課題2酸和堿的中和反應一、學習目標1．知道中和反應的定義和應用。2．學會借助指示劑判斷酸堿發生中和反應的探究方法。3．認識化學與人類生活、生產、健康的密切聯系，體會化學的重要性。二、重難點重點：中和反應的概念及其應用難點：中和反應的微觀實質理解三、考點精講（一）中和反應1.探究氫氧化鈉和鹽酸能否發生反應的實驗操作步驟：在燒杯中加入5mL稀氫氧化鈉溶液（如圖所示），先滴入幾滴酚酞溶液，再用滴管慢慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌溶液，至溶液顏色恰好變為無色為止。實驗現象：溶液由紅色變為無色。實驗分析：酚酞溶液由紅色變為無色，說明溶液不顯堿性，即溶液中不存在氫氧化鈉，說明氫氧化鈉因與鹽酸發生反應而被耗盡，說明二者發生了反應。2.中和反應的定義：酸與堿作用生成鹽和水的反應。即：酸+堿→鹽+水HCl+NaOH=NaCl+H2O2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O3.中和反應的實質：酸溶液中的H+與堿溶液中的OH-結合生成H2O。即：H++OH－==H2O注意事項：（1）酸堿中和反應是復分解反應中的一種，中和反應不是四大基本反應類型。（2）中和反應的反應物只能是酸與堿。生成鹽和水的反應不一定是中和反應。如：①酸和金屬氧化物6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O②堿和非金屬氧化物：Ca(OH)2+CO2=CaCO?↓+2H2O4.中和反應的應用（1）改變土壤的酸堿性。如：土壤顯酸性，則加熟石灰中和；土壤顯堿性則加碳酸水中和。（2）處理工廠的廢水。如：用熟石灰中和硫酸廠的污水（含有硫酸等雜質）。Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O（3）用于醫藥。如：含堿性物質的藥物（氫氧化鎂或氫氧化鋁）治胃酸（鹽酸）過多。Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O（4）治療蚊蟲叮咬。如：蚊蟲叮咬（分泌蟻酸）涂含有堿性物質（如氨水、肥皂）的藥水。被黃蜂刺了（蜂毒呈堿性）可以用食醋涂在皮膚上。典型例題1：中和反應在生產、生活中應用廣泛。下列應用的主要原理不涉及中和反應的是()A.生石灰用于加熱即熱食品 B.氫氧化鋁用于治療胃酸過多C.熟石灰用于改良酸性土壤 D.硼酸用于處理皮膚上沾有的堿【答案】A【解析】中和反應是酸和堿作用生成鹽和水的反應。生石灰與水反應放熱生成氫氧化鈣,即CaO+H2O=Ca(OH)2,不涉及中和反應。典型例題2：氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的化學方程式為____。如圖是該反應的微觀示意圖，則該反應前后沒有發生變化的離子有____；從微觀角度看，該化學反應的實質是____。【答案】NaOH＋HCl=NaCl＋H2ONa＋、Cl－氫離子與氫氧根離子結合生成水【解析】氫氧化鈉溶液與鹽酸反應的化學方程式為NaOH＋HCl=NaCl＋H2ONa＋和Cl－還是在溶液中以離子的形式自由的存在，沒有發生變化氫離子和氫氧根離子結合生成水分子，真正發生反應，從溶液中消失，所以該反應的實質是氫離子與氫氧根離子結合生成水【鞏固提升】1.物質X和Ba（OH）2在溶液中反應的化學方程式為：X+Ba（OH）2═BaSO4↓+2Y，下列說法正確的是（）A．X可能為氯化鐵 B．X只能為硫酸 C．Y可以為氫氧化銅 D．Y不一定是水【答案】D【解析】A、X不可能為氯化鐵，氯化鐵與氫氧化鋇反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鋇，不能生成硫酸鋇，錯誤。B、X不是只能為硫酸，也可能是硫酸鈉等，錯誤。C、Y不可以為氫氧化銅，因為氫氧化鋇與硫酸銅反應生成硫酸鋇沉淀和氫氧化銅沉淀，反應的化學方程式為Ba（OH）2+CuSO4＝Cu（OH）2↓+BaSO4↓，不符合上述化學方程式，錯誤。D、硫酸鈉與氫氧化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鈉，Y不一定是水，也可能是氫氧化鈉等，正確。2．在pH＝10的肥皂水中滴加酚酞溶液，溶液變()A．無色B．紅色C．藍色D．紫色【答案】B【解析】A、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤；B、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，正確；C、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤；D、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤。3．如圖所示,某實驗小組的同學在進行酸堿中和反應的實驗時,向燒杯中的氫氧化鈉溶液加入稀鹽酸一會兒后,發現忘記了滴加指示劑。因此,他們停止滴加稀鹽酸,并對燒杯內溶液中的溶質成分進行探究。圖Ⅰ.從微觀角度分析,中和反應的實質是

。

Ⅱ.探究燒杯內溶液中溶質的成分。提出問題該燒杯內溶液中的溶質是什么?猜想猜想①:可能是NaCl和NaOH;猜想②:可能只有NaCl;猜想③:可能是。

查閱資料氯化鈉溶液呈中性。進行實驗實驗方案實驗操作實驗現象實驗結論方案一取少量燒杯內溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩溶液色

猜想①不正確方案二取少量燒杯內溶液于另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量

猜想②不正確,猜想③正確方案二發生反應的化學方程式是

。

反思與拓展(1)在分析化學反應后所得物質成分時,除考慮生成物外還需考慮。

(2)根據所學化學知識,驗證燒杯內溶液中的溶質含有HCl,除以上方案外,下列哪些物質單獨使用也能完成該實驗?(填序號)。

A.pH試紙 B.銅 C.紫色石蕊溶液【答案】Ⅰ.氫離子和氫氧根離子結合生成水分子Ⅱ.猜想NaCl和HCl方案一不變方案二產生氣泡Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑反思與拓展(1)反應物是否過量(2)AC【解析】Ⅰ.從微觀角度分析,中和反應的實質是氫離子和氫氧根離子結合生成水分子。Ⅱ.進行實驗方案一:取少量燒杯內溶液于試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩,溶液不變色,說明溶液中不含有氫氧化鈉,猜想①不正確。方案二:取少量燒杯內溶液于另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量,產生氣泡,說明溶液中含有HCl,猜想②不正確,猜想③正確;該反應的化學方程式是Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。反思與拓展(1)在分析化學反應后所得物質成分時,除考慮生成物外還需考慮反應物是否過量。(2)鹽酸顯酸性,pH小于7,利用pH試紙可以測定溶液中是否含有HCl;銅不能和鹽酸反應,不能用銅檢驗溶液中是否含有HCl;鹽酸顯酸性,能使紫色石蕊溶液變紅色,可以用紫色石蕊溶液檢驗溶液中是否含有HCl。（二）溶液酸堿度的表示方法——pH1.溶液的pH溶液的酸堿度常用pH來標識，pH的范圍通常為0～14。在酸性溶液中，氫離子濃度越大，酸性越強，pH值越小。在堿性溶液中，氫氧根離子濃度越大，堿性越強，pH值越大。2.酸堿性與酸堿度關系：溶液酸堿性pH值石蕊酚酞酸性＜7變紅色無色中性＝7紫色無色堿性＞7變藍色變紅色3.pH的測定：最簡單的方法是使用pH試紙步驟：在潔凈干燥的玻璃片上放一片pH試紙，用潔凈干燥的玻璃棒蘸取待測溶液，滴在pH試紙上，顯色后與標準比色卡對照，讀出溶液的pH。注意事項：（1）用pH試紙測得的pH值為正整數。（2）不能把pH試紙直接浸入待測溶液中，會污染待測液。（3）用pH試紙測pH值時，不能先用蒸餾水潤濕pH試紙。若先用蒸餾水潤濕后再測會影響結果，使酸性溶液的pH值增大，使堿性溶液的pH值減小；中性溶液的pH值不變。4.改變溶液pH的方法（1）加水稀釋酸性溶液加水，溶液pH值不斷增大，接近于7。堿性溶液加水，溶液pH值不斷減小，接近于7。（2）加酸性（或堿性）溶液酸性溶液中加堿性溶液，溶液pH不斷增大，最終pH大于7。堿性溶液中加酸性溶液，溶液pH不斷減小，最終pH小于7。5.物質酸堿性的意義（1）化工生產中許多反應必須在一定pH溶液里才能進行；（2）在農業生產中，農作物一般適宜在pH等于7或接近7的土壤中生長；（3）測定雨水的pH(因溶解有CO2，正常雨水的pH≈5.6，酸雨的pH﹤5.6)，可以了解空氣的污染情況；（4）測定人體內或排出的液體的pH，可以了解人體的健康狀況。（健康人：胃液：0.9-1.5血漿：7.35-7.45唾液：6.6-7.1）。典型例題3：下表列出了一些物質在常溫下的近似pH。下列有關說法正確的是（）物質廁所清潔劑橘子西瓜雞蛋清肥皂爐具清潔劑pH1～23～46～77～89～1012～13A.所有的食物均呈酸性B.pH<7的雨水稱為酸雨C.向肥皂水中滴加酚酞,溶液呈紅色D.清理廚房頑固油漬時,將廁所清潔劑與爐具清潔劑混合使用,效果更佳【答案】C【解析】A、雞蛋清、肥皂、爐具清潔劑的pH都大于7,呈堿性，錯誤；B、pH<5.6的雨水稱為酸雨，錯誤；C、肥皂水的pH大于7,呈堿性,向肥皂水中滴加酚酞,溶液呈紅色，正確；D、廁所清潔劑的pH小于7,呈酸性,爐具清潔劑的pH大于7,呈堿性,將廁所清潔劑與爐具清潔劑混合使用,會發生反應,效果降低，錯誤。典型例題4：如圖是室溫下稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液反應過程中pH的變化曲線。下列說法不正確的是()A．實驗時將稀鹽酸逐滴滴入稀氫氧化鈉溶液中B．a點到b點pH變化的原因是H＋和OH－發生反應C．b點時，參加反應的HCl與NaOH的質量比為36.5∶40D．c點時，溶液中的Na＋個數大于Cl－個數【答案】D【解析】A、溶液的pH從大于7到小于7，所以是將鹽酸滴加到氫氧化鈉溶液中，正確；B、a點到b點pH變化的原因是H＋和OH－發生反應，使pH從大于7到等于7，正確；C、b點時，參加反應的HCl與NaOH的是1個數比是1:1，所以質量比為36.5∶40，正確；D、溶液中反應的是H＋和OH－，溶液中的Na＋個數與Cl－個數不變，是1:1，，錯誤。【鞏固提升】1.一些物質的pH范圍如下，其中呈堿性的是()A．檸檬汁(2～3)B．醬油(4～5)C．西瓜汁(5～6)D．洗發水(8～9)【答案】D【解析】酸性溶液的pH小于7；堿性溶液的pH大于7；中性溶液的pH等于7。D正確。2．在pH＝10的肥皂水中滴加酚酞溶液，溶液變（）A．無色B．紅色C．藍色D．紫色【答案】B【解析】A、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤；B、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，正確；C、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤；D、pH=10的溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，錯誤。3.下列為人體部分液體的pH范圍，其中酸性最強的是（）A．唾液(6.6～7.1)B．胃液(0.9～1.5)C．膽汁(7.1～7.3)D．血漿(7.3～7.4)【答案】B【解析】溶液的pH小于7，呈酸性，數值越小，酸性越強；溶液的pH大于7，呈堿性，數值越大，堿性越強；溶液的pH等于7，呈中性。B正確。【課后練習】1.下列為一些常見食物的近似pH，胃酸過多的人空腹時最適宜吃的食物是()A．蘋果：2.9～3.3B．橘子：3.0～4.0C．葡萄：3.5～4.5D．玉米粥：6.8～8.0【答案】D【解析】溶液的pH小于7，呈酸性，數值越小，酸性越強；溶液的pH大于7，呈堿性，數值越大，堿性越強.胃酸過多時適宜服用堿性的食物，不宜食用酸性的食物。D正確。2.用pH試紙測定溶液的酸堿度的方法中正確的是()A.將pH試紙直接伸入待測液中測定B.將pH試紙用水潤濕后放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上C.pH試紙變色后，1分鐘內讀數D.把pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上【答案】D【解析】A、pH試紙直接伸入待測液中測定，會造成待測液污染，錯誤；B、pH試紙用水潤濕，會造成溶液的稀釋，酸堿度出現誤差，錯誤；C、pH試紙變色后，30秒分鐘內讀數，時間長了顏色會出現誤差，錯誤；D、把pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上，正確。3.如圖所示的四個圖像表示的變化趨勢，分別對應四種操作過程，其中正確的是（）A．氫氧化鈉溶液中加入足量的水稀釋 B．加熱一定量氯酸鉀和二氧化錳的混合物 C．等質量的鎂和鐵與足量的稀硫酸反應 D．將一定質量的硫酸銅溶液倒入盛有鐵釘的燒杯中【答案】C【解析】A、加水稀釋氫氧化鈉溶液，溶液的堿性變弱，但溶液始終顯堿性，溶液的pH不可能小于或等于7，錯誤；B、二氧化錳在反應中作催化劑，反應前后質量不變，但隨著反應的進行，氧氣逸出，剩余固體的質量減少，二氧化錳的質量分數逐漸增大，至完全反應不再發生改變，錯誤；C、鎂的活動性比鐵強，反應速率快，反應時間短；等質量的鎂和鐵與足量的稀硫酸反應，鎂生成氫氣的質量比鐵多，正確；D、將一定質量的硫酸銅溶液倒入盛有鐵釘的燒杯中，鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵溶液和銅，每56份質量的鐵可置換出64份質量的銅，固體的質量會增加，至完全反應，不再發生改變，錯誤。4.化學與生活密切相關。下列有關物質性質與用途的說法錯誤的是（）A．燒堿能中和酸，可用于治療胃酸過多 B．小蘇打受熱分解產生CO2，可用于滅火 C．金具有很好的延展性，可壓成很薄的片 D．鎢熔點很高，可用于制造燈泡中的燈絲【答案】A【解析】A、燒堿具有強烈的腐蝕性，所以不能用燒堿治療胃酸過多，錯誤；B、小蘇打受熱分解產生CO2，可用于滅火，正確；C、金具有很好的延展性，可壓成很薄的片，正確；D、鎢熔點很高，可用于制造燈泡中的燈絲，正確。5.歸納推理是化學學習中常用的思維方法，下列推理正確的是（）A．酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅，所以能使紫色石蕊試液變紅的溶液一定呈酸性 B．單質是由一種元素組成的物質，因此由一種元素組成的物質一定是單質 C．常溫下：pH＜7的溶液顯酸性，因此pH＜7的雨水一定都是酸雨 D．碳酸鹽與鹽酸反應放出氣體，所以與鹽酸反應放出氣體的物質一定是碳酸鹽【答案】A【解析】A、紫色石蕊溶液遇酸性溶液變紅，遇中性溶液不變色，遇堿性溶液變藍。酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅，能使紫色石蕊試液變紅的溶液一定呈酸性，正確；B、單質是由一種元素組成的物質，但由一種元素組成的物質不一定是單質，也可能是混合物，如氧氣和臭氧的混合物、金剛石和石墨的混合物等，錯誤；C、常溫下：pH＜7的溶液顯酸性，但pH＜7的雨水不一定都是酸雨，正常雨水的pH為5.6，酸雨是pH小于5.6的雨水，錯誤；D、碳酸鹽與鹽酸反應放出氣體，但與鹽酸反應放出氣體的物質不一定是碳酸鹽，也可能是活潑金屬等，錯誤。6.下列是一些與人類的生產、生活密切相關的物質。A.75%的酒精溶液；B.鋁；C.一氧化碳；D.氫氧化鈣；E.氯化鈉；F.碳酸氫鈉請選擇適當的物質，用其字母序號填空。（1）可用作食品調味；（2）可用于工業冶煉鐵；（3）可用于制作炊具；（4）可用于改良酸性土壤；（5）醫院常用消毒殺菌；（6）制作饅頭過程中加入使蒸好的饅頭疏松多孔。【答案】（1）E（2）C（3）B（4）D（5）A（6）F【解析】（1）氯化鈉可用作食品調味；（2）一氧化碳具有還原性，可用于工業冶煉鐵；（3）鋁具有導熱性，可用于制作炊具；（4）氫氧化鈣是一種堿，能與酸性物質反應，可用于改良酸性土壤；（5）醫院常用75%的酒精溶液消毒殺菌；（6）碳酸氫鈉受熱時會分解產生二氧化碳，所以制作饅頭過程中加入碳酸氫鈉使蒸好的饅頭疏松多孔。7.某化學課外學習小組在化學實驗室進行了酸堿鹽有關的實驗操作。（1）欣欣同學進行了“溶液酸堿性的檢驗”的實驗。該實驗除了燒杯、試管和玻璃棒外，還需要用到一種取用少量液體試劑的儀器，其名稱是。（2）旺旺同學在做實驗時，不慎將氫氧化鈉溶液沾到皮膚上，應立即，再涂上硼酸溶液。（3）雯雯同學對護發素的pH很感興趣，于是用pH試紙測定了該物質的pH。以下操作或結論不合理的是。A.用玻璃棒蘸取待測溶液滴到pH試紙上B.將pH試紙用水潤濕再進行測定C.與標準比色卡對照，得出護發素的pH＝5.8（4）浩浩同學進行了醋酸溶液（主要成分CH3COOH）和氫氧化鈉溶液反應的實驗，請幫他寫出反應的化學方程式。（提示：醋酸鈉的化學式為CH3COONa）【答案】（1）膠頭滴管（2）用大量水沖洗（3）BC（4）CH3COOH+NaOH＝CH3COONa+H2O【解析】（1）欣欣同學進行了“溶液酸堿性的檢驗”的實驗。該實驗除了燒杯、試管和玻璃棒外，還需要用到一種取用少量液體試劑的儀器，其名稱是膠頭滴管。（2）旺旺同學在做實驗時，不慎將氫氧化鈉溶液沾到皮膚上，應立即用大量水沖洗，再涂上硼酸溶液。（3）A、用玻璃棒蘸取待測溶液滴到pH試紙上，正確；B、不能將pH試紙用水潤濕再進行測定，是因為稀釋后，如果溶液不顯中性，則導致實驗結果不正確，錯誤；C、與標準比色卡對照，不能得出護發素的pH＝5.8，是因為利用pH試紙測定的數值是整數值，錯誤。（4）醋酸和氫氧化鈉反應生成醋酸鈉和水，反應的化學方程式：CH3COOH+NaOH＝CH3COONa+H2O。8.圖1是關于氫氧化鈉化學性質的思維導圖，請據圖回答問題。（1）性質①，將無色酚酞溶液滴入氫氧化鈉溶液中，溶液呈色。（2）性質②，將氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中、圖2表示該反應過程中溶液pH的變化曲線，n點溶液中的溶質是（填化學式）。（3）依據性質③，除去硫酸廠在生產過程中產生的二氧化硫氣體，化學方程式為。（4）性質④，將氫氧化鈉固體和某種鹽混合研磨，能放出有刺激性氣味的氣體。推測這種鹽可能是。【答案】（1）紅（2）NaCl、NaOH（3）2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O（4）銨鹽【解析】（1）將無色酚酞溶液滴入氫氧化鈉溶液中，溶液呈紅色；（2）將氫氧化鈉溶液滴入稀鹽酸中、圖2表示該反應過程中溶液pH的變化曲線，n點溶液顯堿性，溶液中的溶質是反應生成的氯化鈉和過量的氫氧化鈉；（3）二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，反應的化學方程式為：2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O；（4）將氫氧化鈉固體和某種鹽混合研磨，能放出有刺激性氣味的氣體，這種鹽可能是銨鹽，是因為銨鹽能和堿反應生成氨氣，氨氣具有刺激性氣味。9.在學習復分解反應發生的條件后，同學們利用已學知識，對稀鹽酸與下表中的四種化合物的溶液之間能否發生反應作出判斷。并進行實驗驗證：物質氫氧化鈉溶液硫酸鈉溶液碳酸鉀溶液硝酸銀溶液實驗現象無明顯現象無明顯現象產生氣泡產生白色沉淀能否反應能反應不能反應能反應能反應【提出問題】對于上述無明顯現象的反應，如何設計實驗進行驗證？【設計實驗】為了驗證氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能發生化學反應，小剛設計了如下實驗方案并進行實驗。實驗步驟實驗現象實驗結論①將氫氧化鈉溶液滴入盛有稀鹽酸試管中，振蕩溶液呈無色稀鹽酸與氫氧化鈉溶液能發生化學反應②向步驟①所得無色溶液中滴加幾滴酚酞溶液溶液呈無色【分析討論】小剛設計的實驗方案（填“可行”或“不可行”），說明理由：。【總結提升】通過以上實驗分析，對于無明顯現象的反應，驗證思路可以是：（Ⅰ）驗證生成物是否存在。（Ⅱ）驗證是否消失。【拓展遷移】（1）氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發生反應的微觀示意圖如圖所示，該反應的實質是。寫出另一個符合上述反應實質的化學方程式。（2）將一定量的氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合，充分反應后所得溶液中溶質成分可能有種情況，具體的溶質組合情況分別是（填化學式）。【答案】【分析討論】可行滴加酚酞溶液后溶液仍然為無色，說明溶液中氫氧化鈉消失了，進而說明了氫氧化鈉與鹽酸發生了化學反應【總結提升】反應物【拓展遷移】（1）氫離子和氫氧根離子結合生成了水分子2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O（合理即可）（2）3NaCl，NaCl、HCl，NaCl、NaOH【解析】【分析討論】由于氫氧化鈉溶液顯堿性，加入酚酞后，會變為紅色，但是加入稀鹽酸反應后，再加入酚酞后，溶液變為無色，說明不再含有氫氧化鈉，證明氫氧化鈉被消耗完畢，從而說明氫氧化鈉與鹽酸發生了反應；【總結提升】通過以上實驗分析，對于無明顯現象的反應，驗證思路可以是：（Ⅰ）驗證生成物是否存在。（Ⅱ）驗證反應物是否消失。【拓展遷移】（1）由氫氧化鈉溶液與稀鹽酸恰好完全反應的微觀示