第3节 中和反应
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
Ø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。
Ø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
…………
参考答案
Ø题型01 中和反应的概念及微观本质
【典例1】 (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:。
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不错
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