8.3 中和反应（专项训练）化学新教材沪教版九年级下册

第3节 中和反应 题型01 中和反应的概念及微观本质 题型02 中和反应相关实验与计算 题型03酸碱中和反应过程中溶液pH的变化 题型04 无明显现象的中和反应的判断 题型05 中和反应中能量的变化 题型06 中和反应在生产生活中的应用 题型07 复分解反应 题型01 中和反应的概念及微观本质 1、中和反应的概念：中和反应是指酸与碱互相交换成分，生成盐和水的化学反应。 2、中和反应的微观本质：从微观角度来说，中和反应的本质是酸溶液中的氢离子（H⁺）与碱溶液中的氢氧根离子（OH⁻）结合生成水分子的过程：H++OH−=H2O，这个过程不仅涉及离子的结合，还伴随着盐的生成。 【典例1】“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。请结合下图所示的氢氧化钙溶液和稀盐酸反应的微观示意图，回答下列问题。 (1)写出氢氧化钙溶液的一个俗称： ；上述反应的化学方程式为 。 (2)写出C方框内甲粒子的符号： 。 (3)上图可表示中和反应的实质是 。 【变式1-1】用图1所示实验探究NaOH与HCl的反应，该反应的微观示意图如图2所示。 下列有关说法正确的是 A．滴加酚酞后溶液变红，说明NaOH溶液pH小于7 B．滴加稀盐酸后溶液红色褪去，说明反应后的溶液为中性 C．由图2可知，与结合生成H2O分子 D．由图2可知，该反应属于化合反应 【变式1-2】下列图像是向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸的图像，其中正确的是 A． B． C． D． 【变式1-3】多角度分类研究化学反应，有助于我们利用反应原理解决生产、生活中的实际问题。 (1)请围绕“HCl+NaOH=NaCl+H2O”这一化学反应，回答下列问题。 ①从物质类别角度看，该化学反应是 和 反应生成了盐和水； ②中和反应的实质是 ； ③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量； ④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是 ； ⑤该反应和其他化学反应一样也有相应的反应条件。 (2)依据中和反应原理，下列措施不正确的是___________(选填字母序号)。 A．服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状 B．用熟石灰处理酸性工业废水 C．用氢氧化钠中和蒸馒头时过度发酵产生的酸 D．海水稻根系分泌的有机酸可改良碱性土壤 E．涂抹食醋可中和蚂蚁叮咬后分泌的蚁酸，缓解瘙痒症状 题型02 中和反应相关实验与计算 1、酸碱溶液的配制：配制一定质量分数的酸溶液或碱溶液，操作方法和步骤，误差分析。如用氢氧化钠固体配制溶液，用浓硫酸配制溶液等。 2、根据酸碱中和反应的原理进行的计算；根据酸碱反应的方程式，找出相关物质之间的质量关系，列式进行计算。 【典例2】实验室中有一份标签破损未知质量分数的氢氧化钠溶液，取80g该氢氧化钠溶液样品于烧杯中，向其中逐滴滴加49%的稀硫酸至过量，用pH传感器测得整个反应过程中溶液的pH变化与所加稀硫酸的质量关系如图所示： 请计算：二者恰好完全反应时，反应后所得溶液溶质的质量分数(写出计算过程)。 【变式2-1】化学兴趣小组利用中和反应测定某NaOH溶液的浓度，实验过程如下： (1)配制稀盐酸：取10g36.5%的浓盐酸，加水稀释成1000mL的稀盐酸。所得稀盐酸中溶质的质量为 g。 (2)常温下，测定NaOH溶液浓度： I.取20g待测NaOH溶液于烧杯中。按图1所示将上述稀盐酸滴入，通过数字化传感器同时测定滴入烧杯内盐酸的体积和烧杯内溶液的pH，得到如图2所示曲线。 Ⅱ.当NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液的pH为 。 经计算，此时已滴入烧杯内的稀盐酸中，所含溶质的质量为0.073g。 解：设20gNaOH溶液中溶质的质量为x。 列出比例式 。 求解x=0.08g 答：20gNaOH溶液中溶质的质量分数为 。(列式并计算结果) 【变式2-2】根据下图所示的实验过程，回答下列问题： (1)加入稀硫酸的过程中溶液的pH会逐渐 (填“变大”或“变小”)。 (2)计算稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。 【变式2-3】取NaOH和NaCl的混合物7.26 g放入烧杯中，加水溶解配制成140 g溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至过量，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g。 (1)请根据题给信息，画出反应过程中随着盐酸的加入至过量，溶液pH的变化图。 (2)当滴入稀盐酸的质量为25 g时，溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)；此时溶液中的离子有 (填化学符号)。 (3)计算恰好反应时溶液中溶质质量分数。 题型03 酸碱中和反应过程中溶液pH的变化 pH变化图像 溶液的pH 溶质 操作过程 a点 大于7 NaOH、NaCl 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 b点 等于7 NaCl C点 小于7 HCl、NaCl a点 小于7 HCl、NaCl 向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液 b点 等于7 NaCl c点 大于7 NaOH、NaCl 【典例3】在常温下进行Ba(OH)2溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究，利用数字化传感器，借助计算机绘制出溶液pH随所滴入Ba(OH)2溶液体积变化的曲线，如图所示。 下列有关说法中不合理的是 A．在a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2 B．在a→b段，溶液的pH增大，H+数目逐渐增多 C．在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl- D．该反应的实质是H+和OH-结合生成H2O 【变式3-1】室温下稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应过程中变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．实验时将稀氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中 B．点到点变化的原因是和均逐渐减少 C．点时，参加反应的与的质量比为 D．点时，溶液中的个数小于个数 【变式3-2】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的变化和溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该过程是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中 B．b点表示两种物质恰好完全反应 C．图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应放热 D．f点所示溶液，此时溶液中只有两种微粒 【答案】BC 【解析】A、由图可知，刚开始溶液pH>7，最终pH<7，则该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠中，故选项说法不正确。 B、由图可知，b点时溶液pH=7，表示酸碱恰好完全反应，故选项说法正确。 C、由图可知，图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应是放热反应，故选项说法正确。 D、f点温度下降，所示溶液pH＜7，溶液中硫酸有剩余，此时溶液中含有硫酸、硫酸钠和水，存在氢离子、钠离子、硫酸根离子、水分子等多种微粒，故选项说法不正确。 故选BC。 【变式3-3】为探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应，将图A注射器中的溶液逐滴滴入三颈烧瓶中，用传感器采集到pH变化曲线和温度变化曲线，如图B和图C，请回答相关问题：     (1)请写出反应的化学方程式 。 (2)三颈烧瓶中溶液的颜色变化为 。 (3)由图C可知， s时反应恰好结束。 (4)60s时，溶液中的溶质是 （填化学式）。 (5)下图为反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排序为 （填序号）。    (6)中和反应在生产生活中有广泛应用，以下应用与中和反应无关的是 （填字母序号）。 A．用硫酸处理印染厂的碱性废水 B．用醋酸除去水垢中的碳酸钙 C．用熟石灰改良酸性土壤 题型04 无明显现象的中和反应的判断 稀酸与可溶性碱发生反应通常没有明显现象，因此需要借助酸碱指示剂等来判断反应的发生 方法一：借助酸碱指示剂 方法二：借助反应过程中温度变化 方法三：借助反应中溶液PH的变化 【典例4】某同学将足量的稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液，探究它们能否发生反应，实验如图。下列说法正确的是 A．烧杯①中的溶液不变色 B．烧杯②中的溶液逐渐变红 C．烧杯③中溶质有、、 D．该实验说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应 【变式4-1】为使无明显现象的化学反应“可视化”，某兴趣小组的同学开展了下列实验。 I.按图1进行实验，使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。 (1)滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液pH 7(填“＞”、“=”或“＜”)。 (2)将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，发生反应的化学方程式为 ，此时瓶中溶质(酚酞除外)一定有 。 II.按图2进行实验，使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。 (3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到 现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为 。 III.进行下列实验，使氢氧化钠与盐酸反应“可视化”。 (4)向盛有一定量氢氧化钠溶液的密闭隔热容器中不断加入稀盐酸，利用数字传感器上的计算机绘制出加入稀盐酸的体积与溶液温度的图像，如图所示。当加入盐酸 mL时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，该反应的实质是 。 【总结反思】对于没有明显现象的化学反应，为了证明反应的发生，可以借助指不剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等，提供间接的实验证据。 【变式4-2】氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量溶液的烧杯中放置传感器和温度传感器，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入溶液；计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。 【实验分析】 (1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ，该反应的基本反应类型是 。 (2)由图乙可知，图甲滴定管中的溶液是 （选填“溶液”或“稀盐酸”）。 (3)关于图乙、图丙的说法正确的是______（填字母）。 A．图乙中点表示的溶液中和微粒数目相同 B．取图丙中点的溶液，加入碳酸钠溶液，会产生气泡 C．取图乙点的溶液，进行蒸发结晶，再将所得固体溶于水，测得溶液的，可以得出稀盐酸和溶液发生了反应 (4)图丁是图甲中溶液和稀盐酸反应的微观示意图，则反应前的“●”表示的微粒是 （填微粒符号）。 【拓展迁移】 (5)将的溶液与的稀盐酸混合，充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显 色。 【变式4-3】无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某化学兴趣小组对①与，②与，③与三种能反应但无明显现象的实验进行了探究。 【探究思路】 (1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的宏观现象有颜色改变、生成气体、沉淀等。 以上反应均无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应。 【实验】兴趣小组设计的实验装置如图所示。 实验一： (2)通入一段时间观察到 ，能说明与发生了反应。 (3)证明试管中与是否发生反应的方法 (写一种方法，描述产生的现象)。 实验二： 为使实验过程“可视化”，常温下，老师利用了传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验的探究。 (4)由图乙可知，图甲滴定管中的溶液是 (填“溶液”或“稀盐酸”)。点溶液中含有的微观粒子是 (填化学符号)，能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 。 (5)关于图乙、图丙的说法正确的是___________(填字母序号)。 A．图乙中c点表示的溶液中和数目相同 B．据图丙分析，该反应是放热反应 C．取图丙中d点的溶液，加入碳酸钠溶液，会产生气泡 (6)下图是溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去)，则反应前的“b”表示的微观粒子是 (填粒子符号)。 【归纳反思】 (7)对无明显现象的反应，证明反应发生的方法，常见思路：一是证明反应物减少或消失；二是证明 ；也可通过是否有热量变化来判断。 【拓展迁移】 (8)将40 g 10%的溶液与40 g 10%的稀盐酸混合，充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显 色。 题型05 中和反应中能量的变化 图像 说明   中和反应，当温度达到最高时，说明酸和碱恰好完全反应 【典例5】室温下，将溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液向盛有36.5 g某浓度稀盐酸的烧杯中不断滴加，测得溶液温度随加入氢氧化钠溶液质量而变化的曲线如下图所示。请分析并计算下列问题： (1)盐酸与氢氧化钠的反应是 （填“吸热”、“放热”）反应，从A→C的过程中溶液pH的变化情况是 ； (2)计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。 【变式5-1】如图所示，将少量液体 X 加入到烧瓶中，观察到气球逐渐膨胀。表中的液体 X 和固体 Y的组合，符合题意的是 ① ② ③ ④ X 锌 水 稀盐酸 水 Y 稀硫酸 氢氧化钙 氢氧化钠 氯化铵 A．①② B．①③ C．①③④ D．②③④ 【答案】B 【解析】①锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成了气体，装置内压强增大，故气球逐渐膨胀； ②氢氧化钙溶于水温度变化不大，装置内压强变化不明显，气球不会膨胀； ③氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球膨胀； ④氯化铵溶于水吸热，温度降低，装置内压强减小，气球变小。 故选B。 【变式5-2】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，如图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Na+和Cl-的个数比等于1∶1 D．反应本质是H+与OH-作用生成H2O 【变式5-3】向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，烧杯中有关量的变化见下图，其中正确的是 A． B． C． D． 题型06 中和反应在生产生活中的应用 1.处理工业废水 酸性或碱性废水必须先进行处理，达标后才可以排放，否则会造成水体污染。例如，在硫酸厂的酸性废水中加人熟石灰以中和酸性;造纸厂、炼油厂的废水碱性较强可加入酸溶液进行中和。 2.用于医药卫生 可用含碱的药物(如氢氧化铝)来中和胃酸,缓解胃酸过多引起的不适。 3.用于日常生活 使用食醋或洁厕灵(主要成分是盐酸)可清理下水道的水垢，水垢中含有氢氧化镁等难溶物，酸能与这些物质发生反应，从而去除水垢。 4.治理土壤酸化 土壤酸化是农业生产中面临的问题。土壤酸化导致农作物吸收养分不充分影响生长;也会改变土壤的微生物环境,打破原有的生态系统平衡。因此，必须采取有效手段(如加入熟石灰等)治理土壤酸化，保障农作物正常生长。 【典例6】中和反应在实际中应用广泛。 (1)农业生产中常用 改良酸性土壤。 (2)工业上常用 来中和硫酸厂的污水，反应的化学方程式为 。 (3)医疗上：①常用含氢氧化铝的药片治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为 。 ②可用牙膏、肥皂水等 性物质中和蚊虫叮咬后留在皮肤中的蚁酸。 【变式6-1】下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是 A．用熟石灰改良酸性土壤 B．稀盐酸用于除铁锈 C．生石灰用作自热米饭的加热源 D．浓硫酸用作干燥剂 【变式6-2】某校同学测得校园内菜地土壤浸出液的pH为5.2，并计划用中和反应来改良酸性土壤。下列说法正确的是 A．同学们是用实验室的广泛pH试纸检测浸出液酸碱度的 B．向浸出液中滴加酚酞试液，溶液变红 C．可向土壤中撒入适量熟石灰进行改良 D．酸雨是导致该土壤酸化的唯一原因 【变式6-3】化学小组开展“探究校园实验田土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动。 任务一：测定土壤酸碱性 (1)采集土壤样品，制取土壤浸出液，取1-2mL加入试管中，滴加紫色石蕊试液，观察到溶液变成红色，说明土壤样品呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。 任务二：调查原因 (2)微生物分解产生有机酸(含乙酸)会导致土壤出现上述现象，已知乙酸(CH3COOH)溶液具有与盐酸相似的化学性质，依据是乙酸能在水溶液中解离出 (写离子符号)，验证乙酸溶液呈酸性的方法是，取少量乙酸溶液于试管中，加入 (酸碱指示剂和pH试纸除外)，可观察到的现象为 。 任务三：探究不同酸碱性的土壤对植物生长的影响 (3)同学们选择绿豆芽和大蒜苗进行实验。每天测定绿豆苗和大蒜苗生在不同土壤培养液中生长长度的数据，并将数据绘制图像如图。分析图像，得出的结论为 。 (4)设计实验方案需考虑以下三点：①需选取生长周期较短的植物；②需控制 这一单一变量；③需明确评判植物生长差异的具体指标。 任务四：改良土壤的酸碱性 (5)为使土壤的pH在7左右，可用 改良该校园实验田土壤。 题型07 复分解反应 （1）概念：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，称为复分解反应。可表示为 AB+CD AD+CB。 （2）特点：双交换，价不变。即该反应是在两种化合物之间进行，且反应前后各元素的化合价不变。 （3）四种基本反应类型的比较 化合反应的生成物一定是化合物，反应物可能为单质或化合物。 分解反应的反应物一定是化合物，生成物可能为单质或化合物。 置换反应的反应物、生成物均为一种单质和一种化合物。 复分解反应的反应物和生成物均为两种化合物。 【注意事项】复分解反应的反应物和生成物均为化合物，但是两种化合物反应生成另外两种化合物的反应不一定是复分解反应，如非金属氧化物+碱 →盐+水，不是复分解反应，不符合相互交换成分的条件。 酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应常伴随着沉淀生成，或有气体放出，或有水生成 【典例7】逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理合理的是 A．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类改变的变化一定是化学变化 B．中和反应属于复分解反应，所以复分解反应都是中和反应 C．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 D．某物质充分燃烧生成二氧化碳，则该物质一定含碳、氧两种元素 【变式7-1】下列有关X、Y所表示的概念之间存在如图所示包含关系的是 选项 A B C D 概念 X 单质 氧化反应 中和反应 饱和溶液 Y 化合物 化合反应 复分解反应 浓溶液 A．A B．B C．C D．D 【变式7-2】下列应用、化学方程式以及基本反应类型均正确的是 A．生石灰做食品干燥剂：      化合反应 B．比较金属铜和银的金属活动性：      置换反应 C．用稀盐酸除水垢：      中和反应 D．工业炼铁      置换反应 【变式7-3】盐酸、硫酸等酸，氢氧化钠、氢氧化钙等碱，在工业上都有极重要的作用，它们各具有相似的化学性质。通过化学反应可以实现物质的转化。下列有关转化关系中，说法正确的是 A．转化①中反应物可以是铜或碳酸钠 B．转化②的反应物可以是非金属氧化物 C．转化③可以是实验室检验二氧化碳的原理 D．转化④不属于复分解反应 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 中和反应 题型01 中和反应的概念及微观本质 题型02 中和反应相关实验与计算 题型03酸碱中和反应过程中溶液pH的变化 题型04 无明显现象的中和反应的判断 题型05 中和反应中能量的变化 题型06 中和反应在生产生活中的应用 题型07 复分解反应 题型01 中和反应的概念及微观本质 1、中和反应的概念：中和反应是指酸与碱互相交换成分，生成盐和水的化学反应。 2、中和反应的微观本质：从微观角度来说，中和反应的本质是酸溶液中的氢离子（H⁺）与碱溶液中的氢氧根离子（OH⁻）结合生成水分子的过程：H++OH−=H2O，这个过程不仅涉及离子的结合，还伴随着盐的生成。 【典例1】“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。请结合下图所示的氢氧化钙溶液和稀盐酸反应的微观示意图，回答下列问题。 (1)写出氢氧化钙溶液的一个俗称： ；上述反应的化学方程式为 。 (2)写出C方框内甲粒子的符号： 。 (3)上图可表示中和反应的实质是 。 【答案】(1) 石灰水 (2) (3) 【解析】（1）氢氧化钙溶液的一个俗称：石灰水（注意，纯净的氢氧化钙固体俗称熟石灰或消石灰，溶液叫石灰水）。反应的化学方程式： （2）观察图中C方框：图中A为溶液（含 ），B为溶液（含），反应过程中离子的混合状态（有共存），C为（），D为（），根据离子组成来看，甲粒子的符号为：。 （3）上图可表示中和反应的实质是：中和反应的微观实质是：酸中的 与碱中的 结合生成 。所以答： 【变式1-1】用图1所示实验探究NaOH与HCl的反应，该反应的微观示意图如图2所示。 下列有关说法正确的是 A．滴加酚酞后溶液变红，说明NaOH溶液pH小于7 B．滴加稀盐酸后溶液红色褪去，说明反应后的溶液为中性 C．由图2可知，与结合生成H2O分子 D．由图2可知，该反应属于化合反应 【答案】C 【解析】A、无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色，遇中性溶液不变色，遇碱性溶液变红；滴加酚酞后溶液变红，说明NaOH溶液呈碱性，pH大于7，故选项说法错误； B、滴加稀盐酸后溶液红色褪去，说明NaOH被消耗，反应后的溶液不一定呈中性，也可能呈酸性（盐酸过量），故选项说法错误； C、由图2可知，反应的实质是H+与OH-结合生成H2O分子，故选项说法正确； D、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，此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，故选项说法错误； 故选C。 【变式1-2】下列图像是向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸的图像，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸，pH呈碱性pH＞7，两者正好反应完全，溶液呈中性pH=7，当稀盐酸过量，溶液呈酸性pH＜7，故选项图像错误； B、OH⁻ 离子数目随加酸量的增加应当先线性减少至0，此后不会再次上升，故选项图像错误； C、 生成的氯化钠和水的量随加入的酸先增加，待NaOH被完全消耗后便不再继续增多，故选项图像正确； D、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，随着稀盐酸的加入，溶液的质量不断增加，但是溶液的质量一开始不是0，故选项图像错误。 故选：C。 【变式1-3】多角度分类研究化学反应，有助于我们利用反应原理解决生产、生活中的实际问题。 (1)请围绕“HCl+NaOH=NaCl+H2O”这一化学反应，回答下列问题。 ①从物质类别角度看，该化学反应是 和 反应生成了盐和水； ②中和反应的实质是 ； ③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量； ④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是 ； ⑤该反应和其他化学反应一样也有相应的反应条件。 (2)依据中和反应原理，下列措施不正确的是___________(选填字母序号)。 A．服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状 B．用熟石灰处理酸性工业废水 C．用氢氧化钠中和蒸馒头时过度发酵产生的酸 D．海水稻根系分泌的有机酸可改良碱性土壤 E．涂抹食醋可中和蚂蚁叮咬后分泌的蚁酸，缓解瘙痒症状 【答案】(1) 酸 碱 氢离子与氢氧根离子结合生成了水分子 放出 36.5:40:58.5:18/73:80:117:36 (2)CE 【解析】（1）①氢氧化钠是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，属于碱，盐酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物，属于酸，故该化学反应是酸与碱作用生成盐和水的反应； ②中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子的结合生成水分子； ③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应放出热量； ④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是：； （2）A、胃酸的主要成分是盐酸，碱性药物能与盐酸反应，故服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状，不符合题意； B、熟石灰显碱性，能与酸性物质反应，可用熟石灰处理酸性工业废水，不符合题意； C、氢氧化钠显碱性，能与酸性物质反应，但是氢氧化钠具有腐蚀性，不能用于中和蒸馒头时过度发酵产生的酸，符合题意； D、海水稻根系分泌的有机酸显酸性，能与碱性物质反应，可用于改良碱性土壤，不符合题意； E、蚁酸显酸性，应涂抹肥皂水等碱性物质中和蚁酸，不能涂抹食醋，食醋显酸性，符合题意。 故选CE。 题型02 中和反应相关实验与计算 1、酸碱溶液的配制：配制一定质量分数的酸溶液或碱溶液，操作方法和步骤，误差分析。如用氢氧化钠固体配制溶液，用浓硫酸配制溶液等。 2、根据酸碱中和反应的原理进行的计算；根据酸碱反应的方程式，找出相关物质之间的质量关系，列式进行计算。 【典例2】实验室中有一份标签破损未知质量分数的氢氧化钠溶液，取80g该氢氧化钠溶液样品于烧杯中，向其中逐滴滴加49%的稀硫酸至过量，用pH传感器测得整个反应过程中溶液的pH变化与所加稀硫酸的质量关系如图所示： 请计算：二者恰好完全反应时，反应后所得溶液溶质的质量分数(写出计算过程)。 【答案】解：设反应后生成Na2SO4的质量为x。 x=14.2g 答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为14.2%。 【解析】氢氧化钠溶液与稀硫酸发生的反应是，随着反应的进行，氢氧化钠被消耗，溶液pH不断减小。根据图像，恰好完全反应时（pH=7），消耗20g稀硫酸，据此计算，见答案。 【变式2-1】化学兴趣小组利用中和反应测定某NaOH溶液的浓度，实验过程如下： (1)配制稀盐酸：取10g36.5%的浓盐酸，加水稀释成1000mL的稀盐酸。所得稀盐酸中溶质的质量为 g。 (2)常温下，测定NaOH溶液浓度： I.取20g待测NaOH溶液于烧杯中。按图1所示将上述稀盐酸滴入，通过数字化传感器同时测定滴入烧杯内盐酸的体积和烧杯内溶液的pH，得到如图2所示曲线。 Ⅱ.当NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液的pH为 。 经计算，此时已滴入烧杯内的稀盐酸中，所含溶质的质量为0.073g。 解：设20gNaOH溶液中溶质的质量为x。 列出比例式 。 求解x=0.08g 答：20gNaOH溶液中溶质的质量分数为 。(列式并计算结果) 【答案】(1)3.65 (2) 7 【解析】（1）根据稀释前后溶质质量不变，则稀释后溶液的溶质质量为10g×36.5%=3.65g； （2）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，当NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应时，所得溶液的pH为7； 设氢氧化钠溶液中溶质质量为x， x=0.08g， 20gNaOH溶液中溶质的质量分数为：； 答：20gNaOH溶液中溶质的质量分数为0.4%。 【变式2-2】根据下图所示的实验过程，回答下列问题： (1)加入稀硫酸的过程中溶液的pH会逐渐 (填“变大”或“变小”)。 (2)计算稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。 【答案】(1)变小 (2)设参加反应的质量为x。 解得 则稀硫酸中溶质的质量分数为 答：稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。 【解析】（1）向氢氧化钠溶液中加入一定量的稀硫酸，氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠溶液呈碱性，pH>7，当恰好完全反应时，溶液中的溶质为硫酸钠，硫酸钠溶液呈中性，pH=7，则加入稀硫酸的过程中溶液的pH会逐渐变小； （2） 见答案。 【变式2-3】取NaOH和NaCl的混合物7.26 g放入烧杯中，加水溶解配制成140 g溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至过量，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g。 (1)请根据题给信息，画出反应过程中随着盐酸的加入至过量，溶液pH的变化图。 (2)当滴入稀盐酸的质量为25 g时，溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)；此时溶液中的离子有 (填化学符号)。 (3)计算恰好反应时溶液中溶质质量分数。 【答案】(1) (2) < 、、 (3)解：设恰好反应时参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为y。 ， 解得：， 则恰好反应时溶液中溶质的质量分数为 答：恰好反应时溶液中溶质的质量分数为。 【解析】（1） 氢氧化钠溶液的，滴加盐酸时，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，则pH减小，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g，此时，当盐酸过量时，盐酸，则溶液pH的变化图为 （2）恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20g，当加入稀盐酸的质量为25g时，说明盐酸过量，则溶液中的； 盐酸过量时，溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢，则溶液中的离子有氢离子、钠离子、氯离子，符号为、、，故填：、、。 （3）见答案。 题型03 酸碱中和反应过程中溶液pH的变化 pH变化图像 溶液的pH 溶质 操作过程 a点 大于7 NaOH、NaCl 向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 b点 等于7 NaCl C点 小于7 HCl、NaCl a点 小于7 HCl、NaCl 向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液 b点 等于7 NaCl c点 大于7 NaOH、NaCl 【典例3】在常温下进行Ba(OH)2溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究，利用数字化传感器，借助计算机绘制出溶液pH随所滴入Ba(OH)2溶液体积变化的曲线，如图所示。 下列有关说法中不合理的是 A．在a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2 B．在a→b段，溶液的pH增大，H+数目逐渐增多 C．在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl- D．该反应的实质是H+和OH-结合生成H2O 【答案】B 【解析】A、由图可知，a点对应溶液的pH小于7，显酸性，说明稀盐酸部分反应，氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水，则a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2，故A正确； B、由图可知，在a→b段溶液pH逐渐增大，说明溶液酸性减弱，则溶液中H+数量减少，故B错误； C、由图可知，c点对应溶液的pH大于7，显碱性，说明氢氧化钡溶液过量，则c点时溶液中的溶质为BaCl2、Ba(OH)2，故在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl-，故C正确； D、氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水，其微观实质是H+和OH-结合生成H2O，故D正确。 故选：B。 【变式3-1】室温下稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应过程中变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．实验时将稀氢氧化钠溶液逐滴滴入稀盐酸中 B．点到点变化的原因是和均逐渐减少 C．点时，参加反应的与的质量比为 D．点时，溶液中的个数小于个数 【答案】D 【解析】A、随着试剂的不断加入，pH逐渐减小，是将稀盐酸逐滴滴入稀氢氧化钠溶液中，故选项说法错误； B、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，a点到b点pH变化的原因是盐酸中的H+和氢氧化钠中的OH-发生反应生成水，钠离子不变，故选项说法错误； C、b点时溶液的pH等于7 ，溶液呈中性，表示溶液正好完全反应，根据化学方程式NaOH+ HCl=NaCl+H2O可知，参加反应的HCl与NaOH的质量比为36.5：40，故选项说法错误； D、c点时，溶液呈酸性，说明盐酸过量，溶液中的Na+个数小于C1-个数，故选项说法正确； 故选：D。 【变式3-2】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的变化和溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．该过程是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中 B．b点表示两种物质恰好完全反应 C．图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应放热 D．f点所示溶液，此时溶液中只有两种微粒 【答案】BC 【解析】A、由图可知，刚开始溶液pH>7，最终pH<7，则该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠中，故选项说法不正确。 B、由图可知，b点时溶液pH=7，表示酸碱恰好完全反应，故选项说法正确。 C、由图可知，图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应是放热反应，故选项说法正确。 D、f点温度下降，所示溶液pH＜7，溶液中硫酸有剩余，此时溶液中含有硫酸、硫酸钠和水，存在氢离子、钠离子、硫酸根离子、水分子等多种微粒，故选项说法不正确。 故选BC。 【变式3-3】为探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应，将图A注射器中的溶液逐滴滴入三颈烧瓶中，用传感器采集到pH变化曲线和温度变化曲线，如图B和图C，请回答相关问题：     (1)请写出反应的化学方程式 。 (2)三颈烧瓶中溶液的颜色变化为 。 (3)由图C可知， s时反应恰好结束。 (4)60s时，溶液中的溶质是 （填化学式）。 (5)下图为反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排序为 （填序号）。    (6)中和反应在生产生活中有广泛应用，以下应用与中和反应无关的是 （填字母序号）。 A．用硫酸处理印染厂的碱性废水 B．用醋酸除去水垢中的碳酸钙 C．用熟石灰改良酸性土壤 【答案】(1) (2)由蓝色变为紫色，最后变为红色 (3)44 (4)NaCl、HCl (5)①③②④ (6)B 【解析】（1）氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应，生成氯化钠和水，化学方程式为。 （2）紫色石蕊遇酸变红，遇碱变蓝，遇中性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性，使石蕊变蓝；随着稀盐酸加入，中和反应进行，溶液pH降低，当恰好中和时石蕊变紫；盐酸过量时溶液呈酸性，石蕊变红，因此三颈烧瓶中溶液的颜色变化为：由蓝色变为紫色，最后变为红色。 （3）中和反应放热，图C中44s时温度达到最高，说明此时反应恰好结束。 （4）60s时溶液pH＜7，呈酸性，说明盐酸过量，溶质为反应生成的NaCl和过量的HCl。 （5）反应开始时溶液中是Na+、OH-（①）；加入盐酸后，OH-与H+结合生成H2O，出现Na+、OH-、Cl-、H2O（③）；恰好中和时为Na+、Cl-、H2O（②）；盐酸过量时为Na+、H+、Cl-、H2O（④）。 （6）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。 A、硫酸与碱性废水的反应是酸与碱的中和反应，不符合题意。 B、碳酸钙不属于碱，醋酸与碳酸钙的反应不属于中和反应，符合题意。 C、熟石灰是氢氧化钙，属于碱，用熟石灰改良酸性土壤，是酸与碱的中和反应，不符合题意。 故选B。 题型04 无明显现象的中和反应的判断 稀酸与可溶性碱发生反应通常没有明显现象，因此需要借助酸碱指示剂等来判断反应的发生 方法一：借助酸碱指示剂 方法二：借助反应过程中温度变化 方法三：借助反应中溶液PH的变化 【典例4】某同学将足量的稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液，探究它们能否发生反应，实验如图。下列说法正确的是 A．烧杯①中的溶液不变色 B．烧杯②中的溶液逐渐变红 C．烧杯③中溶质有、、 D．该实验说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应 【答案】D 【解析】A、烧杯①中氢氧化钠溶液呈碱性，使酚酞溶液变红，此选项错误； B、烧杯②中盐酸与氢氧化钠反应生成中性的氯化钠和水，酚酞溶液由红色逐渐变为无色，此选项错误； C、酚酞溶液在中性和酸性溶液中都呈无色，烧杯③无色溶液中的溶质可能为氯化钠或氯化钠、氯化氢，此选项错误； D、该实验可通过烧杯②中溶液由红色逐渐变为无色，说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应，此选项正确。 故选：D。 【变式4-1】为使无明显现象的化学反应“可视化”，某兴趣小组的同学开展了下列实验。 I.按图1进行实验，使氢氧化钠与硫酸反应“可视化”。 (1)滴入几滴酚酞溶液，溶液变红，说明氢氧化钠溶液pH 7(填“＞”、“=”或“＜”)。 (2)将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，发生反应的化学方程式为 ，此时瓶中溶质(酚酞除外)一定有 。 II.按图2进行实验，使氢氧化钠与二氧化碳反应“可视化”。 (3)将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到 现象，说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应，反应的化学方程式为 。 III.进行下列实验，使氢氧化钠与盐酸反应“可视化”。 (4)向盛有一定量氢氧化钠溶液的密闭隔热容器中不断加入稀盐酸，利用数字传感器上的计算机绘制出加入稀盐酸的体积与溶液温度的图像，如图所示。当加入盐酸 mL时，盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，该反应的实质是 。 【总结反思】对于没有明显现象的化学反应，为了证明反应的发生，可以借助指不剂、测量温度变化、比较物质的溶解性、借助传感器等，提供间接的实验证据。 【答案】(1)＞ (2) 硫酸钠/Na2SO4 (3) 红墨水液面左侧高于右侧 (4) 10 氢离子和氢氧根离子结合生成水 【解析】（1）滴入酚酞溶液，溶液变红，说明溶液呈碱性，则氢氧化钠溶液pH大于7，故答案为：＞； （2）氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，反应方程式为：； 将稀硫酸缓慢注入瓶中并振荡，观察到红色褪去，说明氢氧化钠与硫酸发生了反应，此时溶液呈中性或酸性，瓶中溶质（酚酞除外）一定有反应生成的硫酸钠，可能有硫酸； （3）将注射器中相同体积的NaOH溶液和水同时注入锥形瓶中，观察到红墨水液面左侧高于右侧，这是因为左侧氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应，装置内压强减小程度大，右侧二氧化碳能溶于水，装置内压强减小程度小，所以左侧液面高于右侧； 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应方程式为：； （4）酸与碱发生中和反应，中和反应放热，温度最大时盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，由图可知，加入盐酸体积为10mL； 盐酸与氢氧化钠发生中和反应，中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。 【变式4-2】氢氧化钠溶液和稀盐酸混合没有明显现象，它们是否发生了反应呢？某化学兴趣小组的同学设计如图甲所示实验进行探究。他们在盛有一定量溶液的烧杯中放置传感器和温度传感器，然后开启电磁搅拌器，从滴定管中逐滴加入溶液；计算机显示两种传感器所得的数据曲线如图乙和图丙。 【实验分析】 (1)写出稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ，该反应的基本反应类型是 。 (2)由图乙可知，图甲滴定管中的溶液是 （选填“溶液”或“稀盐酸”）。 (3)关于图乙、图丙的说法正确的是______（填字母）。 A．图乙中点表示的溶液中和微粒数目相同 B．取图丙中点的溶液，加入碳酸钠溶液，会产生气泡 C．取图乙点的溶液，进行蒸发结晶，再将所得固体溶于水，测得溶液的，可以得出稀盐酸和溶液发生了反应 (4)图丁是图甲中溶液和稀盐酸反应的微观示意图，则反应前的“●”表示的微粒是 （填微粒符号）。 【拓展迁移】 (5)将的溶液与的稀盐酸混合，充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显 色。 【答案】(1) 复分解反应 (2)NaOH溶液 (3)BC (4)OH− (5)红 【解析】（1）稀盐酸和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，化学方程式为。该反应符合两种化合物互相交换成分，生成物中有水生成的复分解反应特点。所以该反应的基本反应类型是复分解反应。故填：；复分解反应。 （2）由图乙可知，溶液的pH由小于7到等于7到大于7，可知图甲烧杯中溶液是稀盐酸，图甲滴定管中的Y溶液是NaOH溶液。故填：NaOH溶液。 （3）A、图乙中b点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，b点表示的溶液中Na+和Cl−微粒数目相同，c点时氢氧化钠过量，所以图乙中c点表示的溶液中Na+数目大于Cl−数目。A不正确； B、取图丙中d点的溶液中盐酸还没有反应完，所以加入碳酸钠溶液，盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，所以会产生气泡。B正确； C、由于氢氧化钠溶液pH＞7，若没有反应则取图乙a点的溶液，进行蒸发结晶，再将所得固体溶于水，测得溶液的pH＞7。取图乙a点的溶液，进行蒸发结晶，再将所得固体溶于水，测得溶液的pH=7，说明稀盐酸和NaOH溶液发生了反应。C正确。 综上所述：选择BC。 （4）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，反应后溶液中，氯化钠以钠离子和氯离子的形式存在，反应前滴加的氢氧化钠溶液中氢氧化钠以钠离子和氢氧根离子形式存在，则反应后的白色小球与反应前滴加溶液中的白色小球都表示钠离子，所以反应前的“●”表示的微粒是氢氧根离子，用OH−表示。故填：OH−。 （5）设：40g、10%的NaOH溶液与质量为、10%的稀盐酸恰好完全反应。 即40g、10%的NaOH溶液与36.5g、10%的稀盐酸恰好完全反应。所以将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合，充分反应后，盐酸有剩余，酸使紫色石蕊溶液变红，所以将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合，充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显红色。 【变式4-3】无明显现象反应的可视化是一项重要的课题，某化学兴趣小组对①与，②与，③与三种能反应但无明显现象的实验进行了探究。 【探究思路】 (1)判断物质间是否发生化学反应的根本依据是 ，观察到的可以作为判断依据的宏观现象有颜色改变、生成气体、沉淀等。 以上反应均无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应。 【实验】兴趣小组设计的实验装置如图所示。 实验一： (2)通入一段时间观察到 ，能说明与发生了反应。 (3)证明试管中与是否发生反应的方法 (写一种方法，描述产生的现象)。 实验二： 为使实验过程“可视化”，常温下，老师利用了传感器和温度传感器进行盐酸和氢氧化钠溶液的实验的探究。 (4)由图乙可知，图甲滴定管中的溶液是 (填“溶液”或“稀盐酸”)。点溶液中含有的微观粒子是 (填化学符号)，能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是 。 (5)关于图乙、图丙的说法正确的是___________(填字母序号)。 A．图乙中c点表示的溶液中和数目相同 B．据图丙分析，该反应是放热反应 C．取图丙中d点的溶液，加入碳酸钠溶液，会产生气泡 (6)下图是溶液和稀盐酸反应的微观示意图(水分子略去)，则反应前的“b”表示的微观粒子是 (填粒子符号)。 【归纳反思】 (7)对无明显现象的反应，证明反应发生的方法，常见思路：一是证明反应物减少或消失；二是证明 ；也可通过是否有热量变化来判断。 【拓展迁移】 (8)将40 g 10%的溶液与40 g 10%的稀盐酸混合，充分反应后，滴入紫色石蕊溶液显 色。 【答案】(1)是否有新物质生成 (2)湿润的紫色石蕊纸片变红，干燥的紫色石蕊纸片不变色 (3)取试管中溶液少量于另一试管中，加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成则说明反应发生 (4) 溶液 、、 溶液的由小于7变成大于7 (5)BC (6) (7)有新物质生成 (8)红 【解析】（1）有新物质生成的反应是化学反应，故判断物质间是否发生化学反应的根本依据是是否有新物质生成； （2）紫色石蕊遇酸性溶液变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊变红，故通入CO2一段时间观察到湿润的紫色石蕊纸片变红，干燥的紫色石蕊纸片不变色，能说明CO2与H2O发生了反应； （3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故证明试管中NaOH与CO2是否发生反应的方法取试管中溶液少量于另一试管中，加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成； （4） 由图像看出，开始时，溶液的pH＜7，随着反应的进行，溶液的pH由小于7逐渐增大至大于7，故图示为氢氧化钠溶液加入到盐酸中，则图甲滴定管中的溶液是NaOH溶液；盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，b点溶液的pH=7，表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，溶液中含有氯化钠、水，则含有的微观粒子是钠离子、氯离子、水分子，表示为Na+、Cl-、H2O；能证明稀盐酸与氢氧化钠发生反应的证据是溶液的pH由小于7变成大于或等于7； （5）A、图乙中b点溶液的pH=7，表示盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，b点表示的溶液中Na+和Cl-微粒数目相同，c点时氢氧化钠过量，c点溶液pH＞7，显碱性，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，所以图乙中c点表示的溶液中Na+数目大于Cl-数目，故A不正确； B、由图丙可知，随着反应的进行，温度逐渐升高，说明该反应为放热反应，故B正确； C、反应过程中，温度升高，说明反应放热，而d点时温度还未达到最高温度，说明溶液中还含有盐酸，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则会产生气泡，故C正确； 故选：BC； （6） 氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，氢离子和氢氧根离子结合成水，钠离子和氯离子不变，由图看出a个数不变，b减少，故b为氢氧根离子；微粒符号表示为：OH-； （7）对无明显现象的反应，证明反应发生的方法，常见思路是：一是证明反应物减少或消失；二是证明有新物质生成；也可通过是否有热量变化来判断分析； （8）40g10%的NaOH溶液与40g10%的稀盐酸中所含溶质的质量相等；盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，化学方程式为：，则36.5份质量的氯化氢与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应，将40g、10%的NaOH溶液与40g、10%的稀盐酸混合，充分反应后，稀盐酸有剩余，溶液显酸性，最终混合后的液体呈红色。 题型05 中和反应中能量的变化 图像 说明   中和反应，当温度达到最高时，说明酸和碱恰好完全反应 【典例5】室温下，将溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液向盛有36.5 g某浓度稀盐酸的烧杯中不断滴加，测得溶液温度随加入氢氧化钠溶液质量而变化的曲线如下图所示。请分析并计算下列问题： (1)盐酸与氢氧化钠的反应是 （填“吸热”、“放热”）反应，从A→C的过程中溶液pH的变化情况是 ； (2)计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。 【答案】(1) 放热 溶液的pH从小于7逐渐增大至大于7 (2)由图可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液的质量为80g。 解：设该稀盐酸的溶质质量分数为x。   x=10% 答：该稀盐酸的溶质质量分数为10%。 【解析】（1）由图可知，随着反应的进行温度升高，说明盐酸与氢氧化钠的反应是放热反应。 盐酸溶液显酸性，pH小于7，滴入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，盐酸被消耗，酸性减弱，pH逐渐增大，当恰好完全反应时，即B点时，pH=7，继续滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠过量，溶液显碱性，pH大于7，故从A→C的过程中溶液pH的变化情况是：溶液的pH从小于7逐渐增大至大于7。 （2）见答案。 【变式5-1】如图所示，将少量液体 X 加入到烧瓶中，观察到气球逐渐膨胀。表中的液体 X 和固体 Y的组合，符合题意的是 ① ② ③ ④ X 锌 水 稀盐酸 水 Y 稀硫酸 氢氧化钙 氢氧化钠 氯化铵 A．①② B．①③ C．①③④ D．②③④ 【答案】B 【解析】①锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应生成了气体，装置内压强增大，故气球逐渐膨胀； ②氢氧化钙溶于水温度变化不大，装置内压强变化不明显，气球不会膨胀； ③氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球膨胀； ④氯化铵溶于水吸热，温度降低，装置内压强减小，气球变小。 故选B。 【变式5-2】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，如图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Na+和Cl-的个数比等于1∶1 D．反应本质是H+与OH-作用生成H2O 【答案】C 【解析】A、由图可知，一开始pH大于7，随着反应的进行，pH逐渐减小至小于7，故该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，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，温度上升是因为氢氧化钠和稀盐酸反应放出热量，不符合题意； C、由图可知，100s时，pH大于7，此时氢氧化钠还未完全反应，氢氧化钠与稀盐酸反应生成了氯化钠和水，故此时溶液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠，故此时溶液中钠离子和氯离子的个数比不是1:1，符合题意； D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，其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C。 【变式5-3】向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，烧杯中有关量的变化见下图，其中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，氢氧化钠溶液显碱性，pH＞7，滴入稀硫酸，氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠被消耗，碱性减弱，pH逐渐减小，当恰好完全反应时，pH=7，继续滴入稀硫酸，溶液显酸性，pH＜7，不符合题意； B、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应放出热量，随着反应的进行，溶液温度升高，待完全反应后，逐渐冷却至室温，不符合题意； C、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，随着稀硫酸的不断加入，硫酸钠的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意； D、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠溶液中本身含水，故水的质量从一定值开始逐渐增大，待完全反应后，继续滴入稀硫酸，由于稀硫酸中含水，故水的质量继续增加，但是增加幅度变小，不符合题意。 故选C。 题型06 中和反应在生产生活中的应用 1.处理工业废水 酸性或碱性废水必须先进行处理，达标后才可以排放，否则会造成水体污染。例如，在硫酸厂的酸性废水中加人熟石灰以中和酸性;造纸厂、炼油厂的废水碱性较强可加入酸溶液进行中和。 2.用于医药卫生 可用含碱的药物(如氢氧化铝)来中和胃酸,缓解胃酸过多引起的不适。 3.用于日常生活 使用食醋或洁厕灵(主要成分是盐酸)可清理下水道的水垢，水垢中含有氢氧化镁等难溶物，酸能与这些物质发生反应，从而去除水垢。 4.治理土壤酸化 土壤酸化是农业生产中面临的问题。土壤酸化导致农作物吸收养分不充分影响生长;也会改变土壤的微生物环境,打破原有的生态系统平衡。因此，必须采取有效手段(如加入熟石灰等)治理土壤酸化，保障农作物正常生长。 【典例6】中和反应在实际中应用广泛。 (1)农业生产中常用 改良酸性土壤。 (2)工业上常用 来中和硫酸厂的污水，反应的化学方程式为 。 (3)医疗上：①常用含氢氧化铝的药片治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为 。 ②可用牙膏、肥皂水等 性物质中和蚊虫叮咬后留在皮肤中的蚁酸。 【答案】(1)熟石灰 (2) 熟石灰 (3) 碱 【解析】（1）农业生产中常用熟石灰（或氢氧化钙）改良酸性土壤。 （2）工业上常用熟石灰（或氢氧化钙）来中和硫酸厂的污水，反应的化学方程式为。 （3）医疗上：①常用含氢氧化铝的药片治疗胃酸过多症，反应的化学方程式为。②可用牙膏、肥皂水等碱性物质中和蚊虫叮咬后留在皮肤中的蚁酸。 【变式6-1】下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是 A．用熟石灰改良酸性土壤 B．稀盐酸用于除铁锈 C．生石灰用作自热米饭的加热源 D．浓硫酸用作干燥剂 【答案】D 【解析】A、熟石灰改良酸性土壤涉及中和反应（化学性质）； B、稀盐酸除铁锈涉及酸与金属氧化物反应（化学性质）； C、生石灰用作加热源涉及与水反应放热（化学性质）； D、浓硫酸用作干燥剂利用其吸水性（物理性质）； 故选D。 【变式6-2】某校同学测得校园内菜地土壤浸出液的pH为5.2，并计划用中和反应来改良酸性土壤。下列说法正确的是 A．同学们是用实验室的广泛pH试纸检测浸出液酸碱度的 B．向浸出液中滴加酚酞试液，溶液变红 C．可向土壤中撒入适量熟石灰进行改良 D．酸雨是导致该土壤酸化的唯一原因 【答案】C 【解析】A、广泛pH试纸测得的pH值是整数，该土壤浸出液的pH不是用实验室的广泛pH试纸检测的，不符合题意； B、该土壤浸出液的pH=5.2，pH小于7，显酸性，无色酚酞试液在酸性溶液中不变色，不符合题意； C、该土壤浸出液的pH=5.2，pH小于7，显酸性，熟石灰显碱性，能与酸性物质反应，可向土壤中撒入适量熟石灰进行改良，符合题意； D、酸雨确实是导致土壤酸化的一个重要原因，但它并不是唯一原因，土壤酸化还可能由其他因素引起，如不合理使用化肥，不符合题意。 故选C。 【变式6-3】化学小组开展“探究校园实验田土壤酸碱性对植物生长的影响”实践活动。 任务一：测定土壤酸碱性 (1)采集土壤样品，制取土壤浸出液，取1-2mL加入试管中，滴加紫色石蕊试液，观察到溶液变成红色，说明土壤样品呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。 任务二：调查原因 (2)微生物分解产生有机酸(含乙酸)会导致土壤出现上述现象，已知乙酸(CH3COOH)溶液具有与盐酸相似的化学性质，依据是乙酸能在水溶液中解离出 (写离子符号)，验证乙酸溶液呈酸性的方法是，取少量乙酸溶液于试管中，加入 (酸碱指示剂和pH试纸除外)，可观察到的现象为 。 任务三：探究不同酸碱性的土壤对植物生长的影响 (3)同学们选择绿豆芽和大蒜苗进行实验。每天测定绿豆苗和大蒜苗生在不同土壤培养液中生长长度的数据，并将数据绘制图像如图。分析图像，得出的结论为 。 (4)设计实验方案需考虑以下三点：①需选取生长周期较短的植物；②需控制 这一单一变量；③需明确评判植物生长差异的具体指标。 任务四：改良土壤的酸碱性 (5)为使土壤的pH在7左右，可用 改良该校园实验田土壤。 【答案】(1)酸性 (2) H+ Na2CO3（合理即可） 有气泡产生 (3)不同植物在不同酸碱性土壤中的生长情况存在差异 (4)培养液的酸碱性 (5)熟石灰 【解析】（1）紫色石蕊试液遇酸性溶液变红，所以土壤样品呈酸性。 （2）乙酸具有与盐酸相似的化学性质，是因为能解离出H+； 验证其酸性可加入活泼金属（如锌粒）或碳酸盐（如Na2CO3），会观察到有气泡产生。 （3）从图像可看出，绿豆苗在碱性土壤中生长长度最长，大蒜苗在酸性土壤中生长长度最长，说明不同植物在不同酸碱性土壤中的生长情况存在差异。 （4）该实验探究不同酸碱性的土壤对植物生长的影响，所以需控制培养液的酸碱性这一单一变量，其他条件均相同。 （5）壤样品呈酸性，pH＜7，熟石灰是碱性物质，可用于改良酸性土壤，使土壤pH接近7。 题型07 复分解反应 （1）概念：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，称为复分解反应。可表示为 AB+CD AD+CB。 （2）特点：双交换，价不变。即该反应是在两种化合物之间进行，且反应前后各元素的化合价不变。 （3）四种基本反应类型的比较 化合反应的生成物一定是化合物，反应物可能为单质或化合物。 分解反应的反应物一定是化合物，生成物可能为单质或化合物。 置换反应的反应物、生成物均为一种单质和一种化合物。 复分解反应的反应物和生成物均为两种化合物。 【注意事项】复分解反应的反应物和生成物均为化合物，但是两种化合物反应生成另外两种化合物的反应不一定是复分解反应，如非金属氧化物+碱 →盐+水，不是复分解反应，不符合相互交换成分的条件。 酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应常伴随着沉淀生成，或有气体放出，或有水生成 【典例7】逻辑推理是一种重要的化学思维方法，下列推理合理的是 A．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类改变的变化一定是化学变化 B．中和反应属于复分解反应，所以复分解反应都是中和反应 C．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 D．某物质充分燃烧生成二氧化碳，则该物质一定含碳、氧两种元素 【答案】A 【解析】A、化学变化的本质特征是有新物质生成，从微观角度看，就是分子种类发生改变。所以分子种类改变意味着有新物质生成，一定是化学变化，该推理合理； B、中和反应是酸和碱互相交换成分，生成盐和水的反应，属于复分解反应。但复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，不一定是酸和碱的反应，比如碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，是复分解反应但不是中和反应，该推理错误； C、中和反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，例如二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，有盐和水生成，但反应物不是酸和碱，不属于中和反应，该推理错误； D、某物质充分燃烧生成二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说明该物质一定含碳元素，可能含氧元素，因为氧气也参与了反应，不能确定该物质一定含氧元素，该推理错误。 故选A。 【变式7-1】下列有关X、Y所表示的概念之间存在如图所示包含关系的是 选项 A B C D 概念 X 单质 氧化反应 中和反应 饱和溶液 Y 化合物 化合反应 复分解反应 浓溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】图中 X、Y 是包含关系（X 包含于 Y ）。 A、单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，二者是并列关系，不是包含关系，A 错误； B、氧化反应是物质与氧发生的反应，化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，有些氧化反应是化合反应（如），有些氧化反应不是化合反应（如），有些化合反应不是氧化反应（如），二者是交叉关系，不是包含关系，B 错误； C、中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应，而复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，中和反应属于复分解反应，即中和反应包含于复分解反应，符合图中 X、Y 的包含关系，C 正确； D、饱和溶液是在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液，浓溶液是溶质含量相对较多的溶液，饱和溶液不一定是浓溶液，二者没有必然的包含关系，例如常温下氢氧化钙的溶解度较小，其饱和溶液的浓度也比较小，D 错误。 故选C。 【变式7-2】下列应用、化学方程式以及基本反应类型均正确的是 A．生石灰做食品干燥剂：      化合反应 B．比较金属铜和银的金属活动性：      置换反应 C．用稀盐酸除水垢：      中和反应 D．工业炼铁      置换反应 【答案】A 【解析】A、生石灰做食品干燥剂，生石灰和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故A正确； B、铜的金属活动性比银强，但氯化银难溶于水，铜和氯化银不能发生置换反应，故B错误； C、用稀盐酸除水垢，水垢的主要成分氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，该反应的化学方程式为：，该反应是酸和碱的反应，属于中和反应，但是中和反应不属于基本反应类型，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，故C错误； D、工业炼铁是一氧化碳高温下还原氧化铁生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，故D错误； 故选：A。 【变式7-3】盐酸、硫酸等酸，氢氧化钠、氢氧化钙等碱，在工业上都有极重要的作用，它们各具有相似的化学性质。通过化学反应可以实现物质的转化。下列有关转化关系中，说法正确的是 A．转化①中反应物可以是铜或碳酸钠 B．转化②的反应物可以是非金属氧化物 C．转化③可以是实验室检验二氧化碳的原理 D．转化④不属于复分解反应 【答案】C 【解析】A、在金属活动性顺序中，铜位于氢之后，不能与盐酸发生反应，而碳酸钠与盐酸反应可生成氯化钠、水和二氧化碳，所以转化①中反应物不能是铜，A 错误； B、酸与金属氧化物反应可以生成盐和水，例如氧化铜（金属氧化物）与盐酸（酸）反应生成氯化铜（盐）和水，但酸与非金属氧化物不反应，所以转化②的反应物不能是非金属氧化物，B 错误； C、实验室检验二氧化碳是将二氧化碳通入澄清石灰水（氢氧化钙溶液），反应为，是碱与非金属氧化物反应生成盐的反应，C 正确； D、转化④是酸与碱反应生成盐和水，符合复分解反应 “两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物” 的特征，属于复分解反应，D 错误。 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $