应
D.酸雨的pH<7,则pH<7的降雨都是酸雨
【答案】B
【解析】A、酸的溶液中含有氢离子,但是含氢离子的物质不都是酸,如硫酸氢钠属于盐,故A错误;
B、碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液,故B正确;
C、中和反应有盐和水生成,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,如金属氧化物和酸的反应,故C错误;
D、的降雨才是酸雨,故D错误。
故选B。
【解题必备】中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
【变式2-1】在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是化学学科特有的思维方式,如图为盐酸和氢氧化钠溶液反应的微观示意图。
(1)从微观的角度分析,甲处应填入的离子符号为 。
(2)写出盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(3)向滴有酚酞的稀氢氧化钠溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,溶液 (填现象)。
(4)向盛有饱和氢氧化钠溶液的试管中,边振荡边滴加36.5%的浓盐酸,观察到试管内产生大量白色沉淀且溶液沸腾,推测试管内产生的白色沉淀是NaCl,产生的原因是 ;“溶液沸腾”说明中和反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O
(3)由红色变为无色
(4)相同温度下氯化钠的溶解度比氢氧化钠小,更容易达到饱和状态而析出 放热
【解析】(1)氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成的,则甲处应填入的离子符号为OH﹣。
(2)盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O。
(3)无色酚酞溶液遇酸性溶液、中性溶液都不变色,遇碱性溶液变红。氢氧化钠溶液显碱性,所以滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,继续滴加稀盐酸,溶液显酸性,溶液仍显无色。
(4)向盛有饱和氢氧化钠溶液的试管中,边振荡边滴加36.5%的浓盐酸,观察到试管内产生大量白色沉淀且溶液沸腾,推测试管内产生的白色沉淀是NaCl,原因是:相同温度下氯化钠的溶解度比氢氧化钠的小,更容易达到饱和状态而析出氯化钠。中和反应是酸碱之间的反应,“溶液沸腾”说明中和反应是放热反应。
►问题三 中和反应是否发生的判断方法
【典例4】在酸和碱的中和反应中,氢氧化钠与稀盐酸反应现象不明显。为证明两者发生化学反应,在老师指导下开展了系列探究活动,选取以下三组实验方案进行分析讨论,请你参与其中。
实验方法
实验操作
实验现象
实验分析
Ⅰ.测定滴定过程中温度变化
室温时,将温度传感器放入氢氧化钠溶液中,然后逐滴加入稀盐酸至过量,得到温度变化图像
氢氧化钠和稀盐酸发生的反应是 反应(填“吸热”或“放热”);图中 点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应
Ⅱ.用酚酞溶液作指示剂检测
反应前向氢氧化钠溶液滴加酚酞溶液
溶液显 色
氢氧化钠与稀盐酸混合发生反应,其化学方程式为
然后逐步加入稀盐酸至过量
溶液颜色逐渐变浅至无色
Ⅲ.用pH试纸检测酸碱混合后溶液的酸碱性
用洁净、干燥的玻璃棒蘸取少量混合液滴在干燥的pH试纸上,观察颜色变化并与标准比色卡比较
①若试纸变蓝色
pH 7,溶液呈碱性
②若试纸不变色
pH=7,溶液呈中性
③若试纸变红色
pH<7,溶液呈 性
能证明氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应的实验现象是 (填序号)
【答案】 放热 B 红 > 酸 ②
【解析】实验方案Ⅰ.根据实验图像可知,加入稀盐酸后温度升高,说明氢氧化钠和稀盐酸发生的反应是放热反应,当温度达到最大值时,说明二者恰好完全反应,即B点,故填:放热;B;
实验方案Ⅱ.氢氧化钠溶液呈碱性,滴加酚酞溶液,酚酞试液显红色;随着盐酸的加入,溶液颜色变浅至无色,是因为氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学反应为: ,故填:红;;
实验方案Ⅲ.①若试纸变蓝色,溶液呈碱性,说明溶液pH>7;
③若试纸变红色,pH<7,说明溶液呈酸性;
氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应生成氯化钠和水,氯化钠溶液呈中性,即实验现象②能证明氢氧化钠和稀盐酸混合恰好完全反应。
故填:>;酸;②。
【解题必备】(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;
1 须保证溶液的pH≥7,才能证明反应发生
【变式3-1】下列实验不能证明氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应的是( )
A.向滴有酚酞试液的稀盐酸中,逐滴加入氢氧化钾溶液
B.取氢氧化钾溶液和稀盐酸混合后的溶液,蒸干得到白色固体
C.向滴有酚酞试液的氢氧化钾溶液中,逐滴加入足量的稀盐酸
D.向氢氧化钾溶液中逐滴加入稀盐酸,并不断测定混合溶液的pH
【答案】B
【解析】A、无色酚酞遇酸性溶液、中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,将酚酞溶液滴入稀盐酸中,溶液没有变化。逐滴加入稀氢氧化钾溶液,氢氧化钾和稀盐酸反应HCl+KOH=KCl+H2O,刚开始溶液无明显现象,直到氢氧化钾过量,溶液变红,可以判断氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应,不符合题意;B、若氢氧化钾和盐酸反应,HCl+KOH=KCl+H2O,产物为氯化钾,蒸干可以得到白色固体,若氢氧化钾和盐酸不反应,蒸干后盐酸会挥发成氯化氢气体,氢氧化钾变为白色固体,故无法判断氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应,符合题意;C、无色酚酞遇酸性溶液、中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,将酚酞溶液滴入氢氧化钾溶液中,溶液变红,逐滴加入足量的稀盐酸,氢氧化钾和稀盐酸反应HCl+KOH=KCl+H2O,刚开始溶液无明显现象,溶液颜色依旧为红色,逐滴加入足量的稀盐酸,则氢氧化钾和稀盐酸恰好完全反应,溶液变为无色,可以判断氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应,不符合题意;D、氢氧化钾溶液呈碱性,pH>7,盐酸呈酸性,pH<7,氯化钾溶液呈中性,pH=7,向稀氢氧化钾溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,并不断测定混合溶液的pH,开始时,测得pH>7,稀盐酸和氢氧化钾充分反应后,测得pH=7,稀盐酸过量,测得<7,可以判断氢氧化钾与稀盐酸发生化学反应,不符合题意。故选B。
【变式3-2】中和反应是一类重要的化学反应,往往没有明显的现象。那么如何判断酸碱发生了化学反应呢?
化学兴趣小组做了如下实验:
(1)观察到试管①③中共同的明显现象是 ,试管②中没有明显现象。
(2)试管②加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,用滴管慢慢滴入稀盐酸,发现 (填现象),证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应,该反应的化学方程式为 ,该反应的基本类型为 。
【提出问题】还可以用什么方法探究稀盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应?
【实验探究】化学兴趣小组又利用pH传感器和温度传感器,探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测定结果如图
(3)该实验中,乙溶液是 。
(4)加入甲溶液6mL时,烧瓶中的溶液溶质成分 。
A.HCl B.HCl和NaCl C.NaCl
(5)根据pH传感器测定结果,判断发生化学反应的依据是 。
(6)温度-时间图所示,温度为24℃时表示的含义是 。
【答案】(1)固体溶解
(2)溶液由红色逐渐变成无色 复分解反应
(3)稀盐酸
(4)B
(5)溶液的pH值从小于7逐渐增大到等于或大于7
(6)该时刻中和反应恰好完全反应
【解析】(1)试管①中氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,实验现象为蓝色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色;试管②中氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显实验现象;试管③中氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,实验现象为白色固体逐渐溶解,因此试管①③中共同的明显现象是固体溶解;
(2)试管②加入10ml氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞溶液变红,用滴管慢慢滴入稀盐酸,发现溶液由红色逐渐变成无色,证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;该反应的基本类型为复分解反应;
(3)由图可知,一开始溶液的pH小于7,说明该实验中是将氢氧化钠溶液逐渐滴加到稀盐酸中,则乙溶液为稀盐酸,甲溶液为氢氧化钠溶液;
(4)由图可知,加入甲溶液6ml时,溶液的pH仍小于7,说明此时稀盐酸还未完全反应,氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,故此时溶液中的溶质为氯化钠、盐酸,故选:B;
(5)根据pH传感器测定结果,判断发生化学反应的依据是随着氢氧化钠溶液的加入,烧瓶内溶液的pH值从小于7逐渐增大到等于或大于7;
(6)中和反应放出热量,由温度-时间图可知,随着中和反应的进行温度逐渐升高,温度最高表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,放出热量最多,则温度为24℃时表示的含义是该时刻中和反应恰好完全反应。
►问题四 盐的概念
【典例5】下列归纳错误的是
A.离子一定带电 B.单质中只含一种元素
C.盐中一定含金属离子 D.酸和碱中一定都含氢元素
【答案】C
【解析】A、离子是带电的原子或原子团,所以离子一定带电,故说法正确;
B、单质是由一种元素组成的纯净物,则单质中只含一种元素,故说法正确;
C、盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,盐中不一定含金属离子,如NH4HCO3,故说法错误;
D、酸是指在电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,酸中一定含有氢元素,碱是指电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,碱中一定含有氢元素和氧元素,所以酸和碱中一定都含氢元素,故说法正确;
故选:C。
【变式5-1】高锰酸钾(KMnO4 )有杀灭细菌作用。KMnO4 与下列哪种物质可归为同一类
A.ZnCl2 B.CO2 C.Mg(OH)2 D.H2CO3
【答案】A
【分析】高锰酸钾是由钾离子(金属离子)与高锰酸根离子构成的化合物,属于盐。
【解析】A、氯化锌是由锌离子(金属离子)与氯离子(盐酸的酸根)构成的化合物,属于盐,符合题意;
B、二氧化碳是由碳元素与氧元素组成的化合物,属于非金属氧化物,不符合题意;
C、氢氧化镁是由镁离子与氢氧根离子构成的化合物,属于碱,不符合题意;
D、碳酸是由氢离子与碳酸根离子构成的,属于酸,不符合题意;
故选A。
►问题五 中和反应过程中溶液pH的变化及溶质成分的判断
【典例6】某实验小组使用pH传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应,实验过程中溶液pH的变化如图所示。下列说法中,正确的是
A.图中c点时的溶液滴入酚酞试液,变为红色
B.图中a点时的溶液里溶质只有氯化钠
C.该实验是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中
D.该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O
【答案】D
【解析】A.c点溶液的pH<7,显酸性,不使酚酞溶液变色,故A选项错误;
B.盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,但a点溶液显碱性,说明有氢氧化钠没有完全反应,所以a点溶液中的溶质有氯化钠和氢氧化钠,故B选项错误;
C.从图像可以看出,该过程是溶液由碱性到酸性的变化过程,所以是将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中,故C选项错误;
D.该反应是酸和碱发生中和反应,所以该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O,故D选项正确;
故选D。
【解题必备】
Ⅰ.酸入碱(将盐酸滴入含有酚酞的氢氧化钠中)(如图1)
图1
Ⅱ.碱入酸(将氢氧化钠滴入含有酚酞的盐酸中)(如图2)
图2
【变式6-1】某同学在常温下,用pH传感器实时监测稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中的pH变化,并绘制出如下曲线图。下列说法中不正确的是
A.在a点时烧杯中的溶液pH大于7
B.在b点时溶液中H+和OH-恰好完全反应
C.在滴入稀盐酸过程中,溶液中Na+数量不变
D.烧杯中溶液在a、b和c点时,溶质均有2种
【答案】D
【解析】A、由图可知,在a点时烧杯中的溶液pH大于7,故选项说法正确;
B、b点溶液的pH等于7,显中性,说明在b点时溶液中H+和OH-恰好完全反应,故选项说法正确;
C、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,在滴入稀盐酸的过程中溶液里Na+数目不变,故选项说法正确;
D、a点时烧杯中的溶液pH大于7,呈碱性,则a点时的溶质为氯化钠和氢氧化钠;b点溶液的pH等于7,显中性,则a点时的溶质为氯化钠;c点时烧杯中的溶液pH小于7,呈酸性,则c点时的溶质为氯化钠和盐酸,故选项说法不正确。
故选D。
【变式6-2】如图 1、2 为某化学实验小组用数字化设备测得的氢氧化钠溶液与稀盐酸反应时溶液的温度及 pH 变化曲线。
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)70s 时,溶液中的溶质是 (写化学式)。
【答案】(1)
(2)放热
(3)NaCl、HCl
【解析】(1)稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;
(2)由图可知,随着反应的进行,溶液温度升高,说明该反应是放热反应;
(3)70s 时,溶液的pH<7,显酸性,说明盐酸过量,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,化学式为:NaCl、HCl。
►问题六 中和反应的应用
【典例7】中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途,下列应用与中和反应无关的是
A.使用熟石灰制烧碱 B.在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质,可减轻痛痒
C.稀硫酸和氧化铜反应制取硫酸铜 D.硫酸厂的污水可以用消石灰进行处理
【答案】AC
【解析】A、用熟石灰制烧碱是利用了氢氧化钙和碳酸钠反应产生氢氧化钠,氢氧化钙属于碱,碳酸钠属于盐,所以该反应不是酸和碱的反应,故与中和反应原理无关,符合题意;
B、蚊虫叮咬分泌出的蚁酸为酸,在蚊虫叮咬处涂肥皂水等碱性物质与乙酸反应,该应用与中和反应原理有关,不符合题意;
C、硫酸属于酸,氧化铜属于氧化物,所以该反应不是酸和碱的反应,与中和反应原理无关,符合题意;
D、硫酸属于酸,氢氧化钙俗称消石灰属于碱,所以该应用与中和反应原理有关,不符合题意。
故选AC。
【变式7-1】生活中我们常常会遇到一些棘手的事情,需要用科学方法处理。如:
(1)蚊虫叮咬人时,会在人的皮肤内分泌出蚁酸,使皮肤红肿痛痒。蚊酸显性,要减轻痛痒,可涂抹下列物质中的______(填序号)。
A.食用醋 B.食用油 C.稀氨水或肥皂水
(2)家用热水壶(铝制)长时间使用后内壁会有一层水垢,主要成分是CaCO3,用盐酸可以除去水垢,但操作时一定要注意盐酸的用量不要太多,否则水壶会穿孔,原因是 。
(3)胃液的主要成分是盐酸,胃酸过多会引起胃痛。治疗缺铁性贫血,可服用含少量细铁粉的补血药品,该药品在胃中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)C
(2)过量的盐酸与铝反应
(3)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
【解析】(1)蚁酸显酸性,因此可以涂抹一些弱碱性物质可减轻痛痒,稀氨水、肥皂水都显碱性,故选C;
(2)用盐酸可以除去水垢,盐酸不仅能与水垢中的CaCO3反应,还能与铝发生反应,则用盐酸可以除去水垢操作时,一定要注意好盐酸的用量和操作方法,否则水壶会穿孔,穿孔的原因是过量的盐酸与铝反应;
(3)铁与盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
【变式7-2】(2024·北京)电石渣[主要成分为]是电石法生产乙炔的副产物,可资源化利用。
(1)处理工业废水。用电石渣可处理 (填“酸性”或“碱性”)废水。
(2)制备工业产品。用电石渣生产CaO的主要反应为,该反应属于基本反应类型中的 。
【答案】(1)酸性
(2)分解反应
【解析】(1)电石渣主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,能与酸性物质反应,可用于处理酸性废水;
(2)该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应。
1.蚊虫分泌的蚁酸使皮肤产生痛痒。为缓解症状,可涂抹下列物质中的
A.食醋 B.牛奶
C.肥皂水 D.厕所清洁剂
【答案】C
【解析】A、食醋(pH≈2.5),pH<7,显酸性。A不符合题意;
B、牛奶(pH≈6.5),pH<7,显酸性。B不符合题意;
C、肥皂水(pH≈10),pH>7,显碱性。C符合题意;
D、厕所清洁剂(pH≈2),pH<7,显酸性。D不符合题意。
综上所述:选择C。
2.胃酸的主要成分是盐酸。下列是某些药物的主要成分,其中不能用来治疗胃酸过多的是( )
A.Mg(OH)2 B.Al(OH)3 C.MgCO3 D.FeSO4
【答案】D
【解析】A、氢氧化镁是碱,可以和盐酸发生中和反应,可以治疗胃酸过多,A不符合题意;
B、氢氧化铝是碱,可以和盐酸发生中和反应,可以治疗胃酸过多,B不符合题意;
C、碳酸镁虽然是微溶性的盐,但是它可以和盐酸发生反应,也能够消耗盐酸,同时不会产生有害物质,所以可以治疗胃酸过多,C不符合题意;
D、硫酸亚铁和盐酸不反应,不能用来治疗胃酸过多,D符合题意。
综上所述:选择D。
3.(2024·天津·中考真题)下列食物的近似pH分别是:苹果为2.9~3.3,蕃茄为4.0~5.0,牛奶为6.3~6.6,玉米粥为6.8~8.0。胃酸过多的人空腹时最适宜吃的食物是( )
A.苹果 B.蕃茄 C.牛奶 D.玉米粥
【答案】D
【解析】A、苹果的pH 2.9~3.3,呈酸性,胃酸过多不宜食用,故A错误;
B、蕃茄的pH 4.0~5.0,呈酸性,胃酸过多不宜食用,故B错误。
C、牛奶的pH为6.3~6.6,显弱酸性,胃酸过多不宜食用,故C错误;
D、玉米粥的pH6.8~8.0,偏碱性,胃酸过多适宜食用,故D正确;
故选D。
4.下列物质常用于改良酸性土壤的是
A.食盐 B.烧碱
C.熟石灰 D.硫酸铜
【答案】C
【解析】A、食盐是氯化钠的俗称,不能用于改良酸性土壤,故选项不符合题意;
B、烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠腐蚀性较强,不能用于改良酸性土壤,故选项不符合题意;
C、熟石灰呈弱碱性,能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,故选项符合题意;
D、硫酸铜呈弱酸性,不能用于改良酸性土壤,故选项不符合题意;
故选:C。
5.电导率是衡量溶液导电能力物理量,相同条件下,电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比,盐酸和氢氧化钠反应的电导率曲线如图所示,以下分析不正确的是( )
A. 该实验证明溶液中始终含有带电的粒子
B. P点时溶液不含带电离子
C. M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应
D. N点时溶液中的离子数大于P点
【答案】B
【解析】A、由图可知,反应过程中,溶液的电导率始终大于零,即溶液始终具有导电性,所以该实验证明溶液中始终含有带电的粒子,选项正确;
B、由图可知,P点时溶液的电导率大于零,即溶液具有导电性,所以P点时溶液中含有带电的粒子,选项错误;
C、由图可知,M点时溶液的电导率最低,说明M点时NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应,溶液中的离子浓度最低,选项正确;
D、由图可知,P点与N点时溶液的电导率相同,说明溶液中的离子浓度相同,该实验是向稀盐酸中加入氢氧化钠溶液,溶液的体积增大,所以N点时溶液中的离子数大于P点,选项正确,故选B。
6.(2024·河南·中考真题)某同学用pH传感器测定稀硫酸滴入稀氢氧化钡溶液的过程中pH的变化,测定的结果如图所示。硫酸与氢氧化钡反应的化学方程式为 ;c点所表示的溶液中溶质为 ;在a点所表示的溶液中滴加酚酞溶液,溶液会显 色。(提示:BaSO4难溶于水)
【答案】H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 硫酸/H2SO4 红
【解析】硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,方程式为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,c点所表示的溶液为酸性,故此时溶液中一定有硫酸,说明此时氢氧化钡已经反应完,而硫酸钡为沉淀,不能溶解作溶质,此时溶质为硫酸,a点溶液呈碱性,滴加酚酞溶液,会变为红色,故填:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、硫酸或H2SO4、红。
7.某同学做氢氧化钠溶液与稀硫酸的中和反应实验时,用pH传感器测得溶液的pH变化如图所示,试回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)在A处溶液中加入紫色石蕊试液,溶液呈 色;
(3)B处溶液的溶质是 (填化学式)。
【答案】(1)H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(2)红
(3)Na2SO4、NaOH/NaOH、Na2SO4
【解析】(1)氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O;
(2)根据图示可知,A处溶液的pH <7,呈酸性,在其中加入紫色石蕊试液,溶液呈红色;
(3)根据图示可知,B处溶液氢氧化钠过量,其中的溶质是Na2SO4、NaOH。
8.某兴趣小组为研究酸碱中和反应,取氧氧化钠溶液于烧杯中,并逐滴加入质量分数为的稀盐酸,滴加过程中用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随加入稀盐酸的质量变化关系,如图1所示。
(1)120g7.3%的稀盐酸需要用 g36.5%的浓硫酸进行稀释。
(2)图1中酸碱刚好完全反应的点是a、b、c中的 点。
(3)计算氢氧化钠溶液中所含溶质的质量。(写出计算过程)
(4)根据图2分析,该反应的微观实质是 。
【答案】(1)24 (2)b
(3)解:设氢氧化钠溶液中所含溶质的质量为x,
x=8g
答:氢氧化钠溶液中所含溶质的质量为8g
(4)氢离子和氢氧根离子结合生成水
【解析】(1)根据稀释前后溶质质量不变,设120g7.3%的稀盐酸需用36.5%的浓盐酸的质量为x,则有120g×7.3%=36.5%×x,解得x=24g;
(2)氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时,溶液中的溶质是氯化钠,溶液显中性,pH=7,则b点表示刚好完全反应;
(3)见答案;
(4)由图可知,酸与碱反应生成盐和水,其反应的实质是:氢离子和氢氧根离子结合生成水。
9.常温下,一锥形瓶中盛有10g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液,先向其中滴加2滴酚酞试液,再逐滴滴加一定溶质质量分数的稀盐酸,用pH传感器测得溶液pH与加入稀盐酸的关系曲线如图所示,请回答下列问题:
(1)图中C点溶液中的溶质是 。
(2)计算稀盐酸中溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)设稀盐酸中溶质质量分数未x
答:稀盐酸中溶质质量分数是3.65%
【解析】(1)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠显碱性pH>7,加入盐酸和pH逐渐减小恰好完全反应后等于7,盐酸过量时pH小于7,故如图所示,C点pH小于7,则说明盐酸过量,此时溶质是剩余的氯化氢和生成的氯化钠
(2)B点时pH=7表示恰好完全反应,据此解题,见答案
10.(2023·四川甘孜·中考真题)某化学兴趣小组以“探究中和反应”为主题展开研究性学习。回答下列问题:
【设计与实验】
实验一 小军向滴有酚酞的溶液中不断加入稀盐酸至过量。
(1)溶液的颜色变化是 ,酚酞在实验中的作用是 。
(2)反应的化学方程式为 ,其基本反应类型是 反应。
实验二 小丽向溶液中滴加稀盐酸,用传感器测定溶液的,用温度传感器测定溶液的温度,溶液的和温度随时间的变化曲线如图所示:
(3)滴加稀盐酸至图1中点时,溶液的溶质是 。
(4)溶液与稀盐酸反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)图2中,约后曲线下降的原因是 。
【交流与评价】
(6)中和反应在生产生活中应用广泛,下列应用与中和反应原理有关的是 (填字母序号)。
A.用食醋去除皮蛋中残留的碱
B.用和反应来加热食物
C.用来处理石油产品中残余的硫酸
【答案】(1) 由红色变为无色 通过颜色变化证明反应的发生
(2) 复分解
(3)
(4)放热
(5)反应已结束,继续加过量盐酸会使溶液温度降低
(6)AC
【解析】(1)酚酞遇酸性和中性溶液不变色,酚酞遇碱性溶液变红色,氢氧化钠溶液显碱性,能使无色酚酞溶液变红色,则向滴有酚酞的 NaOH 溶液中不断加入稀盐酸至过量,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,最终稀盐酸过量,则可观察到溶液由红色变无色;
该实验中酚酞的作用是通过颜色变化证明反应的发生;
(2)稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为:;该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应;
(3)滴加稀盐酸至图1中 c 点时,溶液的pH<7,显酸性,则稀盐酸过量,溶液的溶质是氯化钠和氯化氢,化学式为NaCl、HCl;
(4)根据图2,随着反应的进行,温度升高,则NaOH 溶液与稀盐酸反应是放热反应;
(5)约 23s 后曲线下降的原因是反应已结束,继续加过量盐酸会使溶液温度降低;
(6)A、用食醋去除皮蛋中残留的碱,醋酸和碱反应生成盐和水,是酸碱中和反应,符合题意;
B、用CaO和H2O反应来加热食物,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,不是酸碱中和反应,不符合题意;
C、用NaOH来处理石油产品中残余的硫酸,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,是酸碱中和反应,符合题意;
故选:AC。
11.分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理正确的是
A.中和反应有盐和水生成,则生成盐和水的反应一定是中和反应
B.由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,则盐中一定有金属元素
C.常温下,pH等于7的水溶液呈中性,则显中性的水溶液pH一定等于7
D.活泼金属与盐酸反应有气泡产生,则与盐酸反应有气泡产生的物质一定是活泼金属
【答案】C
【解析】A、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,故中和反应有盐和水生成,但是生成盐和水的反应不一定是中和反应,如二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,不符合题意;
B、盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,故由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐,但是盐中不一定有金属元素,如氯化铵,不符合题意;
C、常温下,pH等于7的水溶液呈中性,显中性的水溶液pH一定等于7,符合题意;
D、活泼金属与盐酸反应生成氢气,有气泡产生,但是与盐酸反应有气泡产生的物质不一定是活泼金属,如碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体,不符合题意。
故选C。
12.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应实验时,测得溶液pH及溶液温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中
B.b点和e点表示酸和碱恰好完全反应,此时溶液呈中性,pH=7
C.图中温度曲线从室温上升到e点,说明该反应放出热量
D.c点和f点所示溶液的pH>7,能使无色酚酞试液变成红色
【答案】A
【解析】A、刚开始溶液pH<7,最终pH>7,则该实验是将氢氧化钠逐滴滴入稀硫酸中,该选项说法错误;
B、由图可知,b点时溶液pH=7,表示酸碱恰好反应,又由于反应过程中,温度先增大后减小,则说明中和反应为放热反应,且e点温度最高,表示此时恰好反应,此时溶液pH=7,该选项说法正确;
C、图中温度先逐渐升高,表示该反应放热,该选项说法正确;
D、由于滴加的为氢氧化钠,则说明f点所示溶液pH>7,能使无色酚酞试液变成红色,该选项说法正确。
故选A。
13.为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系,小聪同学按图甲连接好实验装置,往盛有一种溶液的烧杯中滴入另一种初始温度相同的溶液,同时用玻璃棒搅拌。图乙是数字采集器和计算机实时显示的数据曲线,下列说法错误的是( )
A.实验开始时,烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液
B.0~100秒时,温度上升是因为该反应放热
C.100秒时,溶液中只含有、Cl-两种微粒
D.150秒时,向溶液中加入氧化铁粉末,溶液会变黄色
【答案】C
【解析】A、由图乙可知,一开始pH>7,随着反应的进行,pH逐渐减小至小于7,故实验开始时,烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液,不符合题意;
B、0~100秒时,温度逐渐升高,是因为氢氧化钠和稀盐酸反应放热,不符合题意;
C、100秒时,pH=7,此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应生成氯化钠和水,故此时溶液中溶质为氯化钠,溶液中含有的微粒是:Na+、Cl-、H2O,符合题意;
D、150秒时,pH<7,此时稀盐酸过量,向溶液中加入氧化铁粉末,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,故溶液会变黄色,不符合题意。
故选C。
14.(2024年山东省东营市实验中学中考第一次模拟考试化学试题)取三份相同体积相同浓度的氢氧化钠溶液于三个锥形瓶中,分别滴入两滴无色酚酞溶液,再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸,得到溶液的pH随时间变化的曲线如图。下列关于a、b、c三种曲线所示实验的说法,不正确的是
A.溶液红色最先褪去的是a
B.所用盐酸浓度最大的是c
C.20min时溶液的酸性最强的是a
D.20min时三个锥形瓶内溶液中溶质种类相同
【答案】B
【解析】A、无色酚酞试液在碱性溶液中变红,在中性和酸性溶液中不变色,由图可知,a的反应速率最快,a中pH值最先达到7,故溶液红色最先褪去的是a,不符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应:,三份氢氧化钠溶液的体积和浓度相同,盐酸浓度越大,反应速率越快,故所用盐酸浓度最大的是a,符合题意;
C、由图可知,20min时,a的pH值最小,故此时溶液的酸性最强的是a,不符合题意;
D、20min时,三个锥形瓶内溶液中pH均小于7,此时盐酸过量,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,故此时溶质种类相同,均是NaCl和HCl,不符合题意。
故选B。
15.中和反应是一类重要的化学反应,某同学利用图1装置研究浓盐酸与NaOH溶液的反应,并用pH传感器测绘出pH曲线如图2,图3为两者反应的微观示意图。请根据图示回答下列有关问题。
(1)如图1所示,将无色酚酞溶液滴入盛有NaOH溶液的左管,再将浓盐酸滴入右管,一段时间后,发现 ,说明NaOH与HCl发生了化学反应。该实验说明浓盐酸具有酸性和 性。
(2)如图2所示,a点溶液中的溶质为 (填写化学式);向c点对应的溶液中加入镁粉, (填“能”或“不能”)产生气泡。
(3)图3是该反应的微观示意图,从图中可知其微观实质是 。
(4)“胃舒平”是一种常见的胃药,其主要成分为氢氧化铝【A1(OH)3】,可用作治疗胃酸(HCl)过多,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)氢氧化钠溶液由红色变为无色 挥发
(2)NaCl 、NaOH 能
(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(4)
【解析】(1)将无色酚酞溶液滴入盛有NaOH溶液的左管,再将浓盐酸滴入右管,一段时间后,发现氢氧化钠溶液由红色变为无色,说明氢氧化钠不存在了,是由于浓盐酸挥发出的氯化氢气体进入氢氧化钠溶液,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。故填:氢氧化钠溶液由红色变为无色;挥发。
(2)由图2可知,a点溶液pH>7,说明a点溶液中的溶质为氢氧化钠和反应生成的氯化钠;c点对应的溶液pH<7,说明溶液中有盐酸,向c点对应的溶液中加入镁粉,镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气,能产生气泡。故填:NaCl 、NaOH;能。
(3)由图3可知,中和反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。故填:氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(4)盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝和水,该反应的化学方程式为:。故填:。
16.酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应,请你一起探究。
【实验1】
从能量变化角度探究酸和碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化,观察到溶液温度升高,因此,得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨,在室温下设计了以下实验:
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合,测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合,测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验,溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
(1)由图1可知,盐酸与氢氧化钠溶液稀释时均 (填“放热”或“吸热”),可通过 实验组合(填序号)证明酸和碱发生了反应。
【实验2】
从溶液电导率变化角度探究酸和碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作,利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化,电导率的大小与离子浓度和离子电荷数呈正相关。
(2)A试管中反应的化学方程式为 。
(3)表示A试管中溶液电导率变化的是 (填“图3”或“图4”)。
(4)图4中电导率的变化 (填“能”或“不能”)说明酸和碱发生了反应,b点所示溶液中含有的所有微粒 (填微粒符号)。
【答案】(1)放热 ①②③
(2)
(3)图3
(4)能 Na+ 、Cl-、H2O
【解析】(1)①根据图片可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时溶液温度均升高,所以均放热;
②根据图片可知,盐酸、氢氧化钠溶液稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量,实验①②③组合才能证明酸和碱发生了反应;
(2)A试管中硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水,反应的化学方程式为;
(3)硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,恰好完全反应后的溶液中没有自由移动的离子,所以表示A试管中溶液电导率变化的是图3;
(4)①图2B试管反应对应图4。其中电导率减小,则说明溶液中的离子个数减小。所以能说明酸和碱发生了反应;
②b点时电导率最小,此时反应恰好完成,又由于氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,则b点所示溶液中含有的所有微粒为Na+、Cl-、H2O。
17.某硫酸厂废水中所含硫酸的质量分数为1.47%,用一定浓度的氢氧化钠溶液与其反应,1000g废水共消耗氢氧化钠溶液80g,此时溶液呈中性。
(1)请计算氢氧化钠溶液的质量分数。
(2)能否用氢氧化钠溶液处理工厂排放的废水并说明理由: 。
【答案】(1)解:设氢氧化钠溶液的质量分数为x,则
x=15%
答:氢氧化钠溶液的质量分数为15%。
(2)不能,因为氢氧化钠溶液腐蚀性强且成本高。
【解析】(1)见答案。
(2)氢氧化钠具有腐蚀性,且成本高,则不能用氢氧化钠溶液处理工厂排放的废水。
18.为了验证氢氧化钠和稀盐酸能发生反应,某化学实验小组进行了下列实验探究:
(1)小丽同学取一定量氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入酚酞试液,再逐滴加入稀盐酸。在该实验过程中,能说明氢氧化钠与稀盐酸发生反应的现象为: 。
(2)小亮同学想利用反应前后物质成分的变化来证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应,设计了如下实验。
操作
现象
结论
取①中反应后的溶液,滴入少量硝酸银溶液
产生白色沉淀
能证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应
①小君认为上述实验设计无法得出合理结论,他的理由是 。
②中和反应的实质是 。(从微观角度解释)
(3)小明同学要对上述氢氧化钠溶液的溶质质量分数进行测定,其实验方案如下:取氢氧化钠溶液100g,逐滴滴入溶质质量分数为0.73%的稀盐酸,该实验过程中,所加稀盐酸的质量与溶液pH的变化曲线如图所示:
①当滴入稀盐酸60g时(即图中A点),此时所得溶液中的溶质为 (写化学式)。
②试根据化学方程式计算,该氢氧化钠溶液的溶质质量分数是多少?
【答案】(1)溶液由红色变成无色
(2)在氢氧化钠和盐酸发生中和反应时,溶液中始终存在Cl-,加入硝酸银产生白色沉淀无法证明氢氧化钠和盐酸能发生反应。(合理即可) H+和OH-结合生成水分子(合理即可)
(3)NaOH、NaC1/NaCl、NaOH
解:HCl的质量=;
设100g该氢氧化钠溶液中溶质质量为x。
x=0.8g
则该氢氧化钠溶液中溶质质量质量分数=
答:该氢氧化钠溶液的溶质质量分数为0.8%。
【解析】(1)氢氧化钠能使酚酞变红色,氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应后的溶液中性或酸性不能使酚酞变色,在实验过程中能说明氢氧化钠与盐酸发生反应的现象为溶液由红色变成无色;
(2)①小君认为上述实验设计无法得出合理结论,他的理由是在氢氧化钠和盐酸发生中和反应时,溶液中始终存在Cl-,加入硝酸银产生白色沉淀,无法证明氢氧化钠和盐酸能发生反应;
②中和反应的实质是H+和OH-结合生成水分子;
(3)①当滴入稀盐酸60g时(即图中A点),pH>7,此时所得溶液中的溶质为NaOH(没有参加反应的)、NaC1(反应生成的)。
②详见答案。
19.叶脉书签,具有其它书签所不能比拟的自然之美。将洗干净的树叶放在一定浓度的NaOH溶液中煮沸,再加以处理,除去表皮和叶肉,只余叶脉,就能得到叶脉书签。实验课上,小圳用溶质质量分数为7.3%的稀盐酸对煮沸后的100 g NaOH废液进行了中和处理(假设废液中的其他物质均不与盐酸反应)。随着稀盐酸的滴加,溶液的温度变化如图1所示(不考虑反应过程中热量损失),溶液的pH变化如图2所示。
(1)NaOH溶液可用于去除叶肉,是因为NaOH具有_______性。
(2)由图1可知,中和反应会_______(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)图2中表示恰好完全中和的点是_______(填“A”或“B”或“C”),请在图1中标出与之对应的点P,并注明横坐标数据_____。
(4)计算100g废液中NaOH的质量分数(根据化学方程式计算)。
【答案】(1)腐蚀 (2)放出
(3)B
(4)设100g氢氧化钠溶液中溶质的质量为x,则
解得x=8g
则100g废液中NaOH的质量分数为
答:废液中NaOH的质量分数为8%。
【解析】(1)氢氧化钠具有腐蚀性,能腐蚀叶肉。
(2)由图可知,反应过程中温度升高,则说明中和反应会放出热量。
(3)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好反应时溶液pH=7,则说明B点时恰好完全中和;
由图2可知,恰好反应时消耗稀盐酸的质量为100g,则图一补充完整为。
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