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课题2酸和碱的中和反应一、中和反应1.氢氧化钠与盐酸反应:(1)实验操作及现象:在稀氢氧化钠溶液中,滴入几滴酚酞溶液,溶液变_____。用滴管慢慢滴入稀盐酸,不断搅拌溶液,至溶液恰好变成_____为止。(2)实验结论:氢氧化钠与盐酸发生了反应。红色无色(3)反应方程式:_____________________2.中和反应:(1)概念:_______作用生成_______的反应。HCl+NaOH====NaCl+H2O酸与碱盐和水【微点拨】中和反应会生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O,虽然生成了盐和水,但由于反应物中没有酸,故不属于中和反应。(2)实质:酸中的__和碱中的___结合生成___的过程。(3)盐:由_____________________和_________构成的化合物。H+OH-水金属离子(或铵根离子)酸根离子【微练习】某同学用稀NaOH溶液、稀盐酸和酸碱指示剂探究“酸与碱能否发生反应”。下图所加试剂①②③分别是___________、_________、_______,若测得最终所得无色溶液呈酸性,则溶液中的溶质为__________。稀NaOH溶液酚酞溶液稀盐酸HCl和NaCl二、中和反应在实际中的应用1.改变土壤的酸碱性:在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性。如常用适量的_______改良酸性土壤。熟石灰2.处理工厂污水:(1)若工厂的废水呈酸性,如硫酸厂的污水中含有硫酸等物质,用熟石灰处理,化学方程式为__________________________。(2)若工厂的废水呈碱性,如印染厂的污水中含有碱性物质,用_____处理。H2SO4+Ca(OH)2====CaSO4+2H2O硫酸3.应用于医药:(1)常用含Al(OH)3的药物治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多,化学方程式为___________________________。(2)在生活中被蚊虫叮咬后,可涂抹肥皂水、牙膏等碱性物质,以减轻痛痒。3HCl+Al(OH)3====AlCl3+3H2O三、溶液酸碱度的表示方法1.溶液酸碱度的表示法——pH:(1)指示剂只能测定溶液的_______,不能测定溶液的酸碱度。溶液的酸碱度常用___表示,范围通常为______(读数取整数)。(2)溶液的酸碱性、酸碱度与pH关系。酸碱性pH0～14增强增强①pH__7,溶液呈酸性,pH_____,酸性越强。②pH__7,溶液呈中性。③pH__7,溶液呈碱性,pH_____,碱性越强。越小=越大(3)测定pH的方法。在白瓷板或玻璃片上放一小片干燥的pH试纸,用_______蘸取待测溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与____________比较,即可测出溶液的pH。玻璃棒标准比色卡【微点拨】pH试纸用蒸馏水湿润后再测溶液的pH,相当于稀释溶液。若该溶液是酸性溶液,则酸性降低,pH增大;若是碱性溶液,则碱性降低,pH减小;若是中性溶液,则pH无变化。2.了解溶液酸碱度的意义:(1)在化工生产中,许多反应都必须在一定pH的溶液里才能进行。(2)农作物一般适宜在____________的土壤中生长,调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。(3)随时监测雨水的pH,可以了解空气的污染情况。正常雨水的pH约为____,pH_____的雨水称为酸雨。pH=7或接近75.65.6(4)健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,测定人体内或排出的液体的pH,可以了解身体的健康状况。考点1中和反应及其探究1.判断中和反应是否发生的常见方法:判断依据注意事项方法一借助酸碱指示剂的颜色变化(若用酸中和碱时)①先在碱溶液中滴加几滴酚酞溶液②为防止酸过量,应逐滴加入,并不断搅拌或振荡③当溶液恰好由红色变为无色且半分钟内不恢复原色时,恰好完全中和判断依据注意事项方法二借助反应中的温度变化(若用酸中和碱时)①先测量加入烧杯中的碱溶液的温度②边加酸溶液,边不断搅拌并及时测量、记录溶液的温度③反应过程中,溶液温度升高,说明中和反应发生方法三借助反应中溶液pH的变化(若用碱中和酸时)①先测出酸溶液的pH②逐滴加入碱溶液,并不断搅拌,同时测定溶液的pH③必须保证溶液的pH≥7,才能证明反应发生了2.中和反应中溶液pH的变化及溶质判断:(1)用酸滴碱的pH变化图从曲线图中可获得如下信息:①在加入盐酸前,溶液的pH7,随着盐酸的滴入,溶液的pH逐渐减小,在pH=7前溶液的溶质为NaOH、NaCl。②C点处恰好完全中和,溶液的pH=7,此时溶液的溶质为NaCl。③继续滴加盐酸至过量,溶液的pH7,此时溶液的溶质为HCl、NaCl。(2)用碱滴酸的pH变化如图2所示。【典例1】(2017·襄阳中考)某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()世纪金榜导学号00434120A.图中a点所示溶液中,含有的溶质是NaCl和NaOHB.由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应C.向图中c点所示溶液中滴加无色酚酞,溶液不变色D.该实验是将盐酸逐滴滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中【精讲精析】解答本题需明确以下四点:(1)a点时溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸有剩余,所得溶液中的溶质为HCl和NaCl。(2)由a点到b点的pH变化过程,图象中pH的变化是从小于7逐渐地增大到等于7,溶液由酸性变为中性,说明酸和碱发生了中和反应。(3)c点时溶液的pH大于7,溶液显碱性,能使无色酚酞试液变红色。(4)图象中pH的变化是从小于7逐渐地增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断地加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中。答案:B。【典例2】(2016·菏泽中考)实验小组在向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸进行中和反应操作时,忘记预先在氢氧化钠溶液中加入酚酞试液,为判断反应进行的程度,决定对反应后溶液的性质进行以下探究:世纪金榜导学号00434121【猜想假设】猜想①盐酸不足量;猜想②恰好完全中和;猜想③盐酸过量。【方案设计】(并填写表中的空格)实验方案实验操作实验现象实验结论方案一取适量反应后的溶液于试管中,滴加几滴无色的酚酞试液,振荡溶液变红色猜想①正确方案二用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液滴在pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照pH=7_________方案三取适量锌粒于试管中,加入适量反应后的溶液_______猜想③正确【评价反思】甲同学按方案一进行实验,观察到溶液未变色,则甲同学可以得出的结论是__(填字母序号)。A.猜想②正确B.猜想③正确C.猜想②或③正确理由是________________________________。【精讲精析】解答本题需明确以下两点:(1)【方案设计】方案二:溶液的pH=7,表明溶液呈中性,说明酸碱恰好完全中和,所以证明猜想②正确;方案三:如果猜想③正确,说明盐酸过量,加入锌粒后会有气泡产生。(2)【评价反思】因为酚酞试液遇酸性溶液不变色,遇中性溶液也不变色,遇碱性溶液变红色,所以如果加入酚酞试液观察到溶液未变色,则可证明猜想②或③正确。答案:【方案设计】方案二:猜想②正确方案三:有气泡产生【评价反思】C酚酞试液遇酸性和中性溶液不变色,遇碱性溶液变红色【方法点拨】酸和碱发生中和反应后溶质成分的判断酸中和碱溶液(预先滴加了酚酞溶液)的过程中,当溶液由红色变为无色时,有两种情况:恰好完全反应;酸过量。检验酸过量的方法:(1)滴加石蕊溶液,石蕊溶液变红色。(2)加入活泼金属,有气泡冒出。(3)加入金属氧化物,金属氧化物溶解,往往溶液的颜色也发生改变。(4)加入碳酸盐,有气泡冒出。(5)测定溶液的pH,结果小于7。若没有以上现象出现,则恰好完全反应。考点2溶液的pH与溶液酸碱性、酸碱度的关系1.pH与溶液酸碱性及指示剂的显色情况(通常):溶液酸碱性pH无色酚酞溶液紫色石蕊溶液酸性pH7,且pH越小,酸性越强无色红色碱性pH7,且pH越大,碱性越强红色蓝色中性pH=7无色紫色2.改变溶液pH的方法:(1)酸性溶液pH增大。加水稀释的过程中,pH增大只能接近于7,不能超过7。(2)碱性溶液pH减小。加水稀释的过程中,pH减小只能接近于7,不能小于7。【延伸探究】“碱性溶液的pH7,所以pH7的溶液一定是碱溶液;酸性溶液的pH7,所以pH7的溶液一定是酸溶液”,这种说法是否正确,为什么?提示:不正确。pH7的不一定是碱溶液,如碳酸钠溶液显碱性,但不属于碱;pH7的不一定是酸溶液,如NaHSO4溶液显酸性,但不属于酸。【典例3】(2017·天津中考)一些食物的近似pH如下:下列说法中不正确的是()A.苹果汁和葡萄汁均显酸性B.鸡蛋清和牛奶均显碱性C.苹果汁比葡萄汁的酸性强D.胃酸过多的人应少饮苹果汁和葡萄汁食物葡萄汁苹果汁牛奶鸡蛋清pH3.5～4.52.9～3.36.3～6.67.6～8.0【精讲精析】解答本题需明确以下三点:(1)pH小于7呈酸性,数值越小,酸性越强,表格中酸性最强的物质是苹果汁。(2)pH大于7呈碱性,pH越大碱性越强,如鸡蛋清。(3)pH等于7呈中性。答案:B。核心素养:宏观辨识与微观探析。能从物质的宏观层面理解其组成、结构和性质的联系。形成“结构决定性质,性质决定应用”的观念。【学科素材】某化学兴趣小组三位同学在学习盐酸与氢氧化钠反应后,分别结合自己在实验室中所做的实验,各从不同方面对其进行图象描述。图A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。根据图B的曲线变化,回答下列问题:【思维行动】(1)该变化对应的实验操作是将________滴加到另一种溶液中。提示:坐标的pH变化是由小于7到大于7的过渡,因此进行的操作是将氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中。(2)当滴入溶液的质量为ag时,你能判断出溶液中的溶质是什么吗?写出这些物质的化学式。提示:当加入溶液的质量为ag时,溶液呈现酸性,所得溶液中的溶质为氯化氢和氯化钠。(3)从反应前后离子的种类看,你能得出什么结论?提示:有些离子参与了反应,有些离子只是旁观者,该反应中参与反应的离子是氢离子和氢氧根离子。