总复习:中和反应专题_中学教育-高考.pdf
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1、 2015 化学总复习:中和反应专题【基础知识】1.概念:中和反应:酸和碱互相交换成分生成盐和水的反应。理解:中和反应的实质是:H+和 OH-结合生成水(H2O),并且每个 H+和 OH-结合恰好生成一个水分子,这是判断中和反应化学方程式是否书写正确的快速方法。有盐和水生成的反应,不一定是中和反应(如:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),所以只要酸碱发生了反应就叫中和,不管进行到何种程度。判断是否完全中和是以酸碱是否恰好完全反应,即酸性、碱性是否完全消失作为标准的。2.特点:中和反应都是放热反应。可以通过测定温度变化或能展示温度变化的装置而得出结论。刚好完全中和时温度最高。有水生成。利
2、用不含水的酸、碱反应生成的水,被某些吸收水分会产生明显现象的干燥剂吸收来证明。酸碱性(酸碱度)发生变化。可以利用指示剂颜色变化表现出来(酸溶液滴加石磊试液、碱溶液滴加酚酞试液均变红色,反应过程中溶液颜色变化明显,容易判断),或用pH计实时测定出来;也可以用 pH试纸测定,但因无法通过肉眼观察到反应进程,需间隔数滴多次检测溶液的 pH,所以每次使用玻璃棒蘸取溶液前,必须进行洗净擦干。反应过程中溶液里的溶质不断变化。当 pH7 时,溶液显酸性,酸过量(有剩余),溶液中的溶质由反应生成的盐和酸(溶液)中的溶质组成;当 pH=7 时,溶液显中性,酸碱恰好完全反应,溶液中的溶质只有反应生成的盐;当 pH
3、7 时,溶液显碱性,碱过量(有剩余),溶液中的溶质由反应生成的盐和碱(溶液)中的溶质组成。中和反应一般情况下没有明显的外观现象,少数如 H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O 除外。3.探究中和反应是否发生的方法:探究酸碱发生中和反应的方法有以下几种(以 HCl 和 NaOH 反应为例):(1)指示剂法。先在 NaOH 溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液显红色,然后再滴加盐酸,观察到红色逐渐消失,则证明 NaOH 溶液与稀盐酸发生了化学反应。(2)pH 试纸法。先用 pH 试纸测定 NaOH 溶液的 pH,再滴加盐酸,并不断振荡溶液,同时多次测定混合溶液的pH。如果测得 pH 逐渐变小且小
4、于 7,则证明 二者发生了化学反应。(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的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化,则证明发生了化学反应。【试题精选】1.(2011静安区二模)在研究酸和碱化学性质时,某小组同学想证明:稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。【演示实验】向装有一定量氢氧化钠溶液的试管中滴加几滴酚酞溶液,再滴加稀硫酸,并不断振荡溶液,若观察到 (实验现象),则证明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了化学反应,反应的化学方程式为 。【提出问题】是否可以用其他实验方法
5、证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应呢?实验探究 实验过程 实验现象 结论 方案 加入氢氧化钠溶液后,温度明显上升。测量温度变化可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应。方案 出现白色沉淀 用氯化钡溶液可以证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应 【交流评价】请你评价上述两组由实验现象获得的结论是否正确,并说明理由。方案:。方案:。【拓展实验】取一定量的稀硫酸,逐滴匀速滴加氢氧化钠溶液,测得反应过程中 pH变化(20)如图所示:从 0t1时,溶液 的酸碱性变化情况是 。由图示分析,稀硫酸与氢氧化钠溶液发生反应的依据是 。当加入氢氧化钠溶液到 t2时,所得溶液中的溶质为(写化学式)。2.(10 上海)在学
6、习酸和碱的化学性质时,某化学兴趣小组同学想证明:稀 H2SO4与 NaOH 溶液混合后,虽然仍为无色溶液,但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。(1)方案一:测定稀 H2SO4与 NaOH 溶液混合前后的 pH。测定某 NaOH 溶液的 pH,pH 7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。将一定量的稀 H2SO4加入该 NaOH 溶液中,混合均匀后测定其 pH,发现 pH 减小了,但仍然大于 7,小组中有的同学认为根据这个测定结果可以认为稀H2SO4与 NaOH 溶液发生了反应,你认为他们的结论是否正确:,理由 。经过讨论后,他们向溶液中又加入一定量的稀 H2SO4
7、,混合均匀后测定其 pH,pH 小于 7。结论:发生了化学反应,并且 过量。(2)方案二:根据下图图示实验步骤,观察到 的现象,说明发生了反应。结论:稀 H2SO4与 NaOH 溶液发生了化学反应,反应的化学方程式为 。(3)为理解稀盐酸和氢氧化钠两者之间发生反应的微观实质,绘制了下图。你认为在右边的圆圈中应填入适当的化学式或离子符号:,。(4)某同学在稀 H2SO4与 NaOH 溶液混合后的溶液中加入 CuSO4溶液,发现产生蓝色沉淀,说明溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”)。3.酸与碱之间发生中和反应,其实质是酸溶液中大量自由移动的 H+和碱溶液中大量自由移动的 OH-结合成水分子的
8、过程。请根据以下氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的实验,回答问题。【实验 1】用酚酞试液(1)向一个锥形瓶中倾倒 20g 质量分数为 4.00%的氢氧化钠溶液,滴入 3 滴酚酞试液,振荡,再逐滴滴入质量分数为 3.65%的稀盐酸,边滴边振荡,直至溶液刚好变为_ 色为止,共用去稀盐酸 20g,则反应后溶液中溶质质量分数为_ _(结果精确到 0.1%)。反应后溶液中的溶质可用_ _的方法(填一操作名称)使其析出。用酚酞作指示剂可逐滴控制酸、碱溶液反应的量,操作简便。【实验 2】用 pH 试纸(2)向一支试管内倒入约 2mL 氢氧化钠溶液,再逐滴滴入盐酸,边滴边振荡。然后用玻璃棒蘸取反应液点到 pH试纸上,
9、与标准比色卡对照。因无法通过肉眼观察到反应进程,需间隔数滴多次检测溶液的 pH,所以每次使用玻璃棒蘸取溶液前,必须进行_ _的预处理。【小结】(3)除了用酸碱指示剂、pH 试纸外,还可用_ _(填方法)检测中和反应是否发生。4.(12 年南岗一模 5 分)在学过酸碱能发生中和反应后,张南同学和小岗同学想用实验的方法来证明氢氧化钠能与硫酸能发生化学反应,请回答下列有关问题。【提出问题】用什么方法来证明稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生化学反应?【猜想假设】用碳酸钠溶液做指示剂来验证氢氧化钠和硫酸能发生化学反应。【设计思路】若要证明两种物质能发生化学反应,一般要考虑两个方面:一、看是否_ _ 生成;二、看
10、是否_ _。【进行实验】(1)向盛有稀硫酸的试管中滴加氢氧化钠溶液,振荡试管,使之充分混合,此时无明显现象。(2)向上述混合溶液中再滴加几滴碳酸钠溶液。振荡试管,使之充分混合。【解释与结论】预计现象 解释与结论 小岗 产生气泡 加入碳酸钠溶液后,产生气泡,说明硫酸还存在,没有和氢氧化钠发生化学反应。张南 没有产生气泡 加人碳酸钠溶液后,没有产生气泡,说明硫酸不存在,和氢氧化钠发生了化学反应。【反思与评价】(1)对小岗同学由实验现象得出结论的评价是_ _,理由_ _ _ _ 。(2)对张南同学由实验现象得出结论的评价是_ _,理由是_ 。5.(2009邗 江区二模)物质之间发生化学反应时,常伴随
11、有明显的现象,但有些化学反应却观察不到明显的现象。某班同学为证明NaOH 能与稀盐酸发生中和反应,从不同角度设计了如下实验方案,并进行实验。【方案一】:先在 NaOH 稀溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液显 色,然后再滴加盐酸,当观察到 ,证明 NaOH 溶液与稀盐酸发生了化学反应。当得到无色溶液时,小虎认为这时酸与碱恰好完全反应。小英却认为这时还应该存在的另一种情况是 。接着老师又提出问题:红色消失一定证明是酸与碱发生中和反应吗?他们经过讨论认为也可能是酚酞与酸反应而褪色。这时应在溶液中再滴加 ,若有 现象,则证明不是酚酞与酸反应而褪色。【方案二】:用 pH 试纸测定 NaOH 溶液的 pH,再滴
12、加盐酸,并不断振荡溶液,同时测定混合溶液的 pH,如果测得的 pH 逐渐变小且小于 7,则证明 NaOH 溶液与稀盐酸发生了化学反应这时小虎又提出疑问:pH 逐渐变小,可能是由于溶液稀释造成的,不能说明一定发生了反应小全对小虎的疑问进行了反驳,他的理由是:。测定溶液的 pH 时,需在白瓷板或玻璃片上放一小片 pH 试纸,用 把待测液滴在 pH 试纸上,过一会儿,将试纸的颜色与 比较,从而得出溶液的pH。若对一未知溶液用湿润的pH试纸来测定溶液的pH,则测定的结果会 。A.偏大,B.偏小,C.不变,D.以上三种可能都有【方案三】:在试管中放入一粒 NaOH 固体,然后加入稀盐酸。小华看到氢氧化钠
13、固体消失了,认为发生了反应 而小全想了想之后却不同意小华的观点,小全的理由是:。小明用手摸了摸试管外壁,试管比较热,他认为不仅说明它们发生了反应,而且是放热反应。小全思考之后仍然不同意小明的观点,小全的理由是:。结合生成水并且每个和结合恰好生成一个水分子这是判断中和反应化学方程式是否书写正确的快速方法有盐和水生成的反应不一定是中和反应如所以只要酸碱发生了反应就叫中和不管进行到何种程度判断是否完全中和是以酸碱是否度变化的装置而得出结论刚好完全中和时温度最高有水生成利用不含水的酸碱反应生成的水被些吸收水分会产生明显现象的干燥剂吸收来证明酸碱性酸碱度发生变化可以利用指示剂颜色变化表现出来酸溶液滴加石
14、磊试液碱溶液滴加眼观察到反应进程需间隔数滴多次检测溶液的所以每次使用玻璃棒蘸取溶液前必须进行洗净擦干反应过程中溶液里的溶质不断变化当时溶液显酸性酸过量有剩余溶液中的溶质由反应生成的盐和酸溶液中的溶质组成当时溶液显中性酸 乙同学和丙同学各设计了一个装置(见右图),都说在不使用温度计的情况下可以判断 NaOH 溶液与稀盐酸发生了中和反应。分析说明:(填序号)装置更合理,理由是 。若选用合理的装置进行实验,当出现 现象时,可以说明 NaOH 溶液与稀盐酸发生了反应。【方案四】:可以通过测定反应前的物质不存在来判断反应的发生。将一定量的稀盐酸溶液平均分为两份,一份直接加入锌粒中,观察到的现象是 ;向另
15、一份中先加入过量的 NaOH 溶液,再加入锌粒中,观察到 现象,说明 NaOH 溶液和 HCl 溶液发生了反应。锌粒与稀盐酸反应的化学方程式为 。【方案五】:定量研究是化学研究中的一种重要的方法。一同学将200 mL 稀盐酸平均分成两份,其中一份直接加入到 wg 的 CaCO3中,充分反应后收集到 V1体积的 CO2;向另一份中先滴加一定量的 NaOH 溶液,充分反应后,也加入到 wg 的 CaCO3中,反应后收集到 V2体积的 CO2。如果 V1 V2(填“”或“”或“=”)也能说明 NaOH 溶液和 HCl 溶液发生了反应。6.你能否用具体实验解释右图的函数图象:(1)x 可以表示向水中加
16、入_ _的过程;(2)y 可以表示向水中加入_ _的过程;(3)z可以表示向_ _ _中加入水的过程。7.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:证明酸和碱发生了反应 稀盐酸和 NaOH 溶液混合没有明显现象,小丽同学按图 1 进行实验,证明了盐酸 和 NaOH 溶液有发生化学反应,他依据的实验现象是 。实验 2:证明酸和碱反应有水生成 小明同学取变色硅胶(吸水后由蓝色变红色)、无水醋酸(一种酸,常温下为无色液体)和氢氧化钠固体进行图 2所示的三个实验。(1)实验、的实验目的是 。(2)加入试剂后,要迅速塞紧橡胶塞的原因是 。(3)能证明酸和碱反应有水生成的现象是 。实验
17、3:测量酸和碱反应过程的 pH、温度变化 取一定量的稀盐酸,逐滴匀速滴加NaOH 溶液,用传感器实时获得溶液的 pH、温度曲线如图 3。(1)0-t1时,溶液的酸碱性变化情况是 ;(2)由图 3 分析,酸和碱有发生反应的依据是 ,酸和碱的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。8.(2010 宿迁)学习酸碱中和反应时,很多同学对其产生探究兴趣。(1)甲同学将固体氢氧化钠放入装有稀硫酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是他得出酸碱中和反应是放热反应的结论。乙同学认为甲同学推理不合理,理由是 。(2)乙同学为了验证甲同学的结论,将实验加以改进:将稀硫酸 慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中,用温度计测出氢氧
18、化钠 溶液温度随加入稀硫酸质量的变化如图:由图知,稀硫酸与氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,B 点表示的含义是 。从 A 到 B 的过程中,烧杯中溶液 pH 逐渐 。从 B 到 C 的过程中,烧杯内溶液中含有的阳离子有 (填离子符号)。(3)丙同学将稀硫酸滴入氢氧化钠溶液中,有气泡产生,他认为氢氧化钠溶液已变质。请你分析变质的原因(用化学方程式表示)(4)丁同学认为氢氧化钠溶液与稀硫酸混合没有明显现象,于是他想借助下列溶液来验证反应是否真的发生,你 觉得不可行的是 。A无色酚酞试液 BFeCl3 CBaCl2 DKNO3 9.某同学设计实验证明:酸与碱发生中和反应时有水生
19、成请帮助其完成实验报告:实验操作步骤 实验现象 解释、结论与化学方程式(1)取少量CuSO4粉末,向其中滴加几滴水 CuSO4粉末 化学方程式:CuSO4+5H2O=CuSO45H2O(2)向盛有无水醋酸的干燥试管中加入 CuSO4粉末;另取一支干燥试管,向其中加入 和 。CuSO4粉末 不变蓝 实验说明:无水醋酸和氢氧化钠都不能使硫酸铜粉末变蓝 (3)将固体氢氧化钠加入盛有无水醋酸和 CuSO4粉末的试管里 CuSO4粉末变蓝 结论:NaOH 与醋酸反应有水生成 结合生成水并且每个和结合恰好生成一个水分子这是判断中和反应化学方程式是否书写正确的快速方法有盐和水生成的反应不一定是中和反应如所以
20、只要酸碱发生了反应就叫中和不管进行到何种程度判断是否完全中和是以酸碱是否度变化的装置而得出结论刚好完全中和时温度最高有水生成利用不含水的酸碱反应生成的水被些吸收水分会产生明显现象的干燥剂吸收来证明酸碱性酸碱度发生变化可以利用指示剂颜色变化表现出来酸溶液滴加石磊试液碱溶液滴加眼观察到反应进程需间隔数滴多次检测溶液的所以每次使用玻璃棒蘸取溶液前必须进行洗净擦干反应过程中溶液里的溶质不断变化当时溶液显酸性酸过量有剩余溶液中的溶质由反应生成的盐和酸溶液中的溶质组成当时溶液显中性酸 10.(2012 陕西)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段,请你
21、参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。【演示实验】将一定量的稀 H2SO4加入到盛有 NaOH 溶液的小烧杯中。【学生板演】该反应的化学方程式 。【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中溶质是什么呢?【假设猜想】针对疑问,太家纷纷提出猜想甲组同学的猜想如下:猜想一:只有 Na2SO4 猜想二:有 Na2SO4和 H2SO4 猜想三:有 Na2SO4和 NaOH 猜想四:有 Na2SO4、H2SO4和 NaOH 乙组同学对以上猜想提出质疑,认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 ,理由是 。【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶
22、液,无明显变化,溶液中一定没有 (2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的 pH 试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3 溶液,进行如下三个方案的探究。实验方案 测溶液 pH 滴加 Na2CO3溶液 滴加 BaCl2溶液 实验操作 实验现象 试纸变色,对比比色卡,pH7 产生白色沉淀 实验结论 溶液中有 H2SO4 溶液中有 H2SO4 溶液中有 H2SO4【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想二是正确的。【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。同时指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误,请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错
23、误:(1)实验操作中的错误是 (2)实验方案中也有一个是错误的,错误的原因是 11.如图所示,某兴趣小组同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀硫酸,一会儿发现由于忘记了滴加酚酞指示剂,因而无法确定稀硫酸与氢氧化钠是否恰好完全反应。小明说:溶质只有硫酸钠;小刚说:溶质除了硫酸钠外还有硫酸;小丽想了想,觉得还有另外一种可能:除了硫酸钠外还有 。为了证明大家的猜想,小明从烧杯中取出少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡,观察到酚酞试液不变色于是小明和小刚说小丽的猜想是不正确。(1)你认为小明和小刚得出的结论是否正确 ,理由是 ;(2)为了进一步探究小
24、明和小刚的猜想哪个正确,请你设计实验来证明。(写出实验步骤、现象和结论):。(3)关于实验中的细节和意外情况:实验中,常常滴加酚酞溶液而不用石蕊溶液的原因 。实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是 。他们在实验过程中意外发现有气泡出现,你认为可能的原因是(用化学方程式表示)。(4)为了继续了解氢氧化钠变质的情况,称取 4g 氢氧化钠固体于烧杯中,滴加溶质的质量分数为 10%的稀硫酸到不再产生气泡为止,共收集到1.1 g 二氧化碳,请计算样品中氢氧化钠的质量分数。12.在学习酸碱中和反应时,同学们做了稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的实验。(1)甲组在实验过程中测定了其中一种溶液的 pH 变化,
25、如右图所示,由图可知,该小组同学测定的是 溶液的 pH 变化,该反应的化学方程式为:。实验过程中,同学们取了右图中A 点所得溶液,加入试剂 (填序号),观察到有蓝色沉淀生成。BaCl2溶液 Fe2(SO4)3溶液 CuSO4溶液 结论:酸碱没有恰好中和,A 点溶液中的溶质为 。结合生成水并且每个和结合恰好生成一个水分子这是判断中和反应化学方程式是否书写正确的快速方法有盐和水生成的反应不一定是中和反应如所以只要酸碱发生了反应就叫中和不管进行到何种程度判断是否完全中和是以酸碱是否度变化的装置而得出结论刚好完全中和时温度最高有水生成利用不含水的酸碱反应生成的水被些吸收水分会产生明显现象的干燥剂吸收来
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