第10单元 课题2 酸和碱的中和反应（一）（学生版）-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 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 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 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 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_____。 【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 【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 【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 −¿¿ 【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) 【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_____。 ►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 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 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 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”)。 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。 【解题必备】 1、探究中和反应：向5mL 氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，说明氢氧化钠溶液显碱性， 再向其中逐滴加入稀硫酸，溶液颜色逐渐变浅，此时溶液呈碱性，溶质有硫酸钠和氢氧化钠；最终呈无色， 此时溶液呈酸性或中性，溶质有硫酸钠和硫酸或硫酸钠。 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。 2、从反应物的类别来看，三个反应均是酸和碱之间的反应；生成物中都有的一种物质是水，另一产物都 是化合物，且都是由金属离子和酸根离子构成的，我们把这类物质称为盐。盐在水溶液中能够解离出金属 离子和酸根离子。 3、中和反应过程中溶液p 变化 图1 图2 (1)向碱溶液中滴加酸溶液，如图1 所示。 向碱溶液中滴加酸溶液时，溶液的p 逐渐减小。开始反应时p>7，恰好完全反应时p=7，酸溶液过量时 p<7；b 点表示两种溶液恰好完全反应。 (2)向酸溶液中滴加碱溶液，如图2 所示。 向酸溶液中滴加碱溶液时，溶液的p 逐渐增大。开始反应时p<7，恰好完全反应时p=7，碱溶液过量时 p>7；B 点表示两种溶液恰好完全反应。 【变式练2-1】(2022·福建·统考二模)已知硫酸钠溶液呈中性。如图所示，对“向10g10%稀硫酸中滴入 10g10%氢氧化钠溶液”的实验，下列说法正确的是 ．实验过程中若滴入酚酞不变色，则证明有硫酸剩余 B．实验过程中溶液中硫酸根离子数目逐渐减少 ．滴完10g 氢氧化钠溶液时烧杯内溶液温度最高 D．蒸发实验后溶液有晶体析出，不能证明两者发生反应 【变式练2-2】(2023·山西运城·校联考模拟预测)中和反应在生产生活中有广泛的应用。同学们在化学实 验课上探究中和反应的发生，请你与他们一起完成以下实验报告。 探究酸和碱的中和反应 【实验方】 (1)①实验用品：烧杯、胶头滴管、 、稀盐酸、稀氢氧化钠溶液、无色酚酞溶液。 ②实验原理： (用化学方程式表示)。 ③实验方法：在烧杯中加入约5mL稀氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液。用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸， 并不断搅拌溶液。 ④实验现象： 。 ⑤实验结论：酸和碱能发生中和反应。 【问题与交流】 (2)①实验中无色酚酞溶液的作用是 。 ②简述盐酸和氢氧化钠反应的微观实质 。 【变式练2-3】(2023·海南·模拟预测)在酸和碱的中和反应中，稀氢氧化钠溶液与稀盐酸反应现象不明显。 为证明两者发生化学反应，班级小组进行了实验方的设计并进行讨论，请你参与其中。 方一：实验方法——测定滴加过程中温度变化 【实验操作】室温时，将温度传感器放入稀氢氧化钠溶液中，然后逐滴加入稀盐酸至过量，得到温度变化 图像。如图所示： 【实验分析】 (1)图中 点表示氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应，逐滴加入稀盐酸过程温度先上升后下降，原因是： 。 方二：请你设计新的实验方，并作出一定的分析说明。 【实验操作与分析】 (2) 。 【变式练2-4】(2023·山东青岛·统考二模)圆梦化学兴趣小组在学习了酸碱中和反应的知识后，借助传感 器对稀NaOH溶液与稀盐酸的反应进行研究，实验装置如下图1，三颈烧瓶中盛放溶液X，用恒压漏斗匀 速滴加另一种溶液。 (1)甲同学用pH传感器测得三颈烧瓶内溶液pH的变化如上图2，判断溶液X 是 ，发生反应的化学方程 式为 。 (2)乙同学用温度传感器测得三颈烧瓶内温度变化如图3(实验过程中热量散失忽略不计)，反应到点时溶液 中的溶质为 (填化学式)，据图可得出中和反应过程中 能量(选填“吸收”或“放出”)。 (3)丙同学认为反应后的废液不能直接排放，下列哪种物质可以用来处理该废液______(填序号) ．氯化钡 B．稀盐酸 ．碳酸钙 D．铁粉 ►问题三 中和反应的应用 【典例3】(2023·北京·中考)下列关于物质用途的说法不正确的是 ．硫酸用于中和酸性废水 B．氧气用于气焊 ．氮气用作食品保护气 D．干冰用作制冷剂 2．(2023·四川眉山·中考)下列描述涉及反应的化学方程式正确的是 ．服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多：2Al (OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O B．用过氧化氢溶液制氧气：H2O2 MnO2 ¿O2↑+H2O ¿ ．将铁丝浸入稀盐酸中：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ D．用食醋清洗水壶中的水垢：CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O 3．(2022·四川攀枝花·中考)下列物质的应用，主要原理不涉及中和反应的是 ．硫酸铜用于配制波尔多液 B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多 ．食醋用于清洗含氢氧化镁的水垢 D．硼酸用于处理皮肤上残留的碱 4．(2023·山东烟台·中考)热爱劳动从我做起。下列劳动中所涉及的化学知识叙述错误的是 选 项 劳动项目 化学反应 撒熟石灰改良酸性土壤 熟石灰具有碱性，能与酸发生中和反应 B 用75%的乙醇溶液擦拭桌椅消毒 乙醇能破坏细菌和病毒的蛋白质结构 炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 隔绝氧气 D 用食醋除去热水瓶内壁的水垢 食醋的p＞7，能与水垢发生反应 ． B．B ． D．D 【解题必备】 1、改变土壤的酸碱性 酸性土壤不利于作物的生长，于是人们将适量的熟石灰加入土壤以改良酸性土壤。 2、处理工厂的废水 硫酸厂的污水可以用熟石灰进行中和处理。 3、用于医药 (1)胃酸过多时可以服用某些含有碱性物质的药物，以中和过多的胃酸。胃舒平的主要成分是l()3。 (2)人们被蚊虫叮咬后肿起大包，这是因为蚊虫能在人体的皮肤内分泌出酸，如果涂一些含有碱性物质的溶 液，就可以减轻痛痒。 【变式练3-1】(2023·辽宁大连·校考模拟预测)下列措施中，不是利用酸碱中和反应的是 ．石油炼制时用工业硫酸清洗含烧碱的废液 B．农业上用氢氧化钙改良酸性土壤 ．生活中服用碳酸氢钠治疗胃酸过多症 D．浓碱洒到桌子上先用醋酸清洗，再用水洗 【变式练3-2】(2023·河北邢台·二模)下列生产生活中的做法或说法正确的是 ．可以用烧碱来治疗胃酸过多症 B．医院的手术室可用紫外线消毒 ．路灯同时亮同时灭，路灯之间是串联的 D．扑灭油井大火时，要先设法降低石油的着火点 【变式练3-3】(2023 上·山东淄博·统考期中)中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不 属于中和反应的是 ．用小苏打做食品发酵粉 B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多 ．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 【变式练3-4】(2023 下·天津和平·校考)中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途，下列应用与 中和反应无关的是 ．使用熟石灰制烧碱 B．服用含有l()3的药物治疗胃酸过多 ．用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液 D．用溶液洗涤石油产品中的残余硫酸 【变式练3-5】(2023·陕西西安·统考模拟预测)用于治疗胃病的某药品的部分说明如下图所示，下列有关 说法正确的是 说明书 主要成分：Al (OH)3 适应症：用于缓解胃酸过多引起的胃痛 用法：胃痛发作时嚼碎服用 ．嚼碎后服用可以增加消耗胃酸的质量 B．该药品治疗胃酸过多的实质是发生了酸碱中和反应 ．一种制取Al (OH)3的化学方程式为：X+3NH3⋅H2O=Al (OH)3↓+3NH4Cl，则X 的化学式为Al2O3 D．可用氢氧化钠代替氢氧化铝治疗胃酸过多 【基础强化】 1．(2023·辽宁·校联考模拟预测)生活中一些物质的pH范围如表：蚊虫叮咬时会排放出蚁酸，被蛟虫叮咬 后，适合涂抺的是 物 质 汽水 自来水 肥皂水 炉具清洁剂 pH 3∼4 6∼7 10∼11 12∼13 ．汽水 B．自来水 ．肥皂水 D．炉具清洁剂 2．(2023·湖北十堰·校考模拟预测)下列推理正确的是 ．酸雨的p<7，所以p<7 的雨水是酸雨 B．铝比铁更活泼，所以通常铝制品比铁制品更易腐蚀 ．溶液是均一、稳定的混合物，所以均一、稳定的液态物质一定是溶液 D．单质是由同种元素组成的纯净物，所以由同种元素组成的纯净物一定是单质 3．(2023·海南省直辖县级单位·统考二模)合理膳食有助于身体健康，下面是一些食物的p，则胃酸过多的 病人最不宜多吃的是 ．苹果汁：29～33 B．玉米粥：68～80 ．豆浆：74～79 D．鸡蛋清：76～80 4．(2023·云南昆明·云南省昆明市第五中学校考二模)某地的土壤浸出液为酸性。下列农作物适合在该地 种植的是 ．冬枣(适宜生长的p≈83) B．萝卜(适宜生长的p≈71) ．玉米(适宜生长的p≈71) D．马铃薯(适宜生长的p≈50) 5．(2023·山东济南·统考三模)正确的实