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第8章 酸、碱、盐及其应用
第3节
中和反应
九年级化学 下册·沪教版
新课导入
吃起来涩涩的
松花蛋制作过程中会产生碱
CaO+H2O=Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
如何消除松花蛋的涩味呢?
酸碱中和反应
01
一、酸碱中和反应
酸和碱是两类不同的物质,具有不同的性质。如果把酸溶液和碱溶液混合,会发生什么变化?
【实验探究】酸和碱的反应
无现象,如何证明氢氧化钠溶液能与稀盐酸反应?
一、酸碱中和反应
【交流讨论】如何证明氢氧化钠溶液能与稀盐酸反应?
思路1:证明反应物减少
思路2:证明产生新物质
反应原理:NaOH + HCl = NaCl + H2O
如何设计实验证明反应物减少了?
向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,通过溶液颜色变化证明反应物减少(消失)
一、酸碱中和反应
【实验探究】酸和碱的反应
【实验 1 】在烧杯中加入少量溶质质量分数为 1% 的稀氢氧化钠溶液,滴加 1~2 滴酚酞溶液,插入一支温度计(也可使用温度传感器),测量溶液的温度。用胶头滴管逐滴加入溶质质量分数为 8% 的稀盐酸,边滴加边用玻璃棒搅拌,当烧杯中溶液刚好变成无色时,停止加入稀盐酸。记录实验现象和实验数据。实验中,溶液的酸碱性发生了什么变化?溶液的温度有什么变化?将实验现象和数据记录在表 8-9 中。
一、酸碱中和反应
一、酸碱中和反应
一、酸碱中和反应
加入盐酸的量 溶液颜色 溶液的酸碱性 溶液温度 / ℃
少量
恰好
过量
红色
碱性
上升
无色
中性
最高
无色
酸性
下降
实验结论:氢氧化钠和稀盐酸能发生反应
一、酸碱中和反应
【交流讨论】(1)该实验滴加酚酞的作用是什么?为什么不选择紫色石蕊溶液?
指示作用。根据指示剂颜色变化,可判断反应的发生和反应的终点
石蕊溶液颜色变化不明显,不容易观察和判断反应的终点。
(2)实验为何要逐滴滴加稀盐酸?滴加过程中用玻璃棒不断搅拌的目的是什么?
防止盐酸过量
使盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,使反应进行的快速充分
(3)溶液变为无色时,如何证明产生了新物质?
一、酸碱中和反应
【实验探究】酸和碱的反应
【实验 2 】用玻璃棒蘸取实验 1 所得的溶液,加热至蒸干,观察现象。
实验现象
分析
玻璃棒上出现白色固体
溶液无色,证明已无NaOH,析出的白色固体为生成的NaCl
一、酸碱中和反应
由上述实验可知,氢氧化钠溶液能与盐酸反应,反应时放出热量。
盐酸与氢氧化钠溶液完全反应的结果是酸和碱各自的特性都消失,生成氯化钠和水。
NaOH + HCl = NaCl + H2O
这种酸与碱作用生成盐和水的反应称为中和反应
酸+碱→盐+水
一、酸碱中和反应
【交流讨论】(1)中和反应属于哪种基本反应类型?
中和反应属于复分解反应
(2)生成盐和水的反应一定是中和反应吗?请举例说明。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O
金属氧化物与酸,非金属氧化物与碱的反应都生成盐和水,但不是中和反应。
中和反应的反应物必须是酸和碱
(3)氢氧化钠溶液与稀盐酸反应时,溶液中的离子发生了怎样的变化?
一、酸碱中和反应
中和反应的实质:
H+ + OH-= H2O
一、酸碱中和反应
【交流讨论】请画出向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸反应过程中,溶液pH随加入盐酸的量的变化曲线
溶质:NaOH、NaCl
溶质:NaCl
溶质:NaCl、HCl
如果是向稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,pH如何变化?
·
·
·
·
·
·
溶质:NaOH、NaCl
溶质:NaCl
溶质:NaCl、HCl
一、酸碱中和反应
B点恰好完全反应pH=7
【交流讨论】请画出向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸反应过程中,溶液温度随溶液质量的变化曲线
AB段反应还未结束,氢氧化钠溶液还有剩余,溶液pH>7
BC段反应结束后,继续滴加稀盐酸稀盐酸过量,溶液pH<7
【典例】下列属于中和反应的是( )
A.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
B.H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O
C.CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
D.AgNO3+HCl═AgCl↓+HNO3
B
【典例】下列各组物质的反应,需要加入酸碱指示剂才能判断反应是否发生的是( )
A. 大理石和稀盐酸 B. 澄清石灰水和稀盐酸
C. 铁锈和稀硫酸 D. 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液
B
中和反应
的应用
02
中和反应的应用
二、中和反应的应用
1、科学研究中的应用
科学研究中常常需要调控溶液的pH:如向酸性溶液中加入碱中和溶液的酸性;使用稀盐酸、稀硫酸或醋酸中和溶液的碱性。
2、处理工业废水
在硫酸厂的酸性废水中加入熟石灰以中和酸性;造纸厂、炼油厂的废水碱性较强,可加入酸溶液进行中和。
二、中和反应的应用
3、生活中的应用
人们可用含碱的药物(如氢氧化铝)来中和胃酸,缓解胃酸过多引起的不适。
反应原理:3HCl+Al(OH)3=3H2O+AlCl3
蚊虫叮咬后止痛止痒。使用食醋或洁厕灵(主要成分是盐酸)可清理下水道的水垢(含氢氧化镁)。
反应原理:2HCl+Mg(OH)2=2H2O+MgCl2
二、中和反应的应用
4、农业生产中的应用
土壤酸化是农业生产中面临的问题。土壤酸化导致农作物吸收养分不充分,影响生长;也会改变土壤的微生物环境,打破原有的生态系统平衡。因此,必须采取有效手段(如加入熟石灰等)治理土壤酸化,保障农作物正常生长。
二、中和反应的应用
4、农业生产中的应用
【拓展视野】土壤的酸化与改良
土壤酸化是一个较为缓慢的过程。但近几十年来,某些地区由于耕地的不合理利用、污水的不当排放和化肥的大量使用, 使得土壤的酸性不断增强,解决土壤酸化的问题迫在眉睫。
传统方法可使用熟石灰改善土壤的酸度,但其碱性较强,一般用草木灰(含 K2CO3 )等肥料代替;一些地区也使用磷石膏、农家肥等来改善土壤酸度。
【典例】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.服用含有 Al(OH)3 的药物,缓解胃酸过多症状
B.用稀硫酸除去铁钉表面的铁锈
C.用 NaOH 溶液洗涤石油产品中的残余硫酸
D.用熟石灰改良酸性土壤
B
【典例】蚊子、蜂、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,使皮肤红肿疼痛,要消除肿痛,可涂抹下列物质中的( )
A.稀硫酸 B.氢氧化钠溶液
C.肥皂水 D.食用醋
C
中和反应
酸碱中和反应
中和反应的应用
定义:酸与碱作用生成盐和水的反应
实质:H++OH- = H2O
类型:复分解反应
工业上处理工厂废水
生活中用于除水垢、治疗胃酸过多
农业上改良酸性土壤
1. 下列物质中,有一种物质与其他三种物质都能发生反应,它是( )
A. 铁 B. 稀盐酸
C. 碳酸钙 D. 氢氧化钠
B
2. 下列应用的主要原理不涉及中和反应的是( )
A. 生石灰用于加热即热食品
B. 氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C. 熟石灰用于处理硫酸厂排出的废水
D. 硼酸用于处理皮肤上沾有的碱
A
3.NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应微观示意图如下。下列不正确的是( )
A.稀盐酸中存在的微粒是水分子和氯化氢分子
B.该反应实质是H+与OH-结合
C.Na+和Cl-反应中没有被消耗
D.恰好完全反应时,溶液呈中性
A
4. 同学们借助 pH 传感器研究氢氧化钠溶液与稀硫酸的中和反应,测得实验过程中溶液 pH 的变化如右图所示。下列分析正确的是( )。
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中
B. P 点时的溶液能与镁条发生反应
C. M 点对应溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸
D. N → P 过程中生成的硫酸钠的量不断增加
B
5. 图1是探究中和反应的实验操作示意图,图2是本实验微观实质的示意图。下列对本实验的描述和分析错误的是
A.图2中A代表氢氧根离子,B代表氢离子,C代表水分子
B.滴加足量稀盐酸,溶液从红色变为无色
C.实验过程中溶液温度会升高,说明中和反应放热
D.本实验中NaOH溶液可替换为NaOH固体
D
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