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酸 碱 中和反应
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2022版课标
内容 要求 1.以盐酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钙为例,通过实验探究认识酸、碱的主要性质和用途。
2.了解检验溶液酸碱性的基本方法。
3.知道酸碱性对人体健康和农作物生长的影响。
续表
2022版课标
学习活动建议 实验探究活动:探究氢氧化钠溶液和稀盐酸发生中和反应时的温度变化、pH变化;自制酸碱指示剂并观察其在不同溶液中的颜色变化;使用pH试纸等检测生活中常见溶液的酸碱性。
项目式学习活动:探究溶液酸碱性与植物生长的关系;小组协作完成当地土壤酸碱性测定的实验,提出土壤改良的建议或适宜的种植方案。
续表
2022版课标
情境素材建议 人体内几种液体的正常pH范围,作物生长适宜的pH范围,生活中常见物质的酸碱性,酸碱指示剂的发现,久置氢氧化钠溶液的成分,用食醋清洗水壶中的水垢,酸性和碱性废水的处理。
考情分析
考点 近五年考查情况(题型/分值)
2023 2022 2021 2020 2019
考点一 酸的常见性质与用途 实验探究题/2 选择题/1.5 物质组成与变化分析题/2 选择题/0.5 生活、生产应用题/2 生活、生产应用题/2 生活、生产应用题/2
物质组成与变化分析题/2
考点二 碱的常见性质与用途 物质性质及应用题/5 生活、生产应用题/2 物质组成与变化分析题/3 实验探究题/1 生活、生产应用题/1
实验探究题/2
续表
考点 近五年考查情况(题型/分值)
2023 2022 2021 2020 2019
考点三 中和反应 物质组成与变化分析题/1 物质组成与变化分析题/1
考点四 酸碱度及pH 物质性质及应用题/1 生活、生产应用题/2
命题规律
常见的酸(盐酸、硫酸)及常见的碱(氢氧化钠、氢氧化钙)等,是山西中考必考内容,且在中考中所占分值较大。通常结合酸、碱在实际生活中的用途考查酸、碱的性质,酸、碱与其他物质间的相互反应和转化。
中和反应的概念和微观实质,是山西中考的重要考点,常结合中和反应在实际中的应用考查学生的知识运用和问题分析能力,酸碱指示剂和溶液pH的测定以及pH在日常生活中的应用,是山西中考常考内容。
由于山西中考的不确定性结构,该部分知识在各部分题型中均可能出现,因此需要把具体知识与真实情境结合起来以多种考查方式进行学习、分析,培养学生运用知识解释现象和解决问题的能力。
核心物质转化关系图(常见酸和碱)
“—”表示物质间相互反应,“→”表示由一种物质生成另一种物质,写出对应的化学方程式:
① 2HCl+Fe=FeCl2+H2↑ ;
H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑
2HCl+Fe = FeCl2+H2↑
H2SO4+Fe = FeSO4+H2↑
② 6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O ;
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
6HCl+Fe2O3 = 2FeCl3+3H2O
3H2SO4+Fe2O3 = Fe2(SO4)3+3H2O
③ HCl+NaOH=NaCl+H2O ;
HCl+NaOH = NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
④ 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ ;
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+H2O+CO2↑
H2SO4+Na2CO3 = Na2SO4+H2O+CO2↑
⑤ HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
⑥ H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
HCl+AgNO3 = AgCl↓+HNO3
H2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+2HCl
⑦ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ;
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+H2O
⑧ 2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 ;
Ca(OH)2+CuSO4=Cu(OH)2↓+CaSO4
2NaOH+CuSO4 = Cu(OH)2↓+Na2SO4
Ca(OH)2+CuSO4 = Cu(OH)2↓+CaSO4
⑨ Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
⑩ Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2+2HCl = CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaOH
中考考点突破
考点一 酸的常见性质与用途
1. 定义:在水溶液中解离出的 阳离子全部是 氢离子 的化合物,即酸→H+ + 酸根离子。
氢离子
2. 常见的酸:
常见的酸 盐酸 硫酸
溶质的化学式 H Cl H2SO4
颜色、状态 无色液体 无色液体
气味 有刺激性气味 无味
HCl
H2SO4
有刺激性气味
续表
常见的酸 盐酸 硫酸
特性 浓盐酸易 挥发 ,打开试剂瓶后,瓶口出现 白雾 浓硫酸有 吸水性 (物理性质)、 强腐蚀性 (能夺取纸张、木材里的水分,生成黑色的炭)
用途 用于 金属除锈 、制造药物,人体胃液中含有盐酸,帮助消化等 用于 金属除锈 、作化工原料等,浓硫酸在实验室常用作 干燥剂
挥发
白雾
吸水性
强腐蚀性
金属除锈
金属除锈
干燥剂
【注意】
(1)浓硫酸有吸水性,而稀硫酸没有。
(2)浓盐酸和浓硫酸露置于空气中,溶质质量分数都会 减小 。浓盐酸由于具有挥发性,溶质质量 减小 ,溶液质量 减小 ;浓硫酸由于具有吸水性,溶剂质量 增大 ,溶液质量 增大 。二者都应 密封 保存。
减小
减小
减小
增大
增大
密封
(3)稀释浓硫酸时,一定要将 浓硫酸 沿器壁慢慢注入 水 里,并用玻璃棒不断搅拌(如图),玻璃棒搅拌的作用是 散热 。切不能将水倒入浓硫酸中。因为水的密度较小,水会浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热能使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,非常危险!
浓硫酸
水
散
热
记忆口诀:酸入水,沿器壁,缓慢倒,不断搅。
(4)若不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即 用大量水冲洗 ,然后再涂上3%~5%的 碳酸氢钠溶液 。
用大量水冲洗
碳酸氢钠溶液
3. 酸的化学性质:酸具有相似的化学性质,是因为酸溶液中都含有________________。
(1)与指示剂反应:酸能使紫色石蕊溶液变为___色,不能使无色酚酞溶液变色。
(2)与活泼金属反应:
规律:酸 + 活泼金属→____+______;基本反应类型:_________
举例:①稀盐酸和铁反应的化学方程式:________________________
现象:___________________________________________
微观实质:_____________________________________________________________
②稀硫酸和锌反应的化学方程式:______________________________
现象:_____________________
微观实质:________________________________________________________
2HCl + Fe =FeCl2 + H2↑
H+(或氢离子)
红
盐
氢气
置换反应
固体减少,有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
铁原子变成亚铁离子,氢离子变成氢原子,氢原子结合成氢分子
H2SO4 + Zn =ZnSO4 + H2↑
固体减少,有气泡产生
锌原子变成锌离子,氢离子变成氢原子,氢原子结合成氢分子
(3) 与金属氧化物的反应:
规律:酸 + 金属氧化物→____+____;基本反应类型:___________
举例:
①稀盐酸和氧化铁反应的化学方程式:___________________________
现象:___________________________________
②稀硫酸和氧化铜反应的化学方程式:___________________________
现象:_________________________________
6HCl +Fe2O3 = 2FeCl3 +3H2O
红棕色固体溶解,溶液由无色变为黄色
黑色固体溶解,溶液由无色变为蓝色
盐
水
复分解反应
H2SO4 +CuO = CuSO4 +H2O
(4)与碱反应:
规律:酸 + 碱→____+____;基本反应类型:___________
举例:
①稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:___________________
_______ 现象:无明显现象
②稀硫酸和氢氧化钙溶液反应的化学方程式:______________________
______________ 现象:无明显现象
微观实质:_________________________________
盐
水
复分解反应
HCl +NaOH = NaCl
H2SO4 +Ca (OH) 2 =
CaSO4 +2H2O
氢离子与氢氧根离子结合成水分子
+H2O
(5) 与某些盐反应:
规律:酸 + 盐→新酸 + 新盐,基本反应类型:___________
举例(共性):
①稀硫酸和碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________________________ , 现象:___________
微观实质:_____________________________________________
②稀盐酸和碳酸钙反应的化学方程式:
__________________________________ ________
现象:______________________
复分解反应
H2O +CO2↑
H2SO4 +Na2CO3 = Na2SO4 +
有气泡产生
氢离子与碳酸根离子结合成水分子和二氧化碳分子
2HCl +CaCO3 = CaCl2 +
H2O +CO2↑
固体减少,有气泡产生
(5) 与某些盐反应:
举例(差异性):
①稀硫酸和氯化钡溶液反应的化学方程式:
_______________________________ , 现象:_____________
微观实质:_____________________________________
②稀盐酸和硝酸银溶液反应的化学方程式:
_____________________________ _______, 现象:_____________
微观实质:_____________________________________
H2SO4 +BaCl2 = 2HCl + BaSO4↓
生成白色沉淀
HCl +AgNO3 = AgCl↓ +HNO3
生成白色沉淀
硫酸根离子与钡离子结合成硫酸钡沉淀
氯离子与银离子结合成氯化银沉淀
针对训练
1. (2023广安改编)食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构模型如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 乙酸的化学式为CH3COH
B. 乙酸能使酚酞溶液变红
C. 乙酸可以用于除水垢
D. 乙酸可用于治疗胃酸过多
C
2. 实验课上,老师布置了四个探究实验。当把胶头滴管里的液体全部加入试管后,可以达到实验目的的是( D )
A. 证明鸡蛋壳中含碳酸钙
B. 证明稀硫酸能与氢氧化钠反应
C. 证明稀硫酸中的H+溶解了氧化铜
D. 证明在金属活动性顺序表中,铁排在氢前
D
3. (2023衡阳改编)硫酸和盐酸是化工生产、实验室中常用的两种重要的酸,在生活中也有重要的用途。
(1)家用洁厕灵中含有盐酸,保存时应注意 密封(或放在幼儿拿不到的地方) ,验证洁厕灵呈酸性,可用的试剂是 紫色石蕊溶液 。不能用铝制容器盛放洁厕灵,原因是 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ (用化学方程式表示)。结合性质分析洁厕灵使用时还需注意的是 不要接触皮肤(合理即可) (写一条)。
(2)化工生产中,两种酸都可用于金属除锈,请写出盐酸除铁锈的化学方程式: Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 。
(3)实验室制取氢气通常选用稀硫酸,不选用盐酸的原因是 盐酸易挥发,会使制得的气体不纯 。
密封(或放在幼儿拿
不到的地方)
紫色石蕊溶
液
2Al+6HCl = 2AlCl3
+3H2↑
不要接触皮肤(合理即可)
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
盐酸
易挥发,会使制得的气体不纯
4. (原创)食醋在生活中有很多妙用,比如用铁锅炒菜时加醋可以更有效补充铁元素,原因是 铁与食醋发生反应生成人体易于吸收的亚铁离 ,这样做可以有效预防的疾病是 贫血 。
5. (原创) 在一次自主学习课上,小陈以图形转换的形式将常见物质的相互关系进行了如下整合。已知B为氧化物,A、C、D属于同种类别的物质。图形中的“→”指一种物质可反应生成另一种物质,“—”指两种物质可发生反应。
铁与食醋发生反应生成人体易于吸收的亚铁
离子
贫血
(1)A的化学式是 NaCl 。
(2)NaOH→B的化学方程式为 HCl+NaOH=NaCl+H2O(合理即可) 。
(3)HCl—D的化学方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 。
NaCl
HCl+NaOH = NaCl+H2O(合理
即可)
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+
CO2↑
(4)NaOH—C的微观实质是 铜离子(或铁离子)和氢氧根离子结合生成氢氧化铜(或氢氧化铁)沉淀 。
铜离子(或铁离子)和氢氧根离子结
合生成氢氧化铜(或氢氧化铁)沉淀
【解析】HCl与NaOH都能生成B,且B为氧化物,则B为H2O;A、C、D属于同种类别的物质,根据图中的转化关系,可知A、C、D属于盐,HCl与NaOH都能生成A,则A为NaCl;C能与NaOH反应且可由HCl转化生成,则C为氯化铜或者氯化铁等;D能与HCl反应且由NaOH转化生成,则D为Na2CO3。
6.(2023太原二模)同学们在实验室中进行了“酸的化学性质”实验,请你与他们一同完成实验报告的填写。
【实验目的】①加深对酸的主要性质的认识。
②通过实验解释生活中的一些现象。
【实验用品】试管、玻璃片、玻璃棒、 镊子 、胶头滴管。
稀盐酸、氢氧化钙溶液、石蕊溶液、酚酞溶液、铁
钉、pH试纸。
镊子
【实验步骤】
(1)测定稀盐酸的pH。测定结果pH < (填“>”“<”或“=”)7。
(2)按如图所示完成实验。
①C试管中观察到的现象是 溶液由红色变为无色 。
<
溶液由红色变为无色
②D试管中发生反应的化学方程式为 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 。
Fe+2HCl = FeCl2+
H2↑
【问题与交流】由以上实验能够解释日常生活中的什么现象?请举一例说明。
日常生活中将醋滴在铁皮上会有气泡产生(合理即可)。
日常生活中将醋滴在铁皮上会有气泡产生(合理即可)。
考点二 碱的常见性质与用途
1. 定义:在水溶液中解离出的 阴离子全部是 氢氧根离子 的化合物,即碱→金属离子(或铵根离子)+ OH- 。
氢氧根离子
常见的碱 氢氧化钠 氢氧化钙
化学式 NaOH Ca(OH)2
俗名 火碱、烧碱、苛性钠 熟石灰、消石灰
颜色、状态 白色 固体 白色 粉末
溶解性 极易溶于水,溶解时 放大量热 微 溶于水,溶解度随温度升高而 减小
特性 易潮解,有强 腐蚀 性 有较强腐蚀性
NaOH
Ca(OH)2
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
白色
白色
放出
微
减小
腐蚀
2. 常见的碱:
续表
常见的碱 氢氧化钠 氢氧化钙
用途 重要化工原料,应用于 制取肥皂 、石油、印染等工业;做某些气体的干燥剂、与油脂 反应 去除油污等 作 建筑材料 、配制农药波尔多液、树木上涂刷石灰浆、改良 酸性 土壤等
工业制法 (用化学方程式表示) Ca(OH)2+ Na2CO3=CaCO3↓+ 2NaOH CaO+H2O=Ca(OH
(放热反应)
制
取肥皂
反应
建筑材料
酸
性
Ca(OH)2+Na2CO3 =
CaCO3↓+2NaOH
CaO+H2O = Ca(OH)2
【注意】(1)常见有颜色且不溶于水的碱:Cu(OH)2为 蓝 色沉淀,Fe(OH)3为 红褐 色沉淀。
(2)氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要 用大量的水冲洗 ,再涂上 硼酸溶液 。
蓝
红褐
用大量
的水冲洗
硼酸溶液
3. 碱的化学性质:碱具有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有____________________ 。
(1)与指示剂反应:碱能使紫色石蕊溶液变为___色,使无色酚酞溶液变为____色。
(2)与某些非金属氧化物反应:
规律:碱+ 非金属氧化物→____+ ____,不属于基本反应类型
举例:①氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式:_________________
______________
②氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式:_______________________
_________
OH-(或氢氧根离子)
蓝
红
盐
水
Ca (OH) 2 + CO2 = CaCO3↓
2NaOH +CO2 =
Na2CO3 + H2O
+ H2O
(3)与酸反应:
规律:碱+ 酸→____+____,基本反应类型:____________
举例:①氢氧化钠溶液和稀硫酸反应的化学方程式:________________
____________________
②氢氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式:_________________________
__________ 现象:_________________________________
③氢氧化铁和稀盐酸反应的化学方程式:_________________________
__________ 现象:__________________________________
盐
水
复分解反应
Cu(OH)2 +H2SO4 =CuSO4
+ 2H2O
蓝色固体溶解,溶液由无色变为蓝色
3H2O
Fe(OH)3 +3HCl =FeCl3 +
红褐色固体溶解,溶液由无色变为黄色
2NaOH +H2SO4
=Na2SO4 +2H2O
(4)与某些盐反应
规律:碱溶液+盐溶液→新碱 + 新盐,基本反应类型:___________
举例(共性):
①氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应的化学方程式:_________________
__________________ 现象:__________________________________
微观实质:_______________________________________
②氢氧化钠溶液和氯化铁溶液反应的化学方程式:_________________
__________________ 现象:_________________________________
微观实质:_______________________________________
复分解反应
2NaOH +CuSO4 =
Cu(OH)2↓ +Na2SO4
生成蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色
氢氧根离子和铜离子结合成氢氧化铜沉淀
3NaOH +FeCl3 =
Fe (OH)3↓ +3NaCl
生成红褐色沉淀,溶液由黄色变为无色
铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀
举例(差异性):
氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液反应的化学方程式:
______________________________________
现象:_____________
微观实质:_______________________________________
Ca (OH) 2 + Na2CO3 = CaCO3↓ +2NaOH
生成白色沉淀
钙离子和碳酸根离子结合成碳酸钙沉淀
针对训练
1. (原创)烧碱是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛,下列有关烧碱的说法正确的是( C )
A. 俗名是碳酸钠 B. 可作食品干燥剂
C. 能与油脂反应 D. 常用于治疗胃酸过多
C
2. (原创)在生产生活中常遇到酸和碱,了解它们的性质,可以帮助我们更好地利用它们。下列关于酸和碱的说法正确的是( B )
A. 氢氧化钙可作干燥剂
B. 胃液中含有盐酸,可帮助消化
C. 浓硫酸有腐蚀性,故应密封保存
D. 称量氢氧化钠时,应放在纸上称量
B
3. (原创)化学实验是学习化学、提升素养的重要途径。在课外活动中,同学们利用下列装置进行了相关实验,当把胶头滴管中的液体滴入广口瓶后,能达到实验目的的是( A )
A
A.验证氢氧化
钠溶液已变质
B.验证氢氧化钠
与盐酸反应放热
C.验证白色固体
中含氢氧化钙
D.配制农药
波尔多液
【解析】A. 验证氢氧化钠溶液已变质即检验溶液中含有碳酸钠,稀盐酸可检验溶液中是否存在碳酸钠,故A能达到实验目的;B. 稀盐酸中有水,氢氧化钠固体溶于水也会放热,故B不能达到实验目的;C. 能与稀盐酸反应的白色固体有氢氧化钠等,不一定就是氢氧化钙,故C不能达到实验目的;D. 配制农药波尔多液应用氢氧化钙与硫酸铜溶液,故D不能达到实验目的。故选A。
4. (原创)氢氧化钠、氢氧化钙是两种常见的碱,在生活、生产中有着广泛的用途。请结合所学知识完成相关问题。
(1)中国是世界碳排放大国,为实现降“碳”,工业上常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳以实现降“碳”,写出反应的化学方程式: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 。
CO2+2NaOH =Na2CO3+H2O
(2)土壤酸碱性影响植物生长,利用传感技术可检测土壤的酸碱性,当土壤呈酸性时,可向土壤中加入 氢氧化钙 进行调节。
氢氧化钙
(3)现在大部分城市都采用高层建筑作为人们的住所,装修房子时常在墙上涂抹石灰浆,石灰浆可由生石灰反应制取,其发生反应的化学方程式为 CaO+H2O=Ca(OH)2 ,基本反应类型为 化合反应 。
CaO+H2O = Ca(OH)2
化合
反应
5. 烧碱是重要的化工原料,用生石灰通过一系列转化可制得烧碱,同时烧碱可以进一步制得其他物质,它们的转化关系如图所示,请回答下列问题。
分析1:X的一种用途是 改良酸性土壤 。
改良酸性土壤
分析2:转化②的化学方程式为 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 。
分析3:转化③的化学方程式为 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓ ,该反应的微观实质是 铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀 。
Ca(OH)2+Na2CO3 = CaCO3↓+
2NaOH
3NaOH+FeCl3 = 3NaCl+
Fe(OH)3↓
铁离子和氢氧根离子反应生成
氢氧化铁沉淀
6. (2023百校四改编)同学们在实验室里完成了酸、碱化学性质的实验,请你与他们一起完成下列实验内容。
【实验目的】
加深对酸和碱的主要性质的认识。
【实验步骤】
(1)在白色点滴板的四个空穴中分别滴入几滴稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液,再分别滴入1~2滴紫色石蕊溶液,观察到空穴1中的溶液变红。空穴1中的溶液是 稀盐酸(或稀硫酸) 。
稀盐酸(或稀硫酸)
(2)在试管中加入约2 mL氯化铜溶液,然后滴入几滴氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式为 CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓ 。
(3)向两支试管中各加入相同量的氢氧化钙粉末(用药匙的柄把一端挑一点),然后各加入1 mL水,振荡;继续向其中一支试管中加入1 mL水,振荡;向另一支试管加入1 mL稀盐酸,振荡。两支试管中的现象分别是 一支试管中有白色固体,另一支试管中的白色固体消失(合理即可) 。
CuCl2+2NaOH = 2NaCl+
Cu(OH)2↓
一支试管中有白色固体,另一支试管中的白色固
体消失(合理即可)
【问题与交流】通过实验步骤(3)可验证氢氧化钙的哪些性质?
氢氧化钙微溶于水,氢氧化钙能与盐酸反应。
氢氧化钙微溶于水,氢氧化钙能与盐酸反应。
考点三 中和反应
1. 定义: 酸与碱 作用生成 盐和水 的反应。
2. 实验 酸碱中和反应
【实验过程】(图1)
在烧杯中加入约5 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌溶液,当观察到 溶液颜色恰好变为无色 ,即可证明二者恰好完全反应,同时也可证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应。
酸与碱
盐和水
溶液颜
色恰好变为无色
思路:通过实验证明,反应物 氢氧化钠 消失,说明二者发生了反应。
加入指示剂的作用: 显色,便于观察实验 。
氢氧化钠
显色,便于观察实验
【微观分析】(图2)
①反应过程中减少的粒子是 H+、OH- (填符号,下同),没有发生变化的粒子是 Na+、Cl- ,增加的粒子是 H2O 。
②中和反应的微观实质是 氢离子和氢氧根离子结合成水分子 。
H+、OH-
Na+、Cl-
H2O
氢离子和氢氧根离子结合成水分子
【实验过程中溶液pH变化分析】(图3)
当氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应时,图像中对应的点是__,a、b、c三点对应溶液的溶质成分分别是______________ 、 NaCl、
_______________。
b
NaOH和NaCl
NaCl
NaCl和HCl
3. 应用:
①改良土壤:农业上用_______改良酸性土壤。
②处理废水:用熟石灰中和含有硫酸的废水,化学方程式为
_________________________________
③用于医疗:服用含氢氧化铝的药物中和过多胃酸,化学方程式为_______________________________
④日常生活:人被某些蚊虫叮咬后涂一些含碱性物质的溶液(如肥皂水) ,可减轻痛痒。
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
Al (OH) 3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
熟石灰
针对训练
1. (2023连云港)胃舒平成分之一为Al(OH)3,其用于治疗胃酸过多症时发生的化学应属于( D )
A. 化合反应 B. 分解反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
2. (原创) 中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。下列应用中和反应原理的是( A )
A. 熟石灰改良酸性土壤 B. 盐酸用于除铁锈
C. 一氧化碳冶炼金属 D. 炉具清洁剂去油污
D
A
3. (原创) 同学们利用溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液测定一瓶稀盐酸的溶质质量分数,实验装置及所得数据如图所示,下列说法正确的是( D )
A. 0点时锥形瓶中滴加酚酞溶液变红
B. a点时溶液中的阳离子只有Na+
C. b点时消耗氢氧化钠的质量为40 g
D. c点时溶液含有两种溶质
D
4. (2023武威)某化学兴趣小组的三位同学在学习了硫酸与氢氧化钠反应后,从“宏—微—符”不同角度对其进行图像描述。图A是实际操作图,图B是反应过程中溶液的酸碱度变化图,图C是微观粒子结合过程的示意图。
根据以如图示,回答下列问题:
(1)依据图A、图B可知,该实验是将 硫酸 滴加到另一种溶液中。
(2)图B中b点溶液中的溶质是 氢氧化钠、硫酸钠 。
硫酸
氢氧化钠、硫酸钠
(3)向pH=7的溶液中滴加氯化钡溶液,发生反应的化学方程式为 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 。
(4)写出图C中方框内乙粒子的符号: 。
BaCl2+Na2SO4 = BaSO4↓+2NaCl
5. (原创)合理调控化学反应能够造福人类。同学们围绕中和反应开启认识“物质的化学变化”的项目化探究之旅。
任务一:调研身边中和反应的应用
【社会调查】治疗胃酸过多的药物种类较多,成分不同,遵医嘱服用均可以治疗胃酸过多。如图中利用中和反应治疗胃酸过多的药物是 复方氢氧化铝片 。
复方氢氧化铝片
【解析】胃酸的主要成分是盐酸,中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应,故利用中和反应治疗胃酸过多的药物是复方氢氧化铝片。
任务二:探究中和反应进程
【查阅资料】①硫酸钡为难溶于水的白色沉淀。②电导率表示物质传输电流强弱的一种测量值,水溶液中所含离子浓度越大,电导率越高。
【进行实验】在烧杯中倒入滴有酚酞溶液的氢氧化钡溶液,将传感器插入溶液中,用滴定管向烧杯中滴入稀硫酸,并开启磁力搅拌器。实验设计与传感器检测溶液电导率的变化如图所示。
数据分析 烧杯中实验现象 反应分析
A点 溶液呈红色 发生反应的化学方程式为 Ba(OH)2+H2SO4= BaSO4↓+2H2O
B点 有白色沉淀产生,溶液呈红色
C点 有白色沉淀产生,溶液呈无色
溶液呈红色
Ba(OH)2+H2SO4
= BaSO4↓+2H2O
【分析讨论】
(1)D点时,溶液仍呈无色,但导电率增大的原因是 过量的稀硫酸不能使酚酞溶液变色,但溶液中离子浓度变大,溶液导电性增强 。
(2)从微观的角度分析中和反应的实质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 。
【解析】任务二:氢氧化钡溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,A点电导率无明显变化,说明此时反应还未开始,因此仅能观察到溶液呈红色;加入硫酸后,发生反应生成白色沉淀,C点时氢氧化钡与硫酸恰好完全反应,烧杯中的液体为水,纯水导电性差,因此电导率接近于0;随后硫酸过量,酸不能使酚酞溶液变色,但酸溶液中的氢离子、硫酸根离子增强了溶液导电性。
过量的稀硫
酸不能使酚酞溶液变色,但溶液中离子浓度变大,溶液导电性增
强
氢离子和氢氧根离子
结合生成水分子
任务三:尝试解决工程难题
【提出问题】中缅国际通道大理至临沧铁路项目由中国承建。在建设红豆山隧道时,检测发现洞内出现了H2S、CO等有毒、有害气体和高浓度的CO2。从环境保护的角度出发,如何消除这些气体,保证施工人员的安全?
【成果分享】
(1)应用中和反应原理消除洞内有毒气体H2S的方法是 向洞内喷淋石灰水 。
(2)可选用 活性炭 有效消除有毒气体CO。
向洞内喷
淋石灰水
活性炭
【项目检查】
我们还可以从哪些方面探究中和反应,请提出你的建议: 中和反应是否伴随能量变化(合理即可) (写一点)。
【解析】任务三:吸收有毒、有害气体可以从物理性质和化学性质出发,如活性炭吸附有毒气体,属于物理方法;利用硫化氢能和碱性溶液反应吸收气体,属于化学方法。认识化学反应可以从反应物、生成物、反应条件、反应速率、反应中能量变化等多角度进行分析。
中和反
应是否伴随能量变化(合理即可)
考点四 酸碱度及pH测定
1. 酸碱指示剂:
(1)定义:能与酸性或碱性溶液发生反应而显示不同颜色的物质。
(2)指示剂的变色规律
溶液的酸碱性 酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
酸碱指示剂 紫色石蕊溶液 红 色 紫色 蓝 色
无色酚酞溶液 无 色 无色 红 色
无色酚酞溶液:酸中无色遇碱红。
红
蓝
无
红
记忆口诀:紫色石蕊溶液:酸红碱蓝中不变
2. 溶液的酸碱度(常用pH表示):
(1)溶液酸碱性与pH的关系:
(2)用pH试纸测定溶液pH的方法: 在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH 。
在白瓷板或玻璃片上放一小
片pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与
标准比色卡比较,读出该溶液的pH
酸
碱
【注意】
(1)不能将pH试纸直接伸入待测液,以免污染试剂。
(2)测定溶液的pH时,试纸不可事先用蒸馏水润湿。
(3)用pH试纸测溶液pH时,读数只能精确至整数位。
(3) 应用:
①调节土壤的pH是改良土壤的方法之一。在农业生产中,农作物一般适宜在pH=7或接近7的土壤中生长;在pH<4的酸性土壤或pH>8的碱性土壤中,一般不适于种植。
②监测雨水的pH,了解空气污染情况。正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH _____5.6。
③测定人体内或排出的液体的pH,帮助人们了解身体的健康状况。
④化工生产中,许多反应必须在一定pH的溶液里才能进行。
小于
(4)下图为溶液pH的变化图像,请将对应的操作填在横线上。
酸性溶液中加水
碱性溶液中加水
碱性溶液中加酸
酸性溶液中加碱
针对训练
1. (2023岳阳改编)同学们进行探究土壤的酸碱性对植物生长影响活动,以下是部分实验操作,其中正确的是( A )
A
A.溶解 B.取上层清液 C.测酸碱性 D.测pH
2. (2023广州改编)不同饮品酸碱度不同,下列果汁或饮料中,呈弱碱性的是( D )
A. 苹果汁(pH≈3) B. 番茄汁(pH≈4)
C. 西瓜汁(pH≈6) D. 苏打水(pH≈9)
D
新课标情境素材建议:生活中常见物质的酸碱性
3. (2023永州改编)化学知识在生活和实验室中应用广泛,下列说法正确的是( B )
A. 可用肥皂鉴别硬水和软水
B. 碳酸氢钠可治疗胃酸过多症
C. 饮用水的pH越大,酸性越强
D. 无色酚酞试液可使NaOH溶液变成红色
B
4. (2023株洲)健康人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如果出现异常,则可能导致疾病。下表是人体内的一些体液和排泄物的正常pH范围。下列有关说法正确的是( C )
血浆 胃液 胆汁 尿液
pH 7.35~7.45 0.9~1.5 7.1~7.3 4.7~8.4
A. 胃液一定显酸性,尿液一定显碱性
B. 胆汁、血浆都呈碱性且胆汁的碱性比血浆强
C. 当胆汁pH<7.1或pH>7.3时,人体可能出现疾病
D. 可使用广泛pH试纸测定血浆的pH是否在正常范围内
C
5. (2019山西)合理选择清洁用品,可以营造整洁、卫生的厨房环境。以下是三种去污用品的相关信息。
(1)它们的用途与 pH(或pH大小,或酸碱度) 紧密相关。
(2)洗手时,不慎误用了油烟机清洗剂,会导致的不良后果是 腐蚀皮肤(或伤害皮肤) 。
(3)洗碗清洁剂去除油污时的现象属于 乳化 。
pH(或pH大小,或酸碱度)
腐
蚀皮肤(或伤害皮肤)
乳化
6. (2023扬州改编)工厂欲处理某酸性含铜废水(主要含CuCl2,还有少量HCl),已知CuCl2溶液呈酸性。化验室提出以下几种处理方法:
(1)方法一:向废水中加入过量铁粉,充分反应,过滤,将所得金属回收处理得到产品。
新课标情境素材建议: 酸性和碱性废水的处理
①加入铁粉发生反应的化学方程式是 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(合理即可) (写一个),该反应属于 置换反应 (填基本反应类型)。
②过滤所得金属的成分是 Fe、Cu (填化学式)。
Fe+2HCl = FeCl2+H2↑(合
理即可)
置换反应
Fe、Cu
(2)方法二:向废水中加入一定量的Na2CO3溶液,在70 ℃条件下充分反应,得碱式碳酸铜。
①加入Na2CO3溶液后,废水的pH 增大 (填“增大”“不变”或“减小”)。
②碱式碳酸铜有多种组成,可表示为Cu(OH)x(CO3)y,x和y需满足的关系式为 2-x-2y=0 。
③若反应温度过高,会生成一种黑色固体。该固体可能是 CuO (填化学式)。
增大
2-x-2y=0
CuO
(3)方法三:用生石灰或石灰石调节废水的pH,向1 L废水中分别加入两种物质,测得废水的pH随加入固体质量的变化如图所示。
①生石灰与水反应的产物是 Ca(OH)2 (填化学式)。
②加入石灰石调节废水的pH,溶液的pH始终小于7,原因是
碳酸钙不与氯化铜发生反应 。
Ca(OH)2
碳酸钙不与氯化铜发生反应
专项突破 无明显现象反应是否发生的探究
方法指导
1. 探究思路:
思路1:检验反应物是否消失或减少。
思路2:检验是否有新物质生成。
2. 探究方法:
(1)酸碱中和反应(无明显现象的中和反应,如氢氧化钠和盐酸反应)。
通过检验反应后H+或OH-是否消失来确定。
加入试剂检验H+(或OH-):①若没有产生对应的现象,说明溶液中H+(或OH-)消失,可验证酸碱发生了反应;②若出现了对应的现象,说明溶液中有H+(或OH-),无法验证酸碱是否发生反应。
【注意】酸碱发生中和反应,生成物为盐和水。无明显现象的中和反应,盐中的离子和水在反应前后均存在于溶液中,无法通过检验生成物来判断反应是否发生。
(2)氢氧化钠与二氧化碳反应。
方案一:通过检验CO2是否消失来确定。CO2消失的原因,除了可能与氢氧化钠溶液反应外,还可能是CO2溶于氢氧化钠溶液中的水或与氢氧化钠溶液中的水发生反应,所以必须设置如下对照实验。
方案二:通过检验是否有Na2CO3(即 C)生成来确定。方法如下:
取样于试管中,加入足量酸溶液,观察是否有气泡产生;或取样于试管中,加入少量含Ca2+或Ba2+的溶液,观察是否有白色沉淀产生。
(3)二氧化碳与水反应。
通过检验是否有H2CO3生成来确定。H2CO3能使紫色石蕊溶液变红,但是需要设置对照实验排除CO2和H2O的干扰,步骤如图所示(取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花分别进行实验)。
【注意】CO2消失的原因,可能是与水发生反应或溶于水,故不能通过检验CO2是否消失来确定反应是否发生。
针对训练
1. (原创)科学探究与实践是提升解决能力的途径,下列实验设计能达到预期目的或效果的是
( C )
C
A.证明CO2能与水反应
B.证明CO2能与氢氧化钠反应
C.证明盐酸和氢氧化钠反应
D.探究氢氧化钠变质程度
2. (2023江西改编)某班同学对“探究无明显现象反应的实验”主题展开项目化学习。
任务一:探究二氧化碳和水的反应
【进行实验1】小组同学用三朵干燥的紫色石蕊纸花按照如图步骤进行实验。
实验步骤 实验现象 实验分析 实验结论
Ⅰ 紫色小花不变色 水不能使紫色石蕊溶液变色 二氧化碳与水反应生成了酸性物质
Ⅱ 色小花 不 变 二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变色
Ⅲ 紫色小 花变成红 二氧化碳和水共同作用使紫色石蕊溶液变色
二氧化碳
与水反应生
成了酸性物
质
紫色小花不变色
紫色小花变成红色
任务二:探究盐酸和氢氧化钠溶液的反应
【进行实验2】向氢氧化钠溶液中滴加几滴酚酞溶液后,为使滴加的盐酸与氢氧化钠充分反应,需要的操作是 边逐滴滴加稀盐酸,边振荡试管 。
边逐滴滴加稀盐酸,边振
荡试管
【收集证据】证明氢氧化钠与盐酸发生了化学反应的现象是 溶液由红色变为无色 ,反应的化学方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O 。
溶液由
红色变为无色
NaOH+HCl = NaCl+
H2O
任务三:探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应
【进行实验3】向充满二氧化碳的锥形瓶中先注入氢氧化钠溶液,振荡,未观察到明显现象,再打开弹簧夹并注入 稀盐酸(合理即可) (填一种试剂),产生气泡,证明氢氧化钠与二氧化碳已发生反应。
稀盐酸(合理即
可)
【解析】二氧化碳与氢氧化钠溶液反应无明显现象,要想证明该反应发生,可检验有新物质碳酸钠生成。根据题干信息,加入某种试剂后产生气泡,可知该试剂是酸。
【成果分享】验证无明显现象反应已发生的思路一般有两种:a. 验证反应物之一消失;b. 验证有新物质生成。实验1、2、3中采用相同思路设计的是实验 1、3 (填序号)。
【解析】实验1中验证反应发生的思路是验证有新物质酸生成,实验2中验证反应发生的思路是验证反应物氢氧化钠消失,实验3中验证反应发生的思路是验证有新物质碳酸钠生成。故采用相同思路设计的是实验1、3。
1、3