内容正文:
第3讲 酸和碱反应
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1.酸和碱反应的实质和特点。
2.酸和碱反应的应用。
3.酸碱反应是否发生与过量的判断。
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一、酸碱反应
1.定义:酸跟碱作用生成盐和水的反应,叫做酸碱反应(中和反
应)。
2.实质:酸电离出的氢离子 与碱电离出的氢氧根离子
结合生成水 的过程。
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二、酸碱反应的应用
1.改良土壤的酸碱性,如用熟石灰中和酸性土壤,利于农作物生长。
2.处理工厂的废水,如废水中含有硫酸,可加入适量熟石灰。
3.用于医药,如服用碱性药物 中和过多的胃酸 。
难点解析:酸碱反应又称中和反应,它一定属于复分解反应,但复
分解反应不一定是中和反应。
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三、判断酸碱反应是否发生与过量的方法
1.判断酸碱反应是否发生的方法通常有三种(以稀盐酸和氢氧化钠
溶液反应为例):
(1)指示剂法:先在 溶液中滴加几滴无色酚酞试液,溶液
显红色,再滴加稀盐酸,观察到红色逐渐褪去,则证明 溶液和稀
盐酸发生了反应。
(2) 试纸法:先用 试纸测定 溶液的 ,再滴加稀盐
酸,并不断振荡,同时多次测定溶液的 ,若溶液的 逐渐变小,
则证明 溶液和稀盐酸发生了反应。
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(3)热量变化法:化学反应通常伴随着能量的变化,所以可借助反应前后温度的变化来判断反应是否发生。若 溶液和稀盐酸混合后溶液的温度发生了变化,则证明 溶液和稀盐酸发生了反应。
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2.判断酸碱是否恰好完全反应的方法。
(1)指示剂法:向含酚酞试液的 溶液中滴加稀盐酸,边滴
加边振荡,直到红色恰好褪去。
(2)添加试剂法:取少量反应后的溶液于试管中,加入检验氢氧
根离子或氢离子的试剂,判断酸或碱是否过量。不可用硝酸银,因为不
管酸是否过量,硝酸银都会和氯化钠生成白色沉淀,即硝酸银是检验氯
离子的试剂,不是检验氢离子的试剂。
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知识点一:酸碱反应的实质与应用
【济南】某同学在常温下进行了酸碱反应的实验探究。向
的 溶液(预先滴入3滴酚酞试液)中逐滴滴入
的稀盐酸。利用数字化传感器借助计算机绘制出溶液的 随所滴入稀
盐酸体积的变化曲线如图所示。下列有关说法中不正确的是 ( )
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A.在 点时烧杯中的溶液显红色
B.在 点时溶液中 和 恰好完
全反应
C.在 点时烧杯中的溶液呈酸性
D.在滴入稀盐酸的过程中溶液里的
逐渐减少
√
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在氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,溶液的 变化为碱性
中性 酸性,据此结合 、 、 三点对应溶液的 分析溶液的成
分及离子种类与数量的变化。
点时溶液的 大于7,显碱性,使酚酞试液变
红色; 点时溶液的 等于7,显中性,所以此时溶液中 和
恰好完全反应; 点时溶液的 小于7,呈酸性;氢氧化钠和盐酸反应
生成氯化钠和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,
在滴入稀盐酸的过程中溶液里的 数量不变。
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&4& 掌握溶液的酸碱性和溶液 之间的关系、从数形结合的角度理解酸碱反应是正确解答本题的关键。
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【日照】做用稀硫酸
与氢氧化钠溶液反应探究中和反应
的实验时,测得溶液的 变化和温
度变化如图所示。下列说法中错误
的是 ( )
D
A. 点和 点表示酸碱恰好完全反应
B.图中温度曲线从室温上升到 点,说明该反应是放热反应
C. 点和 点对应溶液的 ,能使无色酚酞试液变红色
D.该实验是将稀硫酸逐滴滴入一定量的氢氧化钠溶液中
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[解析] 点对应溶液的 等于7,说明此时酸碱恰好完全反应;酸碱中和反应为放热反应, 点对应溶液的温度最高,说明此时酸碱恰好完全反应;温度曲线从室温上升到 点,说明该反应为放热反应; 点和 点处,碱过量,溶液呈碱性,能使酚酞试液变红色;图像中起始溶液的 小于7,显酸性,说明该反应是将氢氧化钠溶液逐滴滴入稀硫酸中。
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知识点二:判断酸碱反应是否发生
【湘潭】向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀硫酸至过量。水
的质量、氢氧化钠的质量、硫酸钠的质量随稀硫酸的质量变化关系如图
所示。下列说法中错误的是 ( )
C
A.丙代表硫酸钠的质量
B.加入 稀硫酸时,两者恰好完全反应
C. 点对应的溶液中溶质的种类为三种
D. 点对应的溶液能使紫色石蕊试液变红
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&7& 氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,分析图示可知甲代表氢氧化钠的质量,乙代表水的质量,丙代表硫酸钠的质量,加入 稀硫酸时两者恰好完全反应。
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氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠
溶液中本来没有硫酸钠,硫酸钠的质量应该从零开始逐渐增大,然后不
变,所以丙代表硫酸钠的质量;加入 稀硫酸时,甲的质量为零,所
以甲代表氢氧化钠的质量,此时两者恰好完全反应; 点对应的溶液中
氢氧化钠的质量没有减小到零,所以氢氧化钠还没有完全反应,溶质为
氢氧化钠、硫酸钠两种; 点对应的溶液中稀硫酸是过量的,所以能使
紫色石蕊试液变红。
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&9& 本题是反应过程与图像结合题,考查学生的识图能力,解题的关键是能正确分析反应的过程并能结合图像进行分析。
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为了探究酸碱中和反应是否放热,某同学
设计了如图所示的实验装置(夹持等固定装置已略去)。
针对该实验目的,下列评价或改进中错误的是 ( )
B
A.若观察到红墨水向右移,则说明该实验一定有放热现象
B.为了使实验现象更明显,可改用氢氧化钠固体
C.在打开活塞 之前应先打开橡皮管上的止水夹
D.为了使实验更具有说服力,可用氢氧化钾溶液再次实验
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知识点三:酸碱反应的化学计算
&11& 实验室有一瓶标签被腐蚀的盐酸,小科为了测定溶液中溶质的质量分数,在烧杯中配制了 的 溶液,然后往烧杯中滴加该盐酸。反应过程中溶液的 与滴入盐酸的质量之间的关系如图所示。
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(1)配制了 的 溶液,需要水的质量为_______。
<m></m>
根据溶质质量 溶液质量 溶质质量分数、溶剂质量
溶液质量-溶质质量进行解答。
&13& 需要溶质氢氧化钠的质量为 ,则需要水的质量为 ;故答案为: 。
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(2)计算该盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
&14& 根据参加反应的氢氧化钠的质量(即溶液中溶质质量),利用化学方程式中物质间的质量比即可计算盐酸中溶质的质量分数。
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设该盐酸的溶质质量分数为 。
。
则该盐酸的溶质质量分数为 。
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(3)当滴入 盐酸时,烧杯内溶液中钠元素的质量为________。
<m></m>
根据溶液中钠元素的质量不变,结合元素质量 物质质
量 元素质量分数进行解答。
当滴入 盐酸时,烧杯内溶液中钠元素的质量
不变,仍为反应前溶液中钠元素的质量,即 ;故
答案为: 。
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&18& 根据化学方程式进行计算时要注意规范性和准确性。化学计算中有时运用质量守恒定律及化学反应前后元素的质量守恒可使解答更简洁。
将 的氢氧化钠溶液和 的稀硫酸
充分混合,混合后的溶液与下列物质不能发生反应的是 ( )
A
A.氧化铜 B.二氧化碳 C.氯化钡溶液 D.硫酸铜溶液
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&20& 小明利用如图所示的装置和药品验证可溶性碱的性质。已知装置气密性良好,实验前弹簧夹处于关闭状态。
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(1)验证可溶性碱能与酸反应,打开活塞 ,向锥形瓶中逐滴滴入稀
盐酸。 溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验现象是___________
_____________________________。
甲装置中锥形瓶内溶液恰好由红色变为无色
氢氧化钡能使酚酞试液变红,加入稀盐酸,红色
会慢慢褪去,当甲装置中锥形瓶内溶液恰好由红色变为无色时,说明
溶液与稀盐酸恰好完全反应。
&24& 根据可溶性碱的性质以及装置内的气压变化来分析。
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(2)验证可溶性碱能与 反应,完成步骤(1)后,打开活塞 ,向
锥形瓶中滴入足量的 溶液后,立即关闭活塞 。写出验证
溶液与 反应的实验操作及现象:______________________________
__________________________________________________________。
打开弹簧夹,观察到甲装置中锥形瓶内液体进入乙装置的锥形瓶中,并生成白色沉淀(合理即可)
&22& 氢氧化钠与二氧化碳反应会使乙装置中的压强减小,甲装置中锥形瓶内的液体会倒吸入乙装置中,氯化钡与碳酸钠反应会产生碳酸钡沉淀。
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(3)实验结束后,取乙装置中锥形瓶内的溶液,倒入烧杯中,若溶液
呈红色,请设计实验方案,探究该溶液中是否有氢氧化钠,写出实验操
作、预期现象和结论:__________________________________________
______________________________________。
取反应后的溶液,滴加过量的氯化钙溶液,若溶液仍呈红色,则有氢氧化钠(合理即可)
&23& 因为碳酸钠和氢氧化钠的水溶液都呈碱性,所以要验证氢氧化钠需先将碳酸钠除去,除去碳酸钠后滴有酚酞试液的溶液仍呈红色,则说明有氢氧化钠,否则没有氢氧化钠。
&25& 熟悉碱的通性,认真阅读图示信息,理解实验装置示意图是解题的关键。实验方案一般需要写出取样、操作、现象和结论等。
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1.下列是一些常见食物的近似 ,胃酸过多的人空腹时最适宜吃的食
物是( )
B
A.苹果 B.玉米粥
C.橘子 D.番茄汁
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2.【嘉兴】判断物质之间是否发生化学反应需要证据支
持。在一定量的氢氧化钠溶液中加入适量稀盐酸后,
能证明两者发生化学反应的是 ( )
A
A.&26& B.&27& C.&28& D.&29&
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3. 时,向 质量分数为 的盐酸中滴加氢氧化钠溶液,
溶液的 与所加氢氧化钠溶液的体积如图所示,下列有关叙述中正确
的是 ( )
D
A. 点对应溶液的
B.所用氢氧化钠溶液的质量分数一定为
C.向 点对应的溶液中滴加石蕊试液,溶液呈无色
D. 点对应的溶液中溶质是 和
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4.【青岛】实验探究是获取证据的重要途径。某学习小组通过阅读资料
获知氢氧化钡 与氢氧化钙的化学性质相似,为了验证氢
氧化钡的某些化学性质,他们设计了如图所示的实验,其中不能达到实
验目的的是 ( )
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A.实验①验证氢氧化钡溶液显碱性
B.实验②验证氢氧化钡能与酸反应
C.实验③验证氢氧化钡能与某些盐反应
D.实验④验证氢氧化钡能与某些非金属氧化物反应
√
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5.【湖州】等质量的氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后,若所得溶液的
,则( )
B
A.所用氢氧化钠溶液和稀盐酸的溶质质量分数相等
B.混合溶液中钠离子与氯离子的个数相等
C.混合前后水分子的总数不变
D.混合前后阳离子的总数不变
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6.经测定,在任何水溶液中,均存在一定数量的 用 表示
和一定数量的 用 表示 与 的相对大小
对应溶液的酸碱性如下表所示:
与 的
相对大小
溶液的酸碱性 酸性 中性 碱性
(1)常温下测得水的 ,可知水中 ___(填“>”“ ”或
“<”) 。
<m></m>
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(2)向盛有碳酸钠溶液的试管中滴入几滴酚酞试液,现象是_________
______,原因是该溶液中 ____(填“>”“ ”或“<”,下同)
。
酚酞试液变红
<
(3)往上述试管中再滴入适量的硫酸氢钠溶液,溶液的颜色褪去,说
明硫酸氢钠溶液中 ____ 。
>
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7.如图甲所示,烧杯中为一定量的碳
酸钙和稀盐酸反应后的溶液,用胶
头滴管逐滴滴入 溶液,并用
(1)用胶头滴管逐滴滴入 溶液的过程中,烧杯中可观察到的
实验现象是____________________________。
先有气泡产生,后有沉淀产生
(2)当加入 溶液时,烧杯内溶液中的溶质是___________
______。
碳酸钠、氯化钠
传感器测得烧杯内溶液的 变化如图乙所示。
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8.向加有酚酞试液的 溶液中滴入过量的稀盐酸,
下列分析中正确的是( )
A
A.可观察到的现象是烧杯中的溶液由红色变为无色
B.向反应后的溶液中滴加适量 溶液,可验证稀盐酸有剩余
C.烧杯中 和 的数目减少, 和 的数目增多
D.反应后所得溶液的溶质质量比反应前少
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9.利用数据传感技术比较块状和粉末状的碳酸钙与足量稀盐酸反应的快
慢。按如图所示的装置进行实验,倾斜锥形瓶,使 稀盐酸与固
体充分接触,瓶内气压随时间的变化如图乙所示。下列有关说法中不正
确的是 ( )
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A.
B.图中 点对应溶液中的溶质为
C.对比 点或 点可知,粉末状碳酸钙反应得更快
D. 内,粉末状碳酸钙反应产生的 更多
√
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[解析] 做对照实验时,除探究要素不同外,其他条件都应该是相同的,
则 ; 点石灰石中的碳酸钙还没有完全反应,稀盐酸有剩余,
点对应溶液中的溶质为 、 ;对比分析 、 点可知,相同的
气压时,粉末状碳酸钙所需的时间较短;对比分析 、 点可知,在相
同时间内粉末状碳酸钙反应产生的气压较大,说明粉末状碳酸钙反应得
更快; 内装粉末状碳酸钙的容器内气压较大,说明粉末状碳酸钙与
稀盐酸反应产生的二氧化碳更多。
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10.如图所示为将稀硫酸逐滴滴入加有酚酞试液的氢氧化钠溶液中直至过量的实验操作和反应的微观示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中甲表示的微粒是_____(填符号)。
<m></m>
(2)验证反应后溶液中稀硫酸有剩余,可行的操作是_____(填字母)。
AC
A.取样,滴加少量紫色石蕊试液 B.取样,滴加少量 溶液
C.取样,加入少量 粉末 D.取样,滴加少量 溶液
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11.某研究性学习小组对中和反应进行探究,请你参与实验:
实验1: 证明酸与碱发生了反应。稀盐酸与 溶液混合没有明显现
象,小丽按如图甲所示进行实验,证明了盐酸与 溶液发生了化学
反应,她依据的实验现象是____________________。
溶液由红色变成无色
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实验2:证明酸与碱反应有水生成。
小明取变色硅胶固体(吸水后由蓝色变为红色)、无水醋酸(一种酸,常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行如图乙所示的三个实验。
(1)观察发现实验①、②中的硅胶不变色,这两个实验的目的是_____
________________________________________________。
证明无水醋酸和氢氧化钠不含有水,不能使变色硅胶变色
[解析] 实验①、②中的变色硅胶不变色,证明无水醋酸和氢氧化钠均不含水,不能使变色硅胶变色。
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(2)加入试剂后,要迅速塞紧橡胶塞的原因是_____________________
______________。
防止空气中的水分进入试管干扰实验
[解析] 加入试剂后,因为需要证明生成了水,所以要避免空气中的水分的干扰,所以要迅速塞紧橡胶塞。
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(3)能证明酸与碱反应有水生成的现象是_________________________
________________________________________。
实验③中的变色硅胶由蓝色变为红色,实验①、②中的变色硅胶不变色
[解析] 能证明酸和碱反应有水生成的现象是实验③中的变色硅胶由蓝色变为红色,实验①、②中的变色硅胶不变色。
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12.向盛有硫酸和硫酸铜混合溶液的烧杯中滴入 溶液,烧杯中
溶质的质量与加入的 溶液的质量关系如图所示。下列有关说
法中正确的是 ( )
C
A. 段溶液的质量一定减小
B. 段有水生成
C. 点溶液的溶质为硫酸铜
D. 点沉淀质量与 点沉淀质量相等
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[解析] 段产生沉淀,沉淀的质量大于加入的氢氧化钡的质量,但氢
氧化钡溶液中含有水,故溶液的质量不一定减小;向盛有硫酸和硫酸铜
混合溶液的烧杯中滴入 溶液,氢氧化钡先和硫酸反应生成硫
酸钡沉淀和水,再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,所
以 段是氢氧化钡和硫酸铜的反应,没有水生成;反应开始是钡离子
和硫酸根离子直接结合生成硫酸钡沉淀,氢离子和氢氧根离子直接结合
生成水,故 点时溶液中阳离子只剩下铜离子,故溶质为硫酸铜;从
点开始硫酸铜和氢氧化钡反应继续产生沉淀, 点沉淀质量大于 点沉
淀质量,而 点沉淀和 点沉淀质量相等,故 点沉淀质量大于 点沉
淀质量。
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13.同学们对甲、乙两个中和反应实验进行了探究,如图所示。
(1)甲实验恰好中和,则该溶液中的溶质是_______(填化学式,不考
虑酚酞试液)。
<m></m>
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(2)取乙反应后的溶液 ,滴加质量分数 的 溶液,
如图丙所示,溶液 的变化如图丁所示,请计算该溶液中 的溶
质质量分数。(写出计算过程,结果精确到 )
[答案] 由题图丁可知,碳酸钠溶液的质量从 增加到 时,氯
化钙和碳酸钠的反应正好完成,生成碳酸钙和氯化钠。
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设参加反应的 的质量为 。
。
所以 的质量分数为 。
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(3)通过计算在图戊中画出产生沉淀的曲线。
[答案] 由题图丁可知乙反应后的溶液 <7,说明溶液中仍有
稀盐酸,直到滴加 溶液,稀盐酸完全反应,
开始与 反应,当滴加 溶液的质量为
时 溶液完全反应。
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设滴加质量分数为 的 溶液 时(此时与 反应
的 溶液的质量为 ),生成沉淀的质量为 。
。
画出的图像如图所示。
$$