中考化学复习热点题型中和反应 4页

中和反应 例1在学习“酸碱中和反应”时，老师给大家变了一个魔术——使“水”变色的杯子，操作过程及现象如图所示：‎ 老师揭秘：“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体，无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成。请回答下列问题：‎ ‎(1)“空”杯内涂抹的物质可能是溶液___________。‎ ‎(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是___________。‎ ‎(3)最终溶液为无色，能否说明该溶液一定呈中性？___________(选填“能”或“不能”)，理由是___________。‎ 解析 酸碱中和反应的实验，常加入酚酞做指示剂，酚酞遇酸溶液不变色，遇碱溶液变红色。加入少量“水”，溶液颜色变为红色，说明“水”中含有酞酞，而“空”杯子底部事先涂抹的物质是碱溶液；继续加“水”又变无色，说明“水”中含有与碱反应的另一种物质是酸溶液，故无色的“水”是由酚酞和酸混合而成的；此过程可能发生的反应，只要是可溶性酸与碱的反应均可；因无色酚酞溶液在中性和酸性溶液中均呈现无色，因此仅根据溶液为无色，不能说明该溶液一定呈中性。‎ 答案 (1)碱溶液(如NaOH) (2)NaOH+HCl═NaCl+H2O[答案不唯一，但与(1)要有对应关系] (3)不能 酚酞在酸性溶液中也呈无色 例2 )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______。‎ ‎【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BaC12溶液 实验操作 实验现象 试纸变色，对比比色卡，pH＜7‎ ‎_________________‎ 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_________________。‎ 解析 本题考查酸和碱发生中和反应的实验探究。稀H2SO4和NaOH发生中和反应生成Na2SO4 和H2O，反应后溶液中溶质的成分是由“反应中反应物的相对多少”决定的，根据“反应中反应物的相对多少”可推知反应后溶液中溶质的成分有三种情况：一是稀H2SO4和NaOH恰好完全反应，反应后溶液中溶质只有Na2SO4；二是反应中稀H2SO4过量，NaOH已完全反应，反应后溶液中溶质为Na2SO4和H2SO4；三是反应中NaOH过量，稀硫酸已完全反应，反应后溶液中溶质为Na2SO4和NaOH；只要条件具备，反应充分彻底，反应物中的H2SO4和NaOH不可能同时剩余，故猜想四一定错误；反应后的溶液中如果含有NaOH，滴加CuSO4溶液后，NaOH和CuSO4反应会生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，而实验中无明显变化，可推知反应后的溶液中一定没有NaOH；如果反应后溶液中存在H2SO4，滴加Na2CO3溶液后会有二氧化碳气体生成；对于H2SO4的验证可依据“酸的通性”进行实验方案的设计，题中方案一和方案二正是基于上述原理进行的正确设计，但方案一中“将pH试纸浸入溶液中进行测定”是一个明显的错误操作，这样做会导致待测液被污染；而方案三显然是设计错误，因为BaC12溶液与Na2SO4和H2SO4都能反应生成BaSO4白色沉淀，所以不能通过“产生白色沉淀”这一现象确定H2SO4的存在。‎ 答案 【学生板演】H2SO4+2NaOH=Na2SO4 +2H2O ‎【假设猜想】猜想四或四 ‎【实验探究】(1)NaOH或氢氧化钠 (2)有气泡产生 ‎【评价反思】(1)pH试纸浸入溶液中 (2)BaC12与Na2SO4反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在(其他合理答案均可)‎ 例3 )某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。‎ ‎(1)探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？‎ ‎【方案设计】小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：‎ 方案设计者 方案步骤 方案预估现象 方案预估结论 小亮 取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 酚酞试液不变色 恰好完全中和 小丽 用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶液沾在pH试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照 pH=7‎ 恰好完全中和 小林 取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 有白色沉淀生产 盐酸过量，没有完全中和 ‎【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，___________同学的方案是正确的。‎ ‎【方案反思】请分析另外两个方案错误的原因：____________________；______________________。‎ ‎(2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？‎ ‎【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH 小丽猜想：溶质只有NaCl 小林猜想：溶质有NaCl、HCl 你的猜想：溶质有___________(填化学式)‎ 小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是_________________________________。‎ ‎【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：‎ 实验操作 实验现象 实验结论 取反应后的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液 ‎____________‎ 小林猜想正确 ‎______________________________________‎ 有蓝色沉淀生成 你的猜想正确 解析 小亮方案错误，原因是若盐酸过量，反应后溶液呈酸性，酚酞试液也不变色；小丽方案正确，反应后溶液的pH=7，说明溶液呈中性，即氢氧化钠和盐酸恰好完全中和；小林方案错误，原因是若盐酸不过量，由于NaOH和HCl反应生成NaCl，NaCl与AgNO3溶液也会产生白色沉淀。若NaOH与HCl恰好完全中和，所得溶液中溶质是NaCl；若盐酸过量，所得溶液中溶质是NaCl、HCl；若NaOH溶液过量，所得溶液中溶质是NaCl、NaOH；因为NaOH与HCl发生反应，不能在溶液中共存，故小亮的猜想错误；小林猜想中溶质有NaCl、HCl，HCl与Na2CO3溶液反应会有气泡产生；根据有蓝色沉淀生成，可推断蓝色沉淀是Cu(OH)2，由此可知，实验操作是取反应后的溶液于试管中，加入可溶性的铜盐溶液，如CuSO4溶液等。‎ 答案 (1)小丽 小亮方案错误的原因：反应后的溶液如果呈酸性，酚酞试液也不变色，因此不能判断盐酸是否已被恰好中和 小林方案错误的原因：因为中和反应的产物有NaCl(或含有Cl－)，加AgNO3溶液也会产生白色沉淀，不能说明盐酸是否过量 (2)NaCl、NaOH 盐酸和NaOH溶液要发生反应(或H+与OH－不能共存) 有气泡产生 取反应后的溶液于试管中，加入CuSO4溶液(或可溶性铜盐溶液均可)‎ 例4 某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究。‎ ‎(1)写出该中和反应的化学方程式____________________________________。‎ ‎(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分：‎ ‎【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么？‎ ‎【进行猜想】A.溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2 ‎ B.溶质可能只是CaCl2 ‎ C.溶质可能是CaCl2与盐酸 ‎【实验探究】①小明从烧杯中取了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。于是他排除了猜想A，你认为他排除猜想A的理由是____________________________________。‎ ②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：‎ 实验步骤 预计现象 预计结论 取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液。‎ ‎__________________‎ 猜想B正确 ‎__________________‎ 猜想C正确 通过以上探究，最后确定猜想C正确。‎ ‎【反思与拓展】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道，可能造成的危害是__________________。要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液，应向溶液中加入过量__________________，充分反应后过滤，反应的方程式为__________________。‎ 解析 Ca(OH)2与HCl反应生成CaCl2和H2O；向反应后的溶液中滴加酚酞，酚酞溶液不变色，说明溶液不呈碱性，故猜想A可以排除；反应后溶液中的溶质是否含有HCl，可取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入Na2CO3溶液，若只有白色沉淀产生，说明溶液中只含CaCl2，不含HCl，猜想B正确；若先有气泡产生，后有白色沉淀产生，说明溶液中同时含有HCl和CaCl2，猜想C正确；酸性溶液未经处理直接倒入铁制下水道会腐蚀下水道；要想处理烧杯内溶液使其只含CaCl2溶液，向溶液中加入的物质必须是能与盐酸反应且含钙的化合物，由于氢氧化钙、生石灰过量时会使溶液呈碱性，故只能加入碳酸钙。‎ 答案 (1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O (2)①酚酞溶液不变色，说明溶液不呈碱性，‎ 而猜想A的溶液呈碱性，所以可以排除(其他说法合理均可) ②只有白色沉淀产生 先有气泡产生，后有白色沉淀产生 (3)腐蚀下水道 CaCO3 CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑‎ 练习 1.酸和碱能发生中和反应，生成盐和水。‎ 已知甲、乙分别是盐酸和氢氧化钠溶液中的一种，图中表示向甲中加入乙时溶液pH的变化曲线，请你写出图中所获取的信息：‎ ‎(1)______________________；‎ ‎(2)______________________；‎ ‎(3)______________________；‎ ‎(4)______________________。‎ ‎2.同学们在学习酸碱的化学性质时构建了如右图知识网络，A、B、C、D是不同类别的无机化合物，“—”表示物质在一定条件下可以发生化学反应。请回答下列问题：‎ ‎(1)反应①的化学方程式为__________________，实验现象为_____________________。‎ ‎(2)写出图中一个中和反应的化学方程式_______________________________________。‎ ‎(3)物质C应具备的条件是__________________________________________________。‎ ‎3.向盛有10mL稀盐酸(其中滴有少量紫色石蕊试剂)的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH计(测pH的仪器)测定溶液的pH，所得数据如下。请分析并回答下列问题：‎ 加入NaOH溶液的体积/mL ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎14‎ 烧杯中溶液的pH ‎1.1‎ ‎1.2‎ ‎1.4‎ ‎1.6‎ ‎2.0‎ ‎7.0‎ ‎11.0‎ ‎12.2‎ ‎(1)当加入氢氧化钠溶液的体积为_______mL时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应；‎ ‎(2)当加入氢氧化钠溶液的体积为13mL时，溶液显_________色；‎ ‎(3)当烧杯中溶液的pH=1.4时，溶液中的溶质有哪些？_________。‎ 答案 1.(1)甲是盐酸 (2)乙是氢氧化钠溶液 (3)c点表示两溶液恰好中和，c点的pH为7 (4)反应前溶液的pH小于7，随着乙溶液的加入，溶液的pH逐渐增大(合理均可)‎ ‎2.(1)Fe2O3+6HCl= 2FeCl3+3H2O 红色(或红棕色)固体不断溶解，溶液由无色变成黄色 (2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(或HCl和任意一种碱) (3)(可溶性)盐，且和Ca(OH)2、HCl反应符合复分解反应发生的条件 ‎3.(1)10 (2)蓝 (3)NaCl和HCl(或氯化钠和盐酸)‎