第四节 酸碱中和反应
基础落实
一、中和反应
1.概念:__ __作用生成 的反应。
2.实质:酸中的__ __和碱中的__ __结合生成__ __的过程。
3.举例:氢氧化钠与盐酸的反应,化学方程式:__ __。
【导·思】
(1)中和反应生成盐和水,是否生成盐和水的反应一定是中和反应?
(2)如何证明NaOH与盐酸发生了反应?
二、中和反应的应用
1.应用于医药卫生
(1)胃酸过多的病人,常内服含氢氧化铝或氢氧化镁的药物。
发生反应的化学方程式分别为__ __,__ __。
(2)人被蚊虫叮咬时,蚊虫会在人体皮肤内分泌蚁酸,涂一些碱性物质的溶液,如肥皂水,可减轻痛痒。
2.改变土壤的酸碱性
在土壤中加入酸性或碱性物质,可以调节土壤的酸碱性,如常用__ __改良酸性土壤。
3.处理工业废水
工业废水如果酸性或碱性超出环保部门规定,需进行处理。当污水中的含酸量超标时,可以利用__ __进行中和处理。
4.调节溶液的酸碱性
在科学实验里,如果溶液的酸碱性太强或太弱,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH。
重点探析
INCLUDEPICTURE "../小图JS.TIF" \* MERGEFORMAT 考点 酸和碱的中和反应
【典例】如图是利用数字化传感器测得的盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化图像。
(1)该反应的化学方程式为 ;
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是__ __mL;
(3)请在虚线框内将b点时溶液中的微粒补充完整。
答:
【借题发挥】
(4)当盐酸中加入氢氧化钠溶液5 mL时,向其中加入石蕊试液,溶液呈__ __色。
(5)从微观角度看,中和反应的实质是__ __。中和反应在工农业生产中有着非常重要的作用,请写出用熟石灰处理含有H2SO4的工业废水的反应原理__ __(用化学方程式表示)。
【方法点拨】解答有关酸碱中和反应与溶液pH变化的图像问题时,应根据图像的变化趋势判断是“酸入碱”还是“碱入酸”,根据溶液的pH判断反应后溶质的成分。
(1)将盐酸滴入氢氧化钠溶液的pH变化如图1所示。
①在加入盐酸前,溶液的pH>7,随着盐酸的滴入,溶液的pH逐渐减小,pH=7前,溶液中的溶质为NaOH、NaCl。(微粒有Na+、OH-、Cl-、H2O)
②C点处恰好完全中和,溶液的pH=7,此时溶液的溶质为NaCl。(微粒有
Na+、Cl-、H2O)
③继续滴加盐酸至过量,溶液的pH<7,此时溶液的溶质为HCl、NaCl。(微粒有Na+、Cl-、H+、H2O)
(2)将氢氧化钠溶液滴入盐酸的pH变化如图2所示。
素养分层
A层 基础必会
1.下列反应是中和反应的是( )
A.氢氧化钠与二氧化碳 B.石灰水与稀盐酸
C.稀硫酸与氧化铜 D.二氧化碳与石灰水
2.(2022·淄博张店期末)中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及中和反应的是( )
A.氢氧化铝用于治疗胃酸过多 B.生石灰用于加热即热食品
C.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
3.(2022·淄博博山期末)蚊子、蚂蚁等昆虫叮咬人后,会向人体注入一种叫蚁酸(甲酸)的物质,为减轻皮肤痒痛,可涂抹下列物质中的( )
A.柠檬汁 B.苛性钠溶液
C.肥皂水 D.食盐水
4.下列关于中和反应的说法,正确的是( )
A.碱性物质和稀盐酸混合发生的反应一定是中和反应
B.酸碱中和反应生成的盐一定可溶
C.工厂废水中含有的硫酸可用氨水中和
D.可用氢氧化钠固体与稀盐酸反应验证中和反应放热
5.(2021·自贡中考) 某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时,在常温下,向一定量的某溶液中滴加X溶液,得到了如图所示的pH变化曲线,下列说法正确的是( )
A.X是盐酸
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀
C.b点表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.c点溶液中的阴离子只有OH-
6.(2022·淄博临淄区期中)在氢氧化钠溶液中加入盐酸至恰好完全反应,反应的微观示意图见图。下列有关认识错误的是( )
A.反应结束时溶液的pH=7
B.反应前后元素的种类没有变化
C.盐酸与氢氧化钠的反应属于中和反应
D.该微观图还可说明氢氧化钠是由分子构成的
7.中和反应在生活中有着广泛的应用。
(1)小明同学近日常吐酸水,医生先给他做了检查,然后开了一种含氢氧化铝的药品,该药品的作用是__ __,写出该反应的化学方程式:__ __,医生同时又提醒小明要注意饮食,少吃含__ __(填“酸”或“碱”)的食品。
(2)用熟石灰中和一定量的稀盐酸时,熟石灰与盐酸反应的化学方程式为__ __,当恰好完全反应时,溶液中的溶质为__ __。
B层 能力进阶
8.(2022·枣庄滕州期末)某实验小组想探究氢氧化钠与盐酸是否发生反应。下列方案和现象无法证明发生反应的是( )
A.向氢氧化钠溶液中先加石蕊、再逐滴加入盐酸,颜色变化为蓝色→紫色→红色
B.向氢氧化钠溶液中先加酚酞、再逐滴加入盐酸,颜色变化为红色→无色
C.向盐酸中先加石蕊、再逐滴加入氢氧化钠溶液,颜色变化为红色→紫色→蓝色
D.向氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸,pH变化为14→11→8
9.(2022·泰安期末)将36.5 g 10%稀盐酸和40 g 10%氢氧化钠溶液混合,反应后滴加紫色石蕊颜色变成( )
A.红色 B.蓝色 C.无色 D.紫色
10.已知中和反应是放热反应,做中和反应实验时,向10 mL氢氧化钠溶液中滴几滴酚酞溶液,然后再逐滴加入稀盐酸,下列有关图像正确的是( )
11.推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.酸和碱能发生中和反应,则硝酸与氢氧化钠也能发生中和反应
B.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
C.碱溶液能使石蕊试液变蓝,则能使石蕊试液变蓝的溶液一定是碱
D.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体,则能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
12.(2021·绥化中考)中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。
(1)向盛有一定量稀盐酸的密闭隔热容器中,加入氢氧化钠固体,利用数字传感器测出反应时间与溶液温度变化的图像如图所示。
①甲同学得出结论:稀盐酸和氢氧化钠反应过程中放热。乙同学不同意他的观点,乙同学的理由是 。
②丙同学取少量反应后的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液,无明显现象,于是三位同学对反应后溶液中溶质的成分作出猜想:
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和NaOH
猜想三:__ __
③同学们经过讨论后认为猜想__ __一定不正确。
④为了验证其余猜想,丙同学进行如下探究。
实验操作 实验现象 实验结论
另取少量反应后的溶液于试管中,加入锌粒 __ __ 猜想三正确
(2)丁同学在试管中加入约1 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。然后边用滴管慢慢滴入稀硫酸,边不断振荡试管,至溶液颜色__ __为止,说明氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应,该反应的化学方程式为__ __。
(3)结合上述实验,中和反应的实质是__ __。
13.小徐为判断酸碱中和反应是否进行完全,往20 g 10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,装置如图1。
图1实验中温度变化如表所示。
加入盐酸的体积V/mL 5 11 18 23 19
溶液温度t/ ℃ 28.7 34.1 37.8 35.3 33.4
(1)判断方法一:利用指示剂颜色变化判断。溶液红色消失,因为中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失,图2描述的是氢氧化钠与盐酸反应的微观实质,请用符号或文字表示酸碱反应的实质:__ __。
(2)根据表格数据分析,当温度为__ __ ℃时表明中和反应完全进行。由此得出判断方法二:利用__ __变化来判断是否完全中和。
(3)判断方法三:通过计算获取准确的数据来判断,当加入盐酸溶液的质量为__ __g时反应完全进行。
PAGE第四节 酸碱中和反应
基础落实
一、中和反应
1.概念:__酸与碱__作用生成盐和水的反应。
2.实质:酸中的__H+__和碱中的__OH-__结合生成__水分子__的过程。
3.举例:氢氧化钠与盐酸的反应,化学方程式:__NaOH+HCl===NaCl+H2O__。
【导·思】
(1)中和反应生成盐和水,是否生成盐和水的反应一定是中和反应?
提示:不一定。中和反应是指酸和碱作用生成盐和水的反应,但生成盐和水的反应不一定都是中和反应,如酸与金属氧化物、碱与非金属氧化物反应都生成盐和水,但不是中和反应。
(2)如何证明NaOH与盐酸发生了反应?
提示:①借助指示剂的颜色变化;②测混合前后溶液pH的变化;③测混合前后溶液温度的变化。
二、中和反应的应用
1.应用于医药卫生
(1)胃酸过多的病人,常内服含氢氧化铝或氢氧化镁的药物。
发生反应的化学方程式分别为__3HCl+Al(OH)3===AlCl3+3H2O__,__Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O__。
(2)人被蚊虫叮咬时,蚊虫会在人体皮肤内分泌蚁酸,涂一些碱性物质的溶液,如肥皂水,可减轻痛痒。
2.改变土壤的酸碱性
在土壤中加入酸性或碱性物质,可以调节土壤的酸碱性,如常用__熟石灰__改良酸性土壤。
3.处理工业废水
工业废水如果酸性或碱性超出环保部门规定,需进行处理。当污水中的含酸量超标时,可以利用__熟石灰__进行中和处理。
4.调节溶液的酸碱性
在科学实验里,如果溶液的酸碱性太强或太弱,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH。
重点探析
INCLUDEPICTURE "../小图JS.TIF" \* MERGEFORMAT 考点 酸和碱的中和反应
【典例】如图是利用数字化传感器测得的盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中溶液pH的变化图像。
(1)该反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O;
(2)当溶液呈中性时,所消耗氢氧化钠溶液的体积是__10__mL;
(3)请在虚线框内将b点时溶液中的微粒补充完整。
答:
解析:(1)盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O。(2)盐酸和氢氧化钠溶液恰好中和时,溶液呈中性,pH=7,由题图1可知,pH=7时所对应的氢氧化钠溶液的体积为10 mL。(3)b点对应溶液的pH>7,显碱性,说明氢氧化钠溶液过量,此时溶液中存在氢氧化钠,氢氧化钠能电离出钠离子与氢氧根离子,所以b点时溶液中的微粒应补充钠离子与氢氧根离子。
【借题发挥】
(4)当盐酸中加入氢氧化钠溶液5 mL时,向其中加入石蕊试液,溶液呈__红__色。
(5)从微观角度看,中和反应的实质是__氢离子和氢氧根离子反应生成水分子__。中和反应在工农业生产中有着非常重要的作用,请写出用熟石灰处理含有H2SO4的工业废水的反应原理__Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O__(用化学方程式表示)。
解析:(4)当盐酸中加入氢氧化钠溶液5 mL时,溶液的pH小于7,溶液呈酸性,向其中加入石蕊试液,溶液呈红色。(5)中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水分子,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O。
【方法点拨】解答有关酸碱中和反应与溶液pH变化的图像问题时,应根据图像的变化趋势判断是“酸入碱”还是“碱入酸”,根据溶液的pH判断反应后溶质的成分。
(1)将盐酸滴入氢氧化钠溶液的pH变化如图1所示。
①在加入盐酸前,溶液的pH>7,随着盐酸的滴入,溶液的pH逐渐减小,pH=7前,溶液中的溶质为NaOH、NaCl。(微粒有Na+、OH-、Cl-、H2O)
②C点处恰好完全中和,溶液的pH=7,此时溶液的溶质为NaCl。(微粒有
Na+、Cl-、H2O)
③继续滴加盐酸至过量,溶液的pH<7,此时溶液的溶质为HCl、NaCl。(微粒有Na+、Cl-、H+、H2O)
(2)将氢氧化钠溶液滴入盐酸的pH变化如图2所示。
素养分层
A层 基础必会
1.下列反应是中和反应的是(B)
A.氢氧化钠与二氧化碳 B.石灰水与稀盐酸
C.稀硫酸与氧化铜 D.二氧化碳与石灰水
解析:二氧化碳与氢氧化钠的反应,二氧化碳属于非金属氧化物,不是中和反应,故A错误;石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙是一种碱,稀盐酸是一种酸,二者反应生成的氯化钙是一种盐,同时生成水,属于中和反应,故B正确;氧化铜与稀硫酸的反应,氧化铜为金属氧化物,不是中和反应,故C错误;二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,二氧化碳属于非金属氧化物,不属于中和反应,故D错误。
2.(2022·淄博张店期末)中和反应在生产、生活中应用广泛。下列应用的主要原理不涉及中和反应的是(B)
A.氢氧化铝用于治疗胃酸过多 B.生石灰用于加热即热食品
C.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
解析:氢氧化铝用于治疗胃酸过多,氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应。生石灰用于加热即热食品,利用的是生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应的反应物是金属氧化物和水,不属于中和反应。熟石灰用于改良酸性土壤,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应。硼酸用于处理皮肤上沾有的碱,该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应,属于中和反应。
3.(2022·淄博博山期末)蚊子、蚂蚁等昆虫叮咬人后,会向人体注入一种叫蚁酸(甲酸)的物质,为减轻皮肤痒痛,可涂抹下列物质中的(C)
A.柠檬汁 B.苛性钠溶液
C.肥皂水 D.食盐水
解析:蚁酸(即甲酸)显酸性,可以在皮肤上涂抹一些弱碱性物质中和酸,柠檬汁显酸性,A不符合,苛性钠溶液具有强碱性和腐蚀性,不能涂抹在皮肤上,B不符合,食盐水呈中性,D不符合,肥皂水呈弱碱性,C符合。
4.下列关于中和反应的说法,正确的是(C)
A.碱性物质和稀盐酸混合发生的反应一定是中和反应
B.酸碱中和反应生成的盐一定可溶
C.工厂废水中含有的硫酸可用氨水中和
D.可用氢氧化钠固体与稀盐酸反应验证中和反应放热
解析:碱性物质和稀盐酸混合发生的反应不一定是中和反应,如碳酸钠属于盐,其水溶液呈碱性,碳酸钠能够与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,是盐与酸的反应,不属于中和反应,故A错误;酸碱中和反应生成的盐不一定是可溶的,如硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,故B错误;氨水是一种碱溶液,能够中和工厂废水中含有的硫酸生成硫酸铵和水,故C正确;氢氧化钠固体溶于水放出热量,所以用氢氧化钠固体与稀盐酸反应不能验证中和反应放热,故D错误。
5.(2021·自贡中考) 某学习小组进行盐酸与氢氧化钠的中和反应实验时,在常温下,向一定量的某溶液中滴加X溶液,得到了如图所示的pH变化曲线,下列说法正确的是(C)
A.X是盐酸
B.向a点的溶液中加入硫酸铜溶液产生蓝色沉淀
C.b点表示盐酸和氢氧化钠恰好完全反应
D.c点溶液中的阴离子只有OH-
解析:A、由图可知,一开始pH小于7,随着反应的进行,pH逐渐增大至大于7,故该实验是将氢氧化钠溶液滴到稀盐酸中,故X是氢氧化钠,不符合题意;B、a点时,pH小于7,盐酸还未完全反应,溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢,加入硫酸铜溶液,不会产生沉淀,不符合题意;C、b点时,pH=7,表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应,符合题意;D、c点时,pH>7,此时氢氧化钠过量,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,阴离子有氢氧根离子和氯离子,不符合题意。
6.(2022·淄博临淄区期中)在氢氧化钠溶液中加入盐酸至恰好完全反应,反应的微观示意图见图。下列有关认识错误的是(D)
A.反应结束时溶液的pH=7
B.反应前后元素的种类没有变化
C.盐酸与氢氧化钠的反应属于中和反应
D.该微观图还可说明氢氧化钠是由分子构成的
解析:反应后溶液中含有的是钠离子和氯离子以及水分子,是氯化钠的水溶液,呈中性,pH等于7,故A正确;反应前后,元素的种类不变,故B正确;盐酸的溶液中含有氢离子、氯离子,氢氧化钠的溶液中含有钠离子、氢氧根离子,反应后得到的氯化钠溶液中含有钠离子、氯离子和水分子,故该反应的实质是氢离子与氢氧根离子的反应,属于中和反应,故C正确;该微观图可以看出有的物质是由离子构成的,如氢氧化钠和氯化钠,故D错误。
7.中和反应在生活中有着广泛的应用。
(1)小明同学近日常吐酸水,医生先给他做了检查,然后开了一种含氢氧化铝的药品,该药品的作用是__中和过多的胃酸__,写出该反应的化学方程式:__Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O__,医生同时又提醒小明要注意饮食,少吃含__酸__(填“酸”或“碱”)的食品。
(2)用熟石灰中和一定量的稀盐酸时,熟石灰与盐酸反应的化学方程式为__Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O__,当恰好完全反应时,溶液中的溶质为__CaCl2__。
解析:(1)氢氧化铝为难溶性碱,能中和过多的胃酸;氢氧化铝与胃液中的盐酸反应生成氯化铝和水,据此书写化学方程式;胃酸过多应少吃含酸的食品。
(2)氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水,当恰好完全反应时,溶质为氯化钙。
B层 能力进阶
8.(2022·枣庄滕州期末)某实验小组想探究氢氧化钠与盐酸是否发生反应。下列方案和现象无法证明发生反应的是(D)
A.向氢氧化钠溶液中先加石蕊、再逐滴加入盐酸,颜色变化为蓝色→紫色→红色
B.向氢氧化钠溶液中先加酚酞、再逐滴加入盐酸,颜色变化为红色→无色
C.向盐酸中先加石蕊、再逐滴加入氢氧化钠溶液,颜色变化为红色→紫色→蓝色
D.向氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸,pH变化为14→11→8
解析:A.滴有石蕊试液的氢氧化钠溶液显蓝色,逐滴加入盐酸至过量,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由蓝色变为紫色,继续滴加盐酸,溶液显酸性,溶液颜色变为红色,故正确;B.滴有酚酞的氢氧化钠溶液显红色,逐滴加入盐酸至过量,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,故正确;C.滴有石蕊试液的盐酸为红色,逐滴加入氢氧化钠溶液至过量,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为紫色,继续滴加氢氧化钠溶液,溶液显碱性,溶液颜色变为蓝色,故正确;D.向氢氧化钠溶液中逐滴加入盐酸,溶液的pH减小,但仍为碱性,可能是溶液的稀释引起的,不能说明氢氧化钠与盐酸发生反应,故错误。
9.(2022·泰安期末)将36.5 g 10%稀盐酸和40 g 10%氢氧化钠溶液混合,反应后滴加紫色石蕊颜色变成(D)
A.红色 B.蓝色 C.无色 D.紫色
解析:36.5 g 10%稀盐酸中含有溶质的质量为36.5 g×10%=3.65 g,40 g 10%氢氧化钠溶液中含氢氧化钠的质量为40 g×10%=4 g。
反应中消耗盐酸与氢氧化钠的质量比关系如下:
HCl+NaOH===NaCl+H2O
36.5 40
可知,36.5份质量的氯化氢与40份质量的氢氧化钠恰好完全反应,则将36.5 g 10%稀盐酸和40 g 10%氢氧化钠溶液混合,恰好完全反应,溶液显中性,反应后滴加紫色石蕊颜色为紫色。
10.已知中和反应是放热反应,做中和反应实验时,向10 mL氢氧化钠溶液中滴几滴酚酞溶液,然后再逐滴加入稀盐酸,下列有关图像正确的是(D)
解析:氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,属于放热反应,温度逐渐升高,完全反应后,温度恢复至室温,不可能比室温低,A错误;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,原氢氧化钠溶液中含有水,不可能从0开始增加,B错误;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,溶液中钠离子的个数不变,C错误;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,随着稀盐酸的加入,溶液的总质量逐渐增加,D正确。
11.推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是(A)
A.酸和碱能发生中和反应,则硝酸与氢氧化钠也能发生中和反应
B.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
C.碱溶液能使石蕊试液变蓝,则能使石蕊试液变蓝的溶液一定是碱
D.活泼金属能与稀盐酸反应放出气体,则能与稀盐酸反应放出气体的物质一定是活泼金属
解析:酸和碱能发生中和反应,硝酸与氢氧化钠分别属于酸和碱,也能发生中和反应,A正确;中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,B错误;碱溶液能使石蕊试液变蓝,但能使石蕊试液变蓝的溶液不一定是碱,也可能是碳酸钠等盐溶液,C错误;能与稀盐酸反应放出气体的物质不一定是活泼金属,如碳酸钙等,D错误。
12.(2021·绥化中考)中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。
(1)向盛有一定量稀盐酸的密闭隔热容器中,加入氢氧化钠固体,利用数字传感器测出反应时间与溶液温度变化的图像如图所示。
①甲同学得出结论:稀盐酸和氢氧化钠反应过程中放热。乙同学不同意他的观点,乙同学的理由是氢氧化钠固体溶于水放热,也能使温度升高。
②丙同学取少量反应后的溶液于试管中,加入无色酚酞溶液,无明显现象,于是三位同学对反应后溶液中溶质的成分作出猜想:
猜想一:NaCl
猜想二:NaCl和NaOH
猜想三:__NaCl和HCl__
③同学们经过讨论后认为猜想__二__一定不正确。
④为了验证其余猜想,丙同学进行如下探究。
实验操作 实验现象 实验结论
另取少量反应后的溶液于试管中,加入锌粒 __产生气泡__ 猜想三正确
(2)丁同学在试管中加入约1 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。然后边用滴管慢慢滴入稀硫酸,边不断振荡试管,至溶液颜色__由红色变成无色__为止,说明氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应,该反应的化学方程式为__2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O__。
(3)结合上述实验,中和反应的实质是__氢离子和氢氧根离子结合生成水分子__。
解析:(1)①乙同学的理由是氢氧化钠固体溶于水放热,也能使温度升高。②猜想一:恰好完全反应时是NaCl,猜想二:氢氧化钠过量时是NaCl和NaOH,猜想三:盐酸过量时是NaCl和HCl。③同学们经过讨论后认为猜想二一定不正确,是因为加入无色酚酞溶液,无明显现象,说明溶液中不含有氢氧化钠。④探究过程:
实验结论是猜想三正确,故另取少量反应后的溶液于试管中,加入锌粒,锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,故会产生气泡。
(2)丁同学在试管中加入约1 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。然后边用滴管慢慢滴入稀硫酸,边不断振荡试管,至溶液颜色由红色变成无色为止,说明氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应,生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O。(3)结合上述实验,中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
13.小徐为判断酸碱中和反应是否进行完全,往20 g 10%的氢氧化钠溶液中滴加10%的盐酸,装置如图1。
图1实验中温度变化如表所示。
加入盐酸的体积V/mL 5 11 18 23 19
溶液温度t/ ℃ 28.7 34.1 37.8 35.3 33.4
(1)判断方法一:利用指示剂颜色变化判断。溶液红色消失,因为中和反应的结果是酸和碱各自的特性都消失,图2描述的是氢氧化钠与盐酸反应的微观实质,请用符号或文字表示酸碱反应的实质:__H++OH-===H2O(或氢离子+氢氧根离子→水分子)__。
(2)根据表格数据分析,当温度为__37.8__ ℃时表明中和反应完全进行。由此得出判断方法二:利用__温度__变化来判断是否完全中和。
(3)判断方法三:通过计算获取准确的数据来判断,当加入盐酸溶液的质量为__18.25__g时反应完全进行。
解析:(1)氢氧化钠与盐酸反应的微观实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,符号或文字表达式:H++OH-===H2O或氢离子+氢氧根离子―→水分子。(2)根据表格数据分析,当温度为37.8 ℃时表明中和反应完全进行,是因为此时温度最高,由此得出判断方法二:利用温度变化来判断是否完全中和。
(3)设盐酸质量为x,
NaOH + HCl===NaCl+H2O,
40 36.5
20 g×10% x×10%
=,
x=18.25 g。
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