第10单元 课题2 酸和碱的中和反应（一）（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第十单元 课题2 酸和碱的中和反应(一) 1 认识物质的变化过程伴随着能量变化； 2 认识中和反应及简单应用； 3 能运用研究物质性质的一般思路与方法，依据中和反应等，初步预测酸或碱的主要性质，设计实 验方，分析、解释有关的实验现象，进行证据推理，得出合理的结论。 一、中和反应 1 概念：酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。 2 表达式： 水 盐 碱 酸    3 实质：酸溶液中的氢离子 ( 或 ＋ ) 和碱溶液中的氢氧根离子 ( 或 － ) 结合生成水分子。可用符号表示为+ + - =2。由此可知+和-在水溶液中不能共存。 二、探究中和反应 材实验： 在烧杯中加入约5 mL 稀氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴加稀盐酸，并不断搅拌至溶液 颜色恰好变为无色为止。 实验现象 实验结论 滴入无色酚酞后变成红色，滴入盐酸后变为无色 氢氧化钠和稀盐酸能发生反应，化学方程 式为l ＋ ==l ＋ 2 ①通过指示剂酚酞溶液，可明显观察到中和反应是否发生以及何时反应完全。 ②实验时要观察颜色变化，当溶液恰好变成无色时，立即停止滴加，防止盐酸过量。 ③中和反应属于放热反应，也可根据滴加盐酸前后温度变化判断反应是否发生。 三、中和反应在实际中的应用 1 调节土壤酸碱性，如酸性土壤可加入熟石灰中和。 2 处理工厂废水，如硫酸厂废水加熟石灰处理，印染厂废水碱性加硫酸处理。 3 用于医疗，如治疗胃酸过多，利用碱性物质治疗蚊虫叮咬。 4 用于生活，食用皮蛋时加入食醋，除去涩味；洗发时用弱碱性的洗发剂，再用弱酸性护发素；被蚊虫叮 咬后(有蚁酸)，可涂抹一些碱性物质，如氨水、肥皂水等。注意选择碱性物质时要选择弱碱，以防碱性物 质腐蚀皮肤。 ►问题一 中和反应 【典例1】(2023 年吉林省中考化学)下列实验，不能证明氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应的是( ) ．向滴有酚酞溶液的稀盐酸中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液 B．向滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液中，逐滴加入足量的稀盐酸 ．取稀氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的溶液，蒸干得到白色固体 D．向稀氢氧化钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸，并不断测定混合溶液的p 【答】 【解析】、无色酚酞遇酸性溶液、中性溶液不变色，遇碱性溶液变红，将酚酞溶液滴入稀盐酸中，溶液没 有变化。逐滴加入稀氢氧化钠溶液，氢氧化钠和稀盐酸反应l+=l+2，刚开始溶液无明显现象，直到氢氧 化钠过量，溶液变红，可以判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应，故选项不符合题意；B、无色酚酞遇酸 性溶液、中性溶液不变色，遇碱性溶液变红，将酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中，溶液变红，逐滴加入足量 的稀盐酸，氢氧化钠和稀盐酸反应 l+=l+2，刚开始溶液无明显现象，溶液颜色依旧为红色，逐滴加入足 量的稀盐酸，则氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，溶液变为无色，可以判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反 应，故选项B 不符合题意；、若氢氧化钠和盐酸反应，l+=l+2，产物为氯化钠，蒸干可以得到白色固体， 若氢氧化钠和盐酸不反应，蒸干后盐酸会挥发成氯化氢气体，没有固体出现的，氢氧化钠变为白色固体， 故无法判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应，故选项符合题意； D、氢氧化钠溶液呈碱性，p>7，盐酸呈酸性，p<7，氯化钠溶液呈中性，p=7，向稀氢氧化钠溶液中逐 滴加入足量的稀盐酸，并不断测定混合溶液的p，开始时，测得p>7，稀盐酸和氢氧化钠充分反应后，测 得p=7，稀盐酸过量，测得<7，可以判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应，故选项D 不符合题意；故 选：。 2 (2023 年湖北省荆州市中考)取稀盐酸与氢氧化钠反应后的溶液进行实验，下列能说明两者恰好完全反 应的是 加氢氧化铜固体生成蓝色溶液 B 加入镁粉，没有气体生成 测得该溶液的p=7 D 滴入酚酞试液，溶液显红色 【答】 【详解】、加入氢氧化铜固体，氢氧化铜能与盐酸反应生成氯化铜和水，故生成蓝色溶液，说明含盐酸， 不符合题意； B、加入镁粉，镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，没有气体生成，可能是恰好完全反应，也可能是氢氧 化钠过量，不符合题意； 、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，如果恰好完全反应，则溶液中只含氯化钠，则p=7，符合题意； D、滴入酚酞试液，溶液显红色，说明溶液显碱性，说明溶液中含氢氧化钠，不符合题意。 故选。 3 (2023 年湖南省郴州市中考)胃舒平治疗胃酸过多的化学反应为： ，其 中未涉及的物质类别是 酸 B 碱 单质 D 氧化物 【答】 【详解】此反应涉及了四种物质，从物质的分类来看，1()3属于碱，l 属于酸，ll3属于盐。2 属于氧化物， 未涉及的物质类别是单质，故选。 4．(2023·湖北襄阳·统考中考)“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列说法正 确的是 ．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 B．化合物一定含有不同种元素，则不同种元素组成的纯净物一定是化合物 ．稀有气体都没有颜色和气味，则没有颜色和气味的气体一定是稀有气体 D．22分解过程中，加入催化剂可加快22的分解，则催化剂只能加快反应速率 【答】B 【详解】、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，故中和反应生成盐和水，但是生成盐和水的反应不 一定是中和反应，如二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，不符合题意； B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，故化合物一定含有不同种元素，不同种元素组成的纯净物一定 是化合物，符合题意； 、稀有气体都没有颜色和气味，但是没有颜色和气味的气体不一定是稀有气体，如氮气、氧气等，不符合 题意； D、22分解过程中，加入催化剂可加快22的分解，但是催化剂不是只能加快反应速率，也可能是减慢化学 反应的速率，不符合题意。 故选B。 5(2023 年四川省达州市中考)从微观的角度了解物质及其变化，有助于认识物质组成和变化的实质。由下 面微观示意图可知氢氧化钠溶液与盐酸反应的实质可表示为 ，像这种用实际参加反应的离子 符号来表示反应的式子叫做离子方程式。 离子方程式的书写一般按以下步骤：以 溶液与稀硫酸的反应为例。 ①【写】写出反应的化学方程式 ↑ ②【拆】把易溶于水且易电离的物质(如：强酸、强碱和大部分可溶性盐)写成离子形式，沉淀、气体和水 等仍用化学式表示，上述化学方程式可改写成： ↑ ③【删】去方程式两边不参加反应的离子，并将方程式化为最简； ↑ ④【查】检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。 (1)请写出 溶液与 溶液反应的离子方程式_____。 (2) ，该离子方程式不仅可表示盐酸与氢氧化钠溶液反应，还可以表示 等强碱与强酸反应，所以离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应，还 可以表示同一类型的反应，请写出与 相对应的一个化学方程式_____。 【答】(1) (2) (合理即可) 【详解】(1)氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为 ，氯化钡为可溶性盐，硫酸和盐酸为强酸，则可改为离子，则可改写为： ，删去两边相同的离子，离子方程式为： 。 (2)硝酸银能与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，反应的化学方程式为 ，由于 硝酸银为可溶性盐，盐酸和硝酸为强酸，则可拆分为 ，则删去相 同的离子后，离子方程式为 。 【解题必备】 1 中和反应定义：酸和碱作用，生成盐和水的反应。 注意：酸碱中和反应生成盐和水，但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应。例如： 氧化镁和盐酸的反应，二氧化碳和氢氧化钠的反应 中和反应是放热反应。 2 中和反应实质：酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水。可用符号表示为+ + - = 2。由此 可知+和-在水溶液中不能共存。 【变式练1-1】(2023·山东淄博·统考二模)下列反应属于中和反应的是 ．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ B．CaO+H2SO4=CaSO4+H2O ．CO2+Ca (OH)2=CaCO3↓+H2O D．NaOH+HCl=NaCl+H2O 【答】D 【分析】中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应。 【详解】、反应为复分解反应但不是中和反应，故错误； B、反应为复分解反应但不是中和反应，故B 错误； 、反应反应物是氧化物和碱，因此不属于中和反应，故错误； D、反应属于中和反应，故D 正确。 故选D。 【变式练1-2】(2023·河南平顶山·统考模拟预测)如图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意 图，下列说法不正确的是 ．该反应属于复分解反应 B．该反应的实质是H +¿¿和OH −¿¿结合成H2O ．反应中没有发生改变的离子是Na +¿¿和Cl −¿¿ D．参加反应的两种物质的质量之比为1:1 【答】D 【详解】、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，反应为两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物 的反应，故为复分解反应，故正确，不符合题意； B、由微观示意图可知，该反应的实质是 +和 −结合成 2，故B 正确，不符合题意； 、由微观示意图可知，该反应的实质是 + 和 −结合成 2，而+和 l−在反应中没有发生改变，故正确，不符合 题意； D、HCl +¿ NaOH ¿ NaCl +¿ H 2O 36.5 ¿40 ¿ ¿ ¿ ,由质量关系可知，参加反应的两种物质的质量之比为 73:80，故D 错误，符合题意。 故选：D。 【变式练1-3】(2023·湖南常德·统考模拟预测)向盛有稀盐酸的烧杯中逐滴加入溶液，测得烧杯中溶液的 p 变化如图所示，下列说法正确的是 ．点所示的溶液中含有的溶质是和l B．b 点所示的溶液能使紫色石蕊溶液变红 ．点表示和稀盐酸恰好完全反应 D．、b、所示的溶液中都含有Na +、Cl −¿¿ 【答】D 【详解】、点时溶液的p 小于7，溶液显酸性，说明稀盐酸过量，所得溶液中的溶质为l 和l，错误。 B、b 点溶液的p=7，显中性，不能使紫色石蕊溶液变红，错误。 、点溶液的p 大于7，显碱性，氢氧化钠溶液过量，错误。 D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，、b、所示的溶液中均含有氯化钠，都含有+、l-，正确。 故选：D。 【变式练1-4】(2023·山东菏泽·统考中考)某化学兴趣小组利用数字化实验装置(图1)对中和反应再探究， 在烧杯中加入100g 未知浓度的稀硫酸，向其中滴加4%的氢氧化钠溶液，实验数据经处理后绘制出图像 (图2)。请分析图像完成下列问题。 (1)稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)计算稀硫酸的溶质质量分数。(写出计算过程) 【答】(1)放热 (2)恰好反应时，消耗氢氧化钠的质量=100g×4%=4g。 设：稀硫酸的溶质质量分数为x。 2 NaOH +¿ H 2SO4 ¿ Na2SO4+2 H 2O ¿ 80 ¿98 ¿ ¿¿100 g× x ¿¿¿¿ 80 98= 4 g 100 g× x ¿¿¿¿¿ x=4.9%¿¿¿¿¿¿ 答：稀硫酸的溶质质量分数为49%。 【详解】(1)由图2 可知，稀硫酸和氢氧化钠溶液发生的反应时温度升高，是放热反应。故填：放热。 (2)详见答。 【变式练1-5】(2023 年四川省宜宾市中考)观察和实验是获取化学知识的重要途径。回答下列问题： (1)施肥是农业增产的重要手段。某肥料包装袋的部分说明书如图，据图回答问题。 ①该化肥属于_____。 ．氮肥 B．磷肥 ．钾肥 D．复合肥 ②由说明书的“注意事项”，推测该化肥可能具有的性质是_____(写出一点即可)。 ③一袋该化肥中含氮元素的质量为_____。(结果保留到小数点后一位) (2)以宏观、微观、符号相结合的方式认识和表征：化学变化是学习化学的重要思维方式。某实验小组同学 探究酸碱中和反应，向滴有酚酞的稀溶液中加入稀盐酸，发生反应的微观过程如图。 ①滴有酚酞的稀溶液呈_____色。 ②反应结束时，溶液的p_____7(填“>”“<”或“=”)。 ③由图可知，溶液与盐酸反应的实质是_____。 【答】(1) 碳酸氢铵易溶于水或碳酸氢铵不稳定受热易分解 89kg (2) 红 ＜ 氢离子与氢氧根离子结合生成水 【详解】(1)①碳酸氢铵(43)中含有氮、磷、钾三种元素中的氮元素，属于氮肥，故选； ②由说明书的“注意事项”，怕湿说明碳酸氢铵易溶于水；怕热说明碳酸氢铵不稳定受热易分解； ③一袋该化肥的质量为50kg，一袋该化肥中含氮元素的质量为： ； (2)①氢氧化钠溶液显碱性，能够使无色酚酞变红色，所以滴有酚酞的稀溶液呈红色； ②由反应的微观过程可知，反应结束时，溶液中含有氢离子，显酸性，溶液的p＜7； ③由图可知，溶液与盐酸反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水。 ►问题二 探究中和反应 【典例2】(2023·湖北宜昌·中考)为了证明中和反应是否发生，小文同学做了下图四个实验，不能达到实 验目的的是 ．甲实验中，溶液仍为无色 B．乙实验中，溶液由无色变为红色 ．丙实验中，溶液由红色变为无色 D．丁实验中，溶液由红色变为无色 【答】B 【详解】、氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，加入氢氧化钠溶液后溶液仍为无色，说明氢氧化钠消失 了，可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。故正确。 B、氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，加入氢氧化钠溶液后溶液由无色变为红色，无法说明有反应物 消失，也无法证明有新物质生成，固不正确； 、氢氧化钠溶液使酚酞变红，滴入稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，红色溶液变为无色，说 明氢氧化钠不存在了，和盐酸反应了，故正确。 D、氢氧化钠溶液使酚酞变红，向烧杯中倒入稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，红色溶液变 为无色，酚酞在酸性和中性溶液中都是无色，即使盐酸过量，溶液是无色的，证明了氢氧化钠消失了，和 盐酸反应了，故正确。 故选B。 2．(2023·江苏连云港·统考中考)在三颈烧瓶中用排空气法收集CO2气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、 NaOH溶液的注射器和压强传感器密封连接(如图1)。检验气密性后，在t0时快速注入一种溶液，t2时快速 注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图2 下列说法中正确的是 ．t0时注入的溶液是盐酸 B．t1前压强减小对应的反应示意图如图3 所示 ．t1~t2期间压强不变且大于0 可证明收集的CO2气体不纯 D．t2后压强增大的原因是NaOH溶液与盐酸发生中和反应 【答】 【详解】、t0 时快速注入一种溶液后，压强减小，所以注入的溶液应该是氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化 碳，导致压强减小，故错误； B、由分析可知，t1前压强减小对应的反应是是二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，图3 中的生成 物中还缺少水分子，故B 错误； 、t1~t2 期间压强不变且大于0，说明还存在其他不与氢氧化钠反应的气体，则可证明收集的2气体不纯， 故正确； D、由B 分析可知，t2时溶液的溶质为碳酸钠，t2后压强增大的原因是碳酸钠溶液与盐酸发生反应生成二 氧化碳气体，故D 错误。 故选。 3．(2023 年四川省眉山市中考)实验小组用传感器探究稀溶液与稀盐酸反应过程中温度和p 的变化。测定 结果如图所示。下列说法错误的是 ．反应过程中有热量放出 B．30s 时，溶液中溶质为l 和l ．60s 时，加入1~2 滴紫色石蕊溶液变成蓝色 D．该实验是将稀盐酸加入稀溶液 【答】D 【详解】、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，由图可知反应过程中温度升高，有热量放出，说法正确； B、由图可知30s 时溶液p 小于7，溶液显酸性，说明盐酸未完全反应，故溶液中溶质为l 和l，说法正确； 、由图可知60s 时，p 大于7，所以溶液显碱性，加入1~2 滴紫色石蕊溶液变成蓝色，说法正确； D、根据p 图，反应前溶液显酸性，p 小于7，反应后溶液p 大于7，是氢氧化钠加入稀盐酸中，说法错误。 故选：D。 4(2023·河南·中考)为了探究氢氧化钠与盐酸是否发生化学反应，某化学小组向滴有几滴酚酞溶液的稀氢 氧化钠溶液中滴加稀盐酸并不断搅拌，他们通过溶液颜色的变化，得出了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应 的结论。溶液颜色的变化过程为_____；反应的化学方程式为_____；反应过程中溶液的p_____(填“变 大”“不变”或“变小”)。 【答】 溶液由红色变为无色 +l =l + 2 变小 【详解】某化学小组将酚酞溶液滴入稀氢氧化钠溶液中，氢氧化钠溶液呈碱性(p＞7)，使无色酚酞试液变 为红色，滴加稀盐酸并不断搅拌，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应后溶液呈酸性或中性，酚酞 试液在酸性(p＜7)或中性溶液(p=7)中呈无色，他们通过溶液颜色由红色变为无色，即可证明氢氧化钠被 反应掉，可得出了氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的结论。反应的化学方程式为 +l =l + 2；反应过程中 溶液的p 变小。 5．(2023·内蒙古兴安盟·中考)中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某小组在实验室探究 氢氧化钠和盐酸的反应。 (1)向盛有5mL 氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，可观察到 的现象。再向其中滴入稀盐酸， 溶液变无色。 学生对于所加盐酸是否过量提出了疑问，于是对反应后溶液中溶质的成分作出猜想：猜想一：l 猜想二： l、l (2)为了验证其猜想，同学们进行如下探究。 实验操作 实验现象 实验结论 取少量反应后的溶液，加入镁条 猜想二正确证明盐酸过量 (3)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸时，有同学触摸到试管外壁，感觉有温度变化。小组利用数字传感器得出 反应时间与溶液温度变化的关系，如图所示。 同学们得出结论：稀盐酸和氢氧化钠反应过程中 。 (4)查阅资料得知，在中和反应中溶液的导电性也发生变化。已知电导率是衡量溶液导电能力大小的物理量。 在相同条件下，电导率与离子浓度(单位体积内的离子数)成正比。 P ① 点溶液中单位体积内离子数 点(填“>”“<”或“=”)。 M ② 点表示 。 交流与反思： ．中和反应发生的实质是 。 b．中和反应可以从热量、酸碱性、产物、导电性等方面进行探究。 【答】(1)溶液变红 (2)有气泡产生 (3)放出热量(是放热反应) (4) = 恰好完全反应(或单位体积内离子数最少)(合理即可) 酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结 合成水(符号表示亦可) 【详解】(1)氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，则向盛有5mL 氢氧化钠溶液的烧杯中滴加几滴酚 酞溶液，可观察到溶液变红，故填：溶液变红。 (2)由结论知，猜想二正确证明盐酸过量，则取少量反应后的溶液，加入镁条，镁与盐酸反应生成氯化镁和 氢气，可观察到有气泡产生，故填：有气泡产生。 (3)由图像知，向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，一段时间内，溶液的温度升高，说明盐酸和氢氧化钠反应过 程