内容正文:
第3节 中和反应
分层作业
1.(2025·山东淄博期中)下列反应属于中和反应的是
A.2HCl+CaO=CuCl2+H2O B.2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
C.2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O D.CaO+H2O=Ca(OH)2
【答案】C
【详解】中和反应是酸和碱作用生成盐和水的反应。A为金属氧化物与酸反应,不是中和反应,A错 误。B为非金属氧化物与碱反应,不是中和反应,B错误。C为酸和碱反应生成盐和水,是中和反应,
C正确。D为两种氧化物反应,不是中和反应,D错误。故选C。
2.(2025·山东青岛自主招生)下列宏观事实的微观解释错误的是
A.轮胎在阳光下暴晒易爆裂——温度升高,分子运动速率加快
B.木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈——单位体积内氧分子数目越多,反应越剧烈
C.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,pH明显改变——溶液中的OH⁻与H⁺结合成水分子
D.硝酸铵溶于水制冷敷袋——溶解时离子扩散吸收的热量大于生成水合离子放出的热量
【答案】A
【解析】轮胎在阳光下暴晒易爆裂的原因是温度升高,分子间间隔增大,A错误。
木炭在氧气中燃烧更剧烈是因为氧气的浓度高,即单位体积内氧分子数多,B正确。
氢氧化钠与盐酸反应的微观实质是氢氧根离子和氢离子结合成水分子,C正确。
硝酸铵溶于水吸热是由于溶解时离子扩散吸收的热量大于生成水合离子放出的热量,D正确。故选A。
3.(2025·山东济南期中)宏观现象与微观实质相结合是一种重要的思维方式,下列宏观现象的解释错误 的是
A.食物变质——分子本身没有发生变化
B.食醋能软化鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)——食醋中含有H+
C.用废硫酸处理含氢氧化钠的污水——酸中H+与碱中OH-结合为H2O
D.氯化钡能与稀硫酸反应,但不与稀盐酸反应——不同的酸,酸根阴离子不同
【答案】A
【详解】食物变质是化学变化,分子发生了改变,A错误。
食醋中含有醋酸,能够电离出氢离子,氢离子能与碳酸钙反应,B正确。
硫酸与氢氧化钠反应属于中和反应,中和反应的本质是H+和OH-结合为H2O,C正确。
氯化钡与硫酸反应是硫酸根离子与钡离子结合成硫酸钡沉淀,与稀盐酸不反应,证明硫酸根离子与氯
离子化学性质不同,故差异在于不同的酸,酸根离子不同,D正确。故选A。
4.(2025·上海期中)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如下图所示。下列说法错误的是
A.该反应属于中和反应 B.p点所示溶液中的溶质只有NaOH
C.如向n点时的溶液中滴入酚酞,溶液显无色 D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
【答案】B
【详解】氢氧化钠(碱)与盐酸(酸)的反应属于中和反应,A正确。
p点为氢氧化钠与盐酸反应后的溶液,pH>7,氢氧化钠溶液过量,溶质为NaCl和NaOH,B错误。
n点溶液pH=7,二者恰好完全反应,溶液呈中性,滴加酚酞溶液呈无色,C正确。
根据图像,溶液pH逐渐增大,是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中。D正确。故选B。
5.(2025·广东广州二模) 进行下图实验,一段时间后,烧杯②红色褪去,关于各位置微观粒子的分析 正确的是
A.此时大烧杯中只含HCl分子
B.此时烧杯①中的H+和Cl-数量一定相等
C.此时烧杯②中的Na+和Cl-数量一定相等
D.此过程烧杯②中的水分子数量不变
【答案】B
【详解】空气中含有氮分子、氧分子等,大烧杯中不只含有氯化氢分子,A错误。
盐酸是氯化氢气体的水溶液,在水中电离产生氢离子和氯离子,根据电荷守恒,氢离子和氯离子个数
一定相等,B正确。
烧杯②中溶液无色,可能是盐酸与氢氧化钠恰好完全反应,也可能是盐酸过量。若二者恰好完全反应,
溶液中钠离子与氯离子数量相等,若盐酸过量,钠离子数少于氯离子数,C错误。
盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,反应过程中烧杯②中水分子数增加,反应结束后水分子数不变,
D错误。故选B。
6.(2025·浙江杭州月考)土壤中存在多种离子,如Ca2+、K+、H+、CO32-、PO43-等,人们经常使用熟石 灰来降低土壤的酸性,熟石灰能降低土壤的酸性的本质上是由于
A.OH-与H+结合 B.OH-与K+结合 C.Ca2+与CO32-结合 D.Ca2+与PO43-结合
【答案】A
【详解】熟石灰降低土壤酸性的原理是中和反应,中和反应的实质是OH-与H+结合,故选A。
7.(2025·黑龙江哈尔滨三模)使用传感器能直观表征变化过程,下列曲线分析或推出的结论不成立的是
A.二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
B.当氧气含量降低到一定程度时,燃烧自动停止
C.氧气的体积分数没有持续下降与水蒸气无关
D.酸和碱发生反应时放出热量
【答案】C
【解析】加入二氧化锰比未加二氧化锰的过氧化氢溶液,相同时间内产生氧气质量更多,证明二氧化
锰能加快过氧化氢的分解速率。A正确。
氧气浓度降低到一定程度后不再变化,证明氧气含量降低到一定程度时,燃烧自动停止,B正确。
100s后呼出气体中氧气含量略有升高,是由于水蒸气冷凝为液态,气体总体积减小,因此氧气体积分
数没有持续下降与水蒸气有关,C错误。
反应过程中温度升高,证明酸和碱发生反应时放出热量,D正确。故选C。
8.(2025·山东烟台月考)对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
金属铝比铁更耐腐蚀
铁的化学性质更活泼
B
生铁和钢的性能不同
组成中含碳量不同
C
真金不怕火炼
金的化学性质稳定
D
吃松花蛋时加少量食醋消除涩味
食醋中和松花蛋中的碱性物质
【答案】A
【解析】铝比铁耐腐蚀的原因是:与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝膜,覆盖在铝的表面,阻止
铝进一步被腐蚀。铝比铁更活泼。A错误。
生铁和钢含碳量不同,性能不同,B正确。
金化学性质稳定,高温下也不与氧气反应,故真金不怕火炼,C正确。
松花蛋中含有碱性物质,食醋中含有醋酸,醋酸能中和碱性物质而消除涩味,D正确。故选A。
9.(2025·安徽安庆三模)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的变化,甲、乙两组同学按图所示装置进行实验,测定出溶液变化如图所示,下列说法错误的是
A.甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ B.若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液变红
C.曲线Ⅰ比曲线Ⅱ消耗的稀硫酸中的溶质少 D.中和反应的实质是H+和OH-反应生成了H2O
【答案】C
【解析】甲组硫酸浓度小于乙,加入等体积的酸甲组pH下降的速率更慢,对应曲线II,A正确。
M点溶液pH<7,溶液显酸性,滴加紫色石蕊试液变红,B正确。
甲乙两烧杯中氢氧化钠的质量相同,反应消耗稀硫酸溶质质量相等,C错误。
中和反应的实质是H+和OH-反应生成了H2O,D正确。故选C。
10.(2025·江苏镇江二模) 为研究熟石灰与稀盐酸能否发生中和反应,设计了下图方案并进行以下实验。
实验①:取A、B烧杯中液体少量,分别滴入2~3滴无色酚酞溶液,
实验②:向烧杯中加入足量溶液,充分反应。
下列说法中不正确的是
A.实验①之前,观察到的现象是:A中浑浊,B中澄清,证明两者能反应
B.实验①中,A中酚酞变红,B中不变色,证明两者能反应
C.实验②中,若观察到有白色沉淀产生,证明两者能反应
D.实验①之前,烧杯B中温度明显高于A中,是因为中和反应会放热
【答案】C
【解析】熟石灰微溶于水,50g水中无法将3g熟石灰完全溶解,A中浑浊;若稀盐酸与熟石灰不反应,
B中也会因熟石灰不完全溶解而浑浊,B中澄清,证明熟石灰能与稀盐酸反应。A正确。
A中石灰水呈碱性,滴加酚酞溶液变红;B中溶液不变红,证明溶液中不含氢氧化钙,进而证明氢氧化
钙与盐酸能反应,B正确。
氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀,氯化钙也能与碳酸钠溶液反应产生碳酸钙沉淀,加入
碳酸钠溶液产生沉淀不能证明有氯化钙产生,更不能证明反应物消失,无法证明二者能反应。C错误。
A中氢氧化钙溶于水,B中氢氧化钙与盐酸反应,B中温度高于A,由于中和反应放热引起。D正确。
故选C。
11.(2025·黑龙江绥化期中)中和反应是一类重要的化学反应。利用下图装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用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)写出稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式 。
(2)仪器A中溶液的溶质是________(填化学式),图2中d点表示的溶液中的阳离子是________。
(3)图3中V的数值最接近________(填“6”、“12”或“16”);
(4)下列说法正确的是________(填序号)。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaOH
B.图3中变化趋势可说明该反应是放热反应
C.图2中所示溶液中NaCl的质量不断增加
(5)实验结束后发现容器壁温度升高,证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量,你认为可行吗?_____,(填是或否)理由是 。
【答案】(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O (2)HCl H+和Na+ (3)12
(4)B (5)否 氢氧化钠固体溶于水放热
【详解】(1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水NaOH+HCl=NaCl+H2O。
(2)根据图像,烧杯内溶液初始pH>7呈碱性,随着A中溶液加入,pH逐渐减小,说明A中溶液呈
酸性,A中为稀盐酸,溶质HCl。d点溶液pH<7,溶液呈酸性,稀盐酸过量,溶液中溶质为氯化钠和
氯化氢,阳离子为H+和Na+ 。
(3)根据图3反应过程中温度先升高后降低可以判断反应放热,温度最高时二者恰好完全反应,此时
溶液pH=7。对应图2中c点,加入盐酸体积为12mL。
(4)b点pH>7,氢氧化钠有剩余,溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠(生成物),A错误。
反应过程中温度升高,证明反应放热,B正确。
c点前随着盐酸加入,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠,氯化钠质量增加,c点后盐酸过量,氢氧化钠
完全反应,氯化钠质量不再变化,C错误。故选B
(5)不能将氢氧化钠溶液换成氢氧化钠固体,原因是氢氧化钠固体溶于水时放热,温度升高,无法证
明温度升高是反应放热引起的。
12. (2025·河北邯郸模拟)兴趣小组的同学为证明无明显现象反应的发生,进行了如下创新实验。(装置气密性良好,药品充足,部分仪器省略)
(1)【实验1】用装有少量含酚酞的溶液的注射器,抽取适量浓盐酸,能证明反应发生的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)【实验2】在广口瓶内装入的浓盐酸,瓶内会充满气体的原因是 。按图示连接实验装置,打开弹簧夹K和单向阀a、b,缓慢拉动注射器的活塞,抽取气体过程中,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,产生该现象的原因是 。关闭弹簧夹K和单向阀b,打开单向阀c,推动注射器的活塞,片刻后观察到试管中出现的实验现象是 ,可证明反应发生。
温馨提示:
①单向阀只允许气体、液体单向流动
②无水氯化钙干燥HCl气体
③常温下几种物质在乙醇中的溶解度为
【表达交流】无明显现象的反应可以从不同角度进行证明。
【答案】(1)溶液由红色变为无色 NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)浓盐酸挥发出氯化氢气体 瓶内压强减小,空气从单向阀a进入 试管中产生白色沉淀
【详解】(1)酚酞溶液在碱性溶液中显红色,在酸性和中性溶液中呈无色。氢氧化钠溶液呈碱性,能
使酚酞溶液变红,用盛有少量含酚酞的溶液的注射器,抽取适量浓盐酸,若观察到溶液由红色变为无
色,可证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2)浓盐酸具有挥发性,会挥发产生氯化氢气体,因此瓶内充满氯化氢气体。
打开单向阀a、b,用注射器抽取氯化氢气体,由于氯化氢气体进入注射器,上方装置内压强减小,瓶
内压强小于外界大气压,空气会顺着单向阀a进入瓶内,浓盐酸底部会因空气进入而产生气泡。
关闭弹簧夹K和单向阀b,打开单向阀c,推动注射器的活塞,注射器内的氯化氢气体被推入到试管内,
与试管内的氢氧化钠发生反应,生成氯化钠和水。根据表格信息,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3g,
氯化氢在乙醇中的溶解度为41.6g,若二者不反应,均能溶于乙醇形成溶液,而氯化钠在乙醇中的溶解
度为0.065g,生成的氯化钠会因无法溶解而析出,若观察到产生白色沉淀,则证明有氯化钠产生,从
而证明二者能发生反应。
1.(2025·山东模拟)物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧——用于人工降雨
B.硫酸能与金属氧化物反应——用于除铁锈
C.氮气化学性质稳定——用作保护气
D.氢氧化钙能与酸发生中和反应——用于改良酸性土壤
【答案】A
【详解】二氧化碳固体(干冰)升华吸热,可用于人工降雨,A错误。
铁锈主要成分为氧化铁(金属氧化物),能与酸反应,故硫酸可用于除铁锈,B正确。
氮气化学性质稳定,可用作保护气,C正确。
氢氧化钙能与酸发生中和反应,可用于改良酸性土壤,D正确。故选A。
2.(2025·上海闵行二模)25℃时,将的盐酸与的氢氧化钠溶液混合,立即测定混合液的温度T,然后测定混合液的pH(25℃时)。有关判断合理的是
A.T=25℃, pH=7 B.T=25℃, 2≤pH≤12
C.T>25℃,pH=14 D.T>25℃,2<pH<12
【答案】D
【详解】中和反应放热,混合后温度高于25℃。酸碱中和后,溶液pH会位于两溶液中间,故选D。
3.(2025·吉林长春二模)某同学取20mL氢氧化钠稀溶液于烧杯中,滴加1~2滴酚酞溶液,向其中滴加稀盐酸,边滴加边搅拌,用传感器测量反应过程中的pH及温度变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.实验过程中观察到烧杯中溶液由红色变为无色
B.反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.由图1的E点可判断溶液中溶质为NaCl、NaOH
D.由图2可见该反应放出热量,加入20mL的稀盐酸,二者恰好完全反应
【答案】C
【详解】氢氧化钠溶液呈碱性,向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液显红色。随着盐酸的加入,盐 酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,溶液逐渐变为中性,酚酞变为无色,盐酸过量后溶液呈酸性,酚 酞仍为无色,故颜色变化由红色变为无色,A正确。
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水:NaOH+HCl=NaCl+H2O。B正确。
E点溶液pH小于7,呈酸性,盐酸过量,溶质为NaCl和HCl。C错误。
反应过程中温度升高,反应放热,加入盐酸体积为20mL时,温度最高,二者恰好完全反应,D正确。
故选C。
4.(2025·江苏盐城二模)下列实验探究能达到目的的是
A.④ B.①④ C.①②③ D.②③④
【答案】A
【详解】①澄清石灰水变浑浊,证明有二氧化碳产生。但由于酒精燃烧也会产生二氧化碳,无法证明
二氧化碳是木炭燃烧的产物,不能达到实验目的。②饱和石灰水中有固体析出,证明试管内温度升高,
由于试管内为氢氧化钠固体,氢氧化钠溶于水也会放热使温度升高,不能证明中和反应放热,不能达
到实验目的。③两组实验中酸的种类不同,大理石与酸的接触面积也不同,没有控制变量,不能达到
实验目的。④二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸使石蕊溶液变红。加热红色溶液,碳酸分解成二氧化
碳和水,溶液又变回紫色,能够达到实验目的。故选A。
5. (2025·辽宁抚顺模拟)硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂,下面是对硫酸的性质、制取等方面的探究,请你共同参与并回答有关问题。
I.硫酸的制备和特性
工业上采用接触法制硫酸:先煅烧黄铁矿(主要成分FeS2)得到SO2,再将SO2经过一系列变化得到硫酸。
(1)工业上可以用黄铁矿制硫酸是因为黄铁矿中含有___________元素。
(2)从SO2到硫酸的过程中硫元素的化合价___________(填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)实验室常用浓硫酸干燥二氧化碳、氧气等气体,利用了浓硫酸的___________性。
II.硫酸与氢氧化钠的反应
【实验1】稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的pH变化
(4)取___________(填“A”或“B”)中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中,并插入pH计。
从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入(4)的溶液中,并不断搅拌。反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表。
稀硫酸体积/mL
0
2
4
6
8
…
溶液pH
13.1
12.8
12.3
11.5
10.4
…
(5)滴加稀硫酸的过程中,溶液pH不断减小的原因有:稀硫酸与氢氧化钠发生了反应;___________。
(6)取一定量反应后的溶液加入酚酞试液,溶液呈无色,把无色溶液加热蒸发,在蒸发的过程中,“意外”发现溶液由无色又变成红色。已知酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<14的溶液中呈红色。原因分析:反应后无色溶液中仍存在少量___________,加热蒸发后, 。
【实验2】硫酸与氢氧化钠的反应是否为放热反应
甲同学设计了如图所示的实验操作。根据实验,甲同学认为NaOH与硫酸发生的反应是放热反应。
(7)甲的不正确操作可能导致的后果是 。
(8)结论的依据不科学,应该用稀硫酸代替浓硫酸,理由是 。
【答案】(1)硫 (2)升高 (3)吸水 (4)A
(5)稀硫酸中的水稀释了氢氧化钠溶液
(6)NaOH 溶剂减少,溶质质量分数增大,溶液8.2<pH<14
(7)酸液飞溅 (8)浓硫酸溶于水放热,温度也会升高
【详解】(1)根据质量守恒定律,黄铁矿的主要成分FeS2中含有硫元素,可用于制硫酸。
(2)二氧化硫中硫元素的化合价为+4价,硫酸中硫元素的化合价为+6价,化合价升高。
(3)浓硫酸具有吸水性,能吸收水蒸气,可用于干燥二氧化碳、氮气等气体。
(4)氢氧化钠溶液呈碱性,能与玻璃中的二氧化硅发生反应,保存时应使用橡胶塞,故选A。
(5)浓硫酸具有吸水性,实验室中可作某些气体的干燥剂。
(6)酚酞溶液在pH<8.2的溶液中呈无色,溶液恰好变为无色时,溶液pH仍大于7,溶液中还有氢氧化钠存在。蒸发过程中,溶剂减少,溶液浓度增加,碱性增强,当溶液14>pH>8.2时又会变为红色。
(7)浓硫酸溶于水会放出大量的热,向浓硫酸中滴加氢氧化钠溶液会导致滴加过程中剧烈放热,使酸液飞溅。
(8)浓硫酸溶于水放热,温度也会升高,无法判断硫酸与氢氧化钠反应是否放出热量。
6. (2025·江西景德镇二模)某小组以“探究中和反应”为主题展开项目式学习。
任务一:宏微结合初识中和反应
(1)如图所示,利用不同酸碱进行反应,观察现象。试管①中的现象是固体逐渐溶解,溶液变成浅蓝色。试管②中有白色沉淀产生,其对应化学方程式为 。试管③中无明显现象。
(2)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图(溶液中原有水分子未画出),请按时间先后排序________(填字母序号)。
任务二:证明试管③中发生了中和反应
【设计实验】
方案:甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。
步骤一:取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2∼3滴无色酚酞试液。
步骤二:用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌。
(3)直至看到________现象时,甲同学认为两者恰好完全反应了。
任务三:证明酸与碱反应有水生成
【查阅资料】
(4)a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。
b.无水醋酸在常温下为无色液体。
c.无水醋酸()和氢氧化钠固体混合生成醋酸钠()和水,反应的化学方程式为 。
【实验方案】如图1,首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞。
(5)能证明酸与碱反应生成水的现象是 。
任务四:探究中和反应的能量变化
用温度传感器测量,向10g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液中匀速加入初始温度相同的稀盐酸,得到温度变化曲线如图2所示。
(6)氢氧化钠和盐酸反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
【拓展应用】
(7)中和反应在生产、生活中有广泛的应用,下列不是利用中和反应原理的是________(填字母序号)。
A.生石灰用于加热即热食品
B.氢氧化镁用于治疗胃酸过多症
C.熟石灰用于改良酸性土壤
D.硼酸用于处理皮肤上沾有的碱
【答案】(1)H2SO4+Ba(OH)2=2H2O+BaSO4↓ (2)acbd (3)红色恰好变为无色
(4)CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O (5)ABC中硅胶均为蓝色,D中硅胶红色
(6)放热 (7)A
【详解】(1)稀硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水:H2SO4+Ba(OH)2=2H2O+BaSO4↓。
(2)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,初始时烧杯内为氢氧化钠溶液,溶液中存在的离子是钠离子和氢
氧根离子。向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,二者反应生成氯化钠和水,在氢氧化钠未完全反应时,溶
液中还含有氢氧化钠,故存在的微粒有钠离子、氯离子、氢氧根离子和水分子。当盐酸与氢氧化钠恰
好完全反应时,溶液中溶质只有氯化钠,溶液中的微粒只有钠离子、氯离子、水分子。继续滴加稀盐
酸至过量,溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢,溶液中的微粒为钠离子、氯离子、氢离子、水分子,故
顺序为acbd。
(3)碱性溶液能使酚酞变红,酸性溶液和中性溶液不能使酚酞变色。氢氧化钠溶液中滴加酚酞,溶液
显红色,加入稀盐酸至溶液恰好由红色变为无色时,证明氢氧化钠与盐酸恰好完全反应。
(4)醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水,反应方程式:CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O。
(5)氢氧化钠固体、无水醋酸、醋酸钠固体都不能使硅胶变红,说明三种物质均不含水,氢氧化钠与
无水醋酸混合后硅胶变红,证明反应过程中有水生成。
(6)根据图像,随着反应进行,温度升高,说明反应放热。
(7)生石灰为氧化钙,氧化钙与水反应不是中和反应,A符合题意。氢氧化镁属于碱,胃酸中含有盐
酸,反应生成氯化镁(盐)和水,属于中和反应,B不符合题意。熟石灰为氢氧化钙属于碱,与土壤
中酸性物质发生中和反应,C不符合题意。硼酸属于酸,与沾在皮肤上的碱反应属于中和反应,D不符
合题意。故选A。
1.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)化学兴趣小组学习了氢氧化钠的化学性质后,展开如下所示的探究实验。
【实验一】
(1)久久同学用图1所示装置进行实验,实验前U形管两端液面相平,将氢氧化钠溶液滴入试管中,恢复到室温后,U形管中的左侧液面 ____________(填“上升”“下降”或“不变”)。据此,得出“二氧化碳与氢氧化钠发生了反应”的结论。卓越同学认为该结论不正确,其理由是 。改进的方法是再做一个对比实验,将图1中的氢氧化钠溶液换成______________,观察到不同的现象,从而得出正确的结论。
【实验二】如图2所示,向氢氧化钠稀溶液中缓缓通入氯化氢气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图3所示。(溶液体积、温度变化可忽略)
(2)分析 A→B段变化,其他条件相同, 导电能力: OH⁻_____________Cl ⁻(填“>”或“ =”或“<”)。
(3)分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与____________有关。
【实验三】
(4)为了探究一瓶氢氧化钠溶液是否变质,为功同学取100g该氢氧化钠溶液,向其中加入过量的稀盐酸,充分反应后蒸发,得到5.85g固体。为功同学认为若氢氧化钠变质了,则得到的固体质量应多于5.85g,你是否同意他的观点_________(填“同意”或“不同意”);请简述理由 。
【答案】(1)上升 二氧化碳溶于水,与水反应也能使U形管左侧液面上升 等体积水
(2)> (3)离子浓度 (4)不同意 根据质量守恒定律,反应前后钠元素守恒,钠
元素质量不变,产生氯化钠的质量相等。
【详解】(1)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,气体体积减小,压强减小,恢复室温后U形管左侧液面上升。实验不能得出氢氧化钠能与二氧化碳反应的结论:因为二氧化碳能溶于水,能与水发生反应,也能使装置内压强降低,U形管左侧液面上升。还应进行对比实验,将氢氧化钠溶液换成等体积的水重复实验,若滴加氢氧化钠后液面上升的高度高于滴加等体积水后液面上升的高度,则可以证明氢氧化钠能与二氧化碳发生反应。
(2)氯化氢的水溶液为盐酸,向氢氧化钠溶液中通入氯化氢气体,二者反应生成氯化钠和水。A→B的过程中氯化氢电离产生的氢离子与氢氧化钠溶液中的氢氧根离子反应生成水分子,溶液中离子浓度降低,电导率下降,B点导电能力最低,说明氢氧化钠与盐酸恰好完全反应。发你用过程中溶液体积、温度变化忽略,相当于将溶液中的氢氧根离子替换成相同数目的氯离子,溶液中离子浓度不变,溶液导电能力下降,证明其他条件相同时,氢氧根离子的导电能力大于氯离子。
(3)B点氢氧化钠完全反应,继续通入氯化氢气体,氯化氢会电离产生氢离子和氯离子,溶液中离子数增加,溶液体积不变,溶液中离子浓度增加,电导率增大。因此B→C过程中电导率增大,说明溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与溶液中离子浓度有关。
(4)氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠和水。根据质量守恒定律,反应过程中钠元素守恒,无论氢氧化钠是否变质,钠元素质量一定时,产生氯化钠的质量必然相等。
2.(2025·山东烟台期中)某学习小组对酸和碱进行了如下探究学习。
【探究一】酸和碱的定义——化学家对酸的认识经历了以下不同阶段:①1776年,拉瓦锡在分析了几种酸的成分后提出“一切酸中都含有氧”;②1811年,戴维发现I2O3只有溶于水后才具有酸性(HIO3),提出“只有氢才是酸不可缺少的元素”;③1877年,阿伦尼乌斯创立电离学说,指出“酸是能够在水溶液中产生H的化合物。”……
(1)从目前的认识看,拉瓦锡的观点有欠缺。写出一种不符合他观点的酸_____。
(2)依戴维的观点,CO2_____(填“能”或“不能”)使干燥的石蕊纸花变色。
(3)电离学说还指出碱是能够在水溶液中产生OH-的化合物。据此,酸碱中和反应的实质是 。
小组同学发现NaOH溶液与稀盐酸反应时无明显现象,需借助酸碱指示剂判断反应是否发生。小组同学继续探究,是否有其他方法证明反应发生呢?
【探究二】测溶液的pH和温度变化——实验①,用pH和温度传感器测反应过程中溶液pH和温度随所加试剂的变化。
(4)分析图2温度曲线,中和反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)小林同学认为(4)的判断不够严谨,设计以下补充实验。
实验②,将40mL一定浓度的氢氧化钠溶液与40mL蒸馏水混合,测溶液温度变化。
实验③,将40mL一定浓度的稀盐酸与______混合,测溶液温度变化。
(6)三个实验中温度随时间变化关系如图3,据图可以确认中和反应发生,理由是 。
【探究三】定量计算探究——实验①中,加入稀盐酸一段时间后,将混合溶液在充满氮气环境中加热蒸干,所得固体冷却后称得质量为mg——理论分析:盐酸具有挥发性,氢氧化钠溶液与盐酸若不发生反应,则加热蒸干后,所得固体只有氢氧化钠。(已知所用NaOH溶液和稀盐酸的密度均为1g/mL)
(7)“在充满氮气的环境中加热蒸干”的原因是 。
(8)m的理论取值范围为______时,说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应。
【答案】(1)HCl (2)不能 (3)H+和OH-结合成H2O (4)放热
(5)40mL蒸馏水 (6)稀释时溶液温度变化远小于两溶液混合时温度变化
(7)防止空气中的二氧化碳与氢氧化钠反应 (8)4g<m≤5.85g
【详解】(1)酸中不一定含有氧元素,如HCl。
(2)根据戴维的发现,二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变红,因为二氧化碳中不含氢。
(3)中和反应的实质是H+和OH-结合成H2O 。
(4)根据图像,反应过程中温度升高,说明反应放热。
(5)为证明中和反应放热,还需排除两种溶液稀释时放热对实验的影响。实验②中将40mL一定浓度
的氢氧化钠溶液与40mL蒸馏水混合,测溶液温度变化。根据控制变量法,还需补充实验③将40mL一
定浓度的稀盐酸与40mL蒸馏水混合,测溶液温度变化。
(6)根据图像,实验②、③中溶液温度变化远小于实验①过程中的温度变化,证明反应放热。
(7)溶液在充满氮气的环境中加热蒸干为了防止氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生反应。
(8)实验①烧杯中氢氧化钠的质量=40mL×1g/mL×10%=4g。若氢氧化钠能与盐酸反应,根据质量守
恒定律,反应前后钠元素守恒,生成的氯化钠中钠元素质量=4g×=2.3g,
氯化钠的质量=2.3g÷=5.85g。故m的取值范围为4g<m≤5.85g。
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第3节 中和反应
分层作业
1.(2025·山东淄博期中)下列反应属于中和反应的是
A.2HCl+CaO=CuCl2+H2O B.2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
C.2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O D.CaO+H2O=Ca(OH)2
2.(2025·山东青岛自主招生)下列宏观事实的微观解释错误的是
A.轮胎在阳光下暴晒易爆裂——温度升高,分子运动速率加快
B.木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈——单位体积内氧分子数目越多,反应越剧烈
C.向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,pH明显改变——溶液中的OH⁻与H⁺结合成水分子
D.硝酸铵溶于水制冷敷袋——溶解时离子扩散吸收的热量大于生成水合离子放出的热量
3.(2025·山东济南期中)宏观现象与微观实质相结合是一种重要的思维方式,下列宏观现象的解释错误 的是
A.食物变质——分子本身没有发生变化
B.食醋能软化鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)——食醋中含有H+
C.用废硫酸处理含氢氧化钠的污水——酸中H+与碱中OH-结合为H2O
D.氯化钡能与稀硫酸反应,但不与稀盐酸反应——不同的酸,酸根阴离子不同
4.(2025·上海期中)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如下图所示。下列说法错误的是
A.该反应属于中和反应 B.p点所示溶液中的溶质只有NaOH
C.如向n点时的溶液中滴入酚酞,溶液显无色 D.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
5.(2025·广东广州二模) 进行下图实验,一段时间后,烧杯②红色褪去,关于各位置微观粒子的分析 正确的是
A.此时大烧杯中只含HCl分子
B.此时烧杯①中的H+和Cl-数量一定相等
C.此时烧杯②中的Na+和Cl-数量一定相等
D.此过程烧杯②中的水分子数量不变
6.(2025·浙江杭州月考)土壤中存在多种离子,如Ca2+、K+、H+、CO32-、PO43-等,人们经常使用熟石 灰来降低土壤的酸性,熟石灰能降低土壤的酸性的本质上是由于
A.OH-与H+结合 B.OH-与K+结合 C.Ca2+与CO32-结合 D.Ca2+与PO43-结合
7.(2025·黑龙江哈尔滨三模)使用传感器能直观表征变化过程,下列曲线分析或推出的结论不成立的是
A.二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
B.当氧气含量降低到一定程度时,燃烧自动停止
C.氧气的体积分数没有持续下降与水蒸气无关
D.酸和碱发生反应时放出热量
8.(2025·山东烟台月考)对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
金属铝比铁更耐腐蚀
铁的化学性质更活泼
B
生铁和钢的性能不同
组成中含碳量不同
C
真金不怕火炼
金的化学性质稳定
D
吃松花蛋时加少量食醋消除涩味
食醋中和松花蛋中的碱性物质
9.(2025·安徽安庆三模)为探究氢氧化钠溶液与稀硫酸反应过程中的变化,甲、乙两组同学按图所示装置进行实验,测定出溶液变化如图所示,下列说法错误的是
A.甲组实验pH变化对应的曲线是Ⅱ B.若取M点对应溶液滴加紫色石蕊试液变红
C.曲线Ⅰ比曲线Ⅱ消耗的稀硫酸中的溶质少 D.中和反应的实质是H+和OH-反应生成了H2O
10.(2025·江苏镇江二模) 为研究熟石灰与稀盐酸能否发生中和反应,设计了下图方案并进行以下实验。
实验①:取A、B烧杯中液体少量,分别滴入2~3滴无色酚酞溶液,
实验②:向烧杯中加入足量溶液,充分反应。
下列说法中不正确的是
A.实验①之前,观察到的现象是:A中浑浊,B中澄清,证明两者能反应
B.实验①中,A中酚酞变红,B中不变色,证明两者能反应
C.实验②中,若观察到有白色沉淀产生,证明两者能反应
D.实验①之前,烧杯B中温度明显高于A中,是因为中和反应会放热
11.(2025·黑龙江绥化期中)中和反应是一类重要的化学反应。利用下图装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用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)写出稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式 。
(2)仪器A中溶液的溶质是________(填化学式),图2中d点表示的溶液中的阳离子是________。
(3)图3中V的数值最接近________(填“6”、“12”或“16”);
(4)下列说法正确的是________(填序号)。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaOH
B.图3中变化趋势可说明该反应是放热反应
C.图2中所示溶液中NaCl的质量不断增加
(5)实验结束后发现容器壁温度升高,证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量,你认为可行吗?_____,(填是或否)理由是 。
12. (2025·河北邯郸模拟)兴趣小组的同学为证明无明显现象反应的发生,进行了如下创新实验。(装置气密性良好,药品充足,部分仪器省略)
(1)【实验1】用装有少量含酚酞的溶液的注射器,抽取适量浓盐酸,能证明反应发生的实验现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)【实验2】在广口瓶内装入的浓盐酸,瓶内会充满气体的原因是 。按图示连接实验装置,打开弹簧夹K和单向阀a、b,缓慢拉动注射器的活塞,抽取气体过程中,观察到广口瓶中的浓盐酸底部有气泡产生,产生该现象的原因是 。关闭弹簧夹K和单向阀b,打开单向阀c,推动注射器的活塞,片刻后观察到试管中出现的实验现象是 ,可证明反应发生。
温馨提示:
①单向阀只允许气体、液体单向流动
②无水氯化钙干燥HCl气体
③常温下几种物质在乙醇中的溶解度为
【表达交流】无明显现象的反应可以从不同角度进行证明。
1.(2025·山东模拟)物质的性质决定用途。下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧——用于人工降雨
B.硫酸能与金属氧化物反应——用于除铁锈
C.氮气化学性质稳定——用作保护气
D.氢氧化钙能与酸发生中和反应——用于改良酸性土壤
2.(2025·上海闵行二模)25℃时,将的盐酸与的氢氧化钠溶液混合,立即测定混合液的温度T,然后测定混合液的pH(25℃时)。有关判断合理的是
A.T=25℃, pH=7 B.T=25℃, 2≤pH≤12
C.T>25℃,pH=14 D.T>25℃,2<pH<12
3.(2025·吉林长春二模)某同学取20mL氢氧化钠稀溶液于烧杯中,滴加1~2滴酚酞溶液,向其中滴加稀盐酸,边滴加边搅拌,用传感器测量反应过程中的pH及温度变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.实验过程中观察到烧杯中溶液由红色变为无色
B.反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.由图1的E点可判断溶液中溶质为NaCl、NaOH
D.由图2可见该反应放出热量,加入20mL的稀盐酸,二者恰好完全反应
4.(2025·江苏盐城二模)下列实验探究能达到目的的是
A.④ B.①④ C.①②③ D.②③④
5. (2025·辽宁抚顺模拟)硫酸是一种重要的化工原料,也是实验室中常用的化学试剂,下面是对硫酸的性质、制取等方面的探究,请你共同参与并回答有关问题。
I.硫酸的制备和特性
工业上采用接触法制硫酸:先煅烧黄铁矿(主要成分FeS2)得到SO2,再将SO2经过一系列变化得到硫酸。
(1)工业上可以用黄铁矿制硫酸是因为黄铁矿中含有___________元素。
(2)从SO2到硫酸的过程中硫元素的化合价___________(填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)实验室常用浓硫酸干燥二氧化碳、氧气等气体,利用了浓硫酸的___________性。
II.硫酸与氢氧化钠的反应
【实验1】稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的pH变化
(4)取___________(填“A”或“B”)中的氢氧化钠溶液5mL加入烧杯中,并插入pH计。
从另一试剂瓶中取出稀硫酸逐滴加入(4)的溶液中,并不断搅拌。反应过程中溶液pH变化的部分数据如下表。
稀硫酸体积/mL
0
2
4
6
8
…
溶液pH
13.1
12.8
12.3
11.5
10.4
…
(5)滴加稀硫酸的过程中,溶液pH不断减小的原因有:稀硫酸与氢氧化钠发生了反应;___________。
(6)取一定量反应后的溶液加入酚酞试液,溶液呈无色,把无色溶液加热蒸发,在蒸发的过程中,“意外”发现溶液由无色又变成红色。已知酚酞在pH<8.2的溶液中呈无色,在8.2<pH<14的溶液中呈红色。原因分析:反应后无色溶液中仍存在少量___________,加热蒸发后, 。
【实验2】硫酸与氢氧化钠的反应是否为放热反应
甲同学设计了如图所示的实验操作。根据实验,甲同学认为NaOH与硫酸发生的反应是放热反应。
(7)甲的不正确操作可能导致的后果是 。
(8)结论的依据不科学,应该用稀硫酸代替浓硫酸,理由是 。
6. (2025·江西景德镇二模)某小组以“探究中和反应”为主题展开项目式学习。
任务一:宏微结合初识中和反应
(1)如图所示,利用不同酸碱进行反应,观察现象。试管①中的现象是固体逐渐溶解,溶液变成浅蓝色。试管②中有白色沉淀产生,其对应化学方程式为 。试管③中无明显现象。
(2)下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图(溶液中原有水分子未画出),请按时间先后排序________(填字母序号)。
任务二:证明试管③中发生了中和反应
【设计实验】
方案:甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应。
步骤一:取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2∼3滴无色酚酞试液。
步骤二:用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌。
(3)直至看到________现象时,甲同学认为两者恰好完全反应了。
任务三:证明酸与碱反应有水生成
【查阅资料】
(4)a.变色硅胶吸水后由蓝色变红色。
b.无水醋酸在常温下为无色液体。
c.无水醋酸()和氢氧化钠固体混合生成醋酸钠()和水,反应的化学方程式为 。
【实验方案】如图1,首先分别往4支试管中装入对应的试剂,然后迅速塞紧橡胶塞。
(5)能证明酸与碱反应生成水的现象是 。
任务四:探究中和反应的能量变化
用温度传感器测量,向10g溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液中匀速加入初始温度相同的稀盐酸,得到温度变化曲线如图2所示。
(6)氢氧化钠和盐酸反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。
【拓展应用】
(7)中和反应在生产、生活中有广泛的应用,下列不是利用中和反应原理的是________(填字母序号)。
A.生石灰用于加热即热食品
B.氢氧化镁用于治疗胃酸过多症
C.熟石灰用于改良酸性土壤
D.硼酸用于处理皮肤上沾有的碱
1.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)化学兴趣小组学习了氢氧化钠的化学性质后,展开如下所示的探究实验。
【实验一】
(1)久久同学用图1所示装置进行实验,实验前U形管两端液面相平,将氢氧化钠溶液滴入试管中,恢复到室温后,U形管中的左侧液面 ____________(填“上升”“下降”或“不变”)。据此,得出“二氧化碳与氢氧化钠发生了反应”的结论。卓越同学认为该结论不正确,其理由是 。改进的方法是再做一个对比实验,将图1中的氢氧化钠溶液换成______________,观察到不同的现象,从而得出正确的结论。
【实验二】如图2所示,向氢氧化钠稀溶液中缓缓通入氯化氢气体,测定该过程中溶液导电能力的变化,实验结果如图3所示。(溶液体积、温度变化可忽略)
(2)分析 A→B段变化,其他条件相同, 导电能力: OH⁻_____________Cl ⁻(填“>”或“ =”或“<”)。
(3)分析B→C段变化,溶液的导电能力除了与离子种类有关,还与____________有关。
【实验三】
(4)为了探究一瓶氢氧化钠溶液是否变质,为功同学取100g该氢氧化钠溶液,向其中加入过量的稀盐酸,充分反应后蒸发,得到5.85g固体。为功同学认为若氢氧化钠变质了,则得到的固体质量应多于5.85g,你是否同意他的观点_________(填“同意”或“不同意”);请简述理由 。
2.(2025·山东烟台期中)某学习小组对酸和碱进行了如下探究学习。
【探究一】酸和碱的定义——化学家对酸的认识经历了以下不同阶段:①1776年,拉瓦锡在分析了几种酸的成分后提出“一切酸中都含有氧”;②1811年,戴维发现I2O3只有溶于水后才具有酸性(HIO3),提出“只有氢才是酸不可缺少的元素”;③1877年,阿伦尼乌斯创立电离学说,指出“酸是能够在水溶液中产生H的化合物。”……
(1)从目前的认识看,拉瓦锡的观点有欠缺。写出一种不符合他观点的酸_____。
(2)依戴维的观点,CO2_____(填“能”或“不能”)使干燥的石蕊纸花变色。
(3)电离学说还指出碱是能够在水溶液中产生OH-的化合物。据此,酸碱中和反应的实质是 。
小组同学发现NaOH溶液与稀盐酸反应时无明显现象,需借助酸碱指示剂判断反应是否发生。小组同学继续探究,是否有其他方法证明反应发生呢?
【探究二】测溶液的pH和温度变化——实验①,用pH和温度传感器测反应过程中溶液pH和温度随所加试剂的变化。
(4)分析图2温度曲线,中和反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)小林同学认为(4)的判断不够严谨,设计以下补充实验。
实验②,将40mL一定浓度的氢氧化钠溶液与40mL蒸馏水混合,测溶液温度变化。
实验③,将40mL一定浓度的稀盐酸与______混合,测溶液温度变化。
(6)三个实验中温度随时间变化关系如图3,据图可以确认中和反应发生,理由是 。
【探究三】定量计算探究——实验①中,加入稀盐酸一段时间后,将混合溶液在充满氮气环境中加热蒸干,所得固体冷却后称得质量为mg——理论分析:盐酸具有挥发性,氢氧化钠溶液与盐酸若不发生反应,则加热蒸干后,所得固体只有氢氧化钠。(已知所用NaOH溶液和稀盐酸的密度均为1g/mL)
(7)“在充满氮气的环境中加热蒸干”的原因是 。
(8)m的理论取值范围为______时,说明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生了化学反应。
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