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九年级化学 第一单元第2节中和反应 鲁教版
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
中和反应
二、学习目标
1、认识中和反应的实质,学会利用中和反应来改变溶液的酸碱性
2、通过对酸和碱反应的探究,提高发现和提出问题的能力,初步学会借助指示剂判断物质是否发生化学反应。
3、了解中和反应在生产、生活中的应用,认识化学对生产和改善人们生活质量的重要性。
4、知道盐的定义、组成、分类及命名方法
三、全面突破
知识点(一): 酸和碱之间发生什么反应
1、中和反应
(1)定义:酸和碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
说明:①中和反应一定生成盐和水,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应。
②并不是所有的中和反应都没有现象发生。
③酸碱中和反应是放热反应。
(2)表示式:酸+碱→盐+水
(3)实质:酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成中性的水。
H++OH-=H2O
所以中和反应过程中伴随溶液酸碱性的改变。
(4)pH的变化
①酸溶液中加入碱溶液,酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-中和,生成水,H+的数目减少,所以酸性逐渐减弱,pH增大,当加入的碱溶液恰好与酸溶液中的H+完全反应,此时溶液为中性,pH=7,加入碱溶液过量时,溶液显碱性,pH>7。
②碱溶液中加入酸溶液,碱性逐渐减弱,pH减小,恰好反应时pH=7。
2、盐
(1)由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物叫盐。如NaCl、CaCl2、Na2CO3、NH4C1、(NH4)2SO4。
(2)盐的组成:盐→金属阳离子+酸根离子。如NaCl、Na2CO3、CuSO4、Ca(NO3)2。
(3)盐可看作是酸跟碱中和的生成物。如2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
上述反应的实质是碱电离出来的OH-与酸电离出来的H+完全中和,即两者结合为H2O。
【典型例题】
例1. 以下反应属于中和反应的是( )
A、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O B、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
C、CaCO3+2HCl= CaCl2+ H2O+ CO2↑ D、CuO+2HCl=CuCl2+ H2O
【解析】该题重在考查中和反应的判断与化合物属类的判断。四个反应虽然都有盐和水生成,但A、C、D选项的反应物不是酸和碱,因此,不是中和反应。
【答案】B
例2. 向盛有10mL氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,下列图像能体现溶液的pH变化情况的是 ( )
【解析】解图像题,首先要注意图像中横坐标、纵坐标所表示的意义,曲线的初始点、变化趋势及终止点的意义,然后再根据化学反应的实际情况进行判断。
【答案】C
例3. 用稀硫酸和酚酞的混合溶液浸泡滤纸,然后在滤纸上滴入下列溶液,滤纸不会出现红色的是( )。
A. 氢氧化钠溶液 B. 石灰水 C. 稀盐酸 D. 石蕊试液
【解析】若想使滤纸不会出现红色,必须保持滤纸上的混合液呈中性或酸性,而稀硫酸和酚酞的混合溶液呈酸性,加入A或B至过量后,可将稀硫酸完全中和掉并呈碱性,使酚酞变为红色;若加入D,则石蕊试液遇稀硫酸变红色,故选C。
【答案】C
例4. 在实验室里若仅用酚酞试液,并根据同组物质的相互反应就能鉴别出来的是( )
A.NaOH、Ba(OH)2、HCl B.NaOH、HCl、NaCl
C.H2SO4、Na2SO4、NaCl D.NaOH、NaNO3、NaCl
【解析】考虑酚酞试液的显色性,及试液之间的相互反应导致酚酞试液变色。A中酚酞遇到NaOH、Ba(OH)2都变红色,遇盐酸不变色,但试剂间无法区分NaOH、Ba(OH)2。C中试剂一酸两盐,均不能使酚酞变色,且相互不发生反应;D中可鉴别NaOH,但无法鉴别NaNO3和NaCl;B中可先用酚酞鉴别出NaOH,再由中和反应中酚酞变色区分出盐酸,故选B。
【答案】B
例5. 由Na+、Ca2+、OH-、Cl-、SO42-五种离子里的两种构成的物质中属于盐的共有( )
A. 二种 B. 三种 C. 四种 D. 五种
【解析】把握好盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物,其中Cl-可看成是盐酸(HCl)的酸根。将两种金属离子和两种酸根离子相互组合即可。
【答案】C
例6. 如下图所示,某同学在进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记滴加指示剂。为了确定盐酸与氢氧化钠是否恰好完全反应,她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。于是她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
(1)你认为她得出的结论是 的(填“正确”或“错误”),理由是 。
(2)请你设计一个实验.探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。 请填写下表:
实验方法 可能观察到的现象 结 论
【解析】此题为探究题,注重考查对结论的反思评价和实验方案的设计。根据酚酞试液的变色原理,向反应后的溶液中滴加几滴无色酚酞试液,酚酞试液不变色,只能说明溶液不呈碱性,可能呈中性或酸性,故得出“两种物质已恰好完全中和”的结论是错误的。欲探究反应后的溶液是否恰好完全中和,只要证明盐酸是否过量即可。故可选择石蕊试液、pH试纸、与盐酸能反应且具有明显现象的物质(如碳酸钠等)。
【答案】(1)错误 如果盐酸滴加过量,滴入酚酞试液也不变色
(2)①取样,滴加紫色石蕊试液 试液变红 盐酸过量
②取样,滴加紫色石蕊试液 试液不变红 恰好中和
③取样,用pH试纸测溶液的pH pH 小于7 盐酸过量
④取样,用pH试纸测溶液的pH pH 等于7 恰好中和
⑤取样,滴加碳酸钠溶液 有气泡产生 盐酸过量
⑥取样,滴加碳酸钠溶液 无气泡产生 恰好中和
知识点(二)中和反应的应用
1.医药卫生:人的胃中含有胃酸(HCl),如果胃酸过多,就闹胃病。此时医生常让病人服用含氢氧化铝[Al(OH)3]或小苏打(NaHCO3)的药物,帮助他们中和过多的胃酸来治疗。
蚊虫叮咬,引起肿痛是因为蚊虫口器分泌出蚁酸的原因,可涂碱性物质以减轻肿痛。
2.厨房中的应用:松花蛋中含有碱性物质,人们在食用它时常加一些醋,以中和碱性物质,使松花蛋味美可口;在蒸馒头时,人们在经过发酵的面粉里加一些纯碱,以中和发酵产生的酸,这样蒸出的馒头松软可口。
3.改良土壤的酸碱性:在农业生产上,土壤酸碱度对作物的生长影响很大。一般说来,大多数作物适宜在中性或接近中性的土壤中生长,当土壤的pH小于4或大于8时,一般作物难以生长。利用中和反应的原理,常在土壤中加酸性或碱性的物质,控制土壤的pH在适宜范围内,如:改良酸性土壤常撒生石灰或熟石灰。
4.处理废水:工业废水酸性或碱性超过环保标准会对环境造成危害,因此在工业废水排放以前,需加入酸性或碱性物质,调节废水的pH在标准范围以内。如硫酸厂的污水中含有硫
酸等杂质,可以用熟石灰进行中和处理,有关反应的化学方程式为:
Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
5.调节溶液的酸碱性:例如,在化工生产或化学实验中,许多反应必须在一定酸碱度的溶液中才能进行。如果酸(碱)度过大,就得加入适量的碱(或酸)加以中和。
【典型例题】
例7.中和反应在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。下列应用一定与中和反应原理无关的是( )
A、施用熟石灰改良酸性土壤 B、服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
C、用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液 D、用NaOH溶液洗涤石油产品中的残余硫酸
【解析】此题除考查掌握中和反应知识的能力外,还考查学生理论联系实际的能力。明确两点即可:一是中和反应仅指酸和碱之间的反应;二是酸、碱、盐的属类判断。熟石灰[Ca(OH)2]为碱,而硫酸铜[CuSO4]是盐,碱和盐反应不是中和反应。
【答案】C
四、考场清单
本讲知识,在选择题、填空题、探究题及计算题中均有可能出题,通常结合生产生活实际考查学生学以致用的情况。
考点1、“酸和碱之间发生什么反应”的实验探究
考点2、中和反应
考点3、中和反应的应用
考点4、盐的定义、组成等
五、本讲小结
知识结构:
规律方法:
1、中和反应概念的理解要记住关键词语“酸和碱作用生成盐和水”。
2、并不是所有的酸和碱都能发生中和反应。一般来讲酸碱之中须至少有一种能溶于水,反应才可发生。
3、有些酸和碱的反应无明显可见现象,工农业生产和科学实验中需借助指示剂来揭示中和点。(间接观察法)
疑难辨析:
1、错误观点:“生成盐和水的反应是中和反应”。注重了生成盐和水,忽略了反应物。中和反应应特别关注的是“酸和碱作用”。
2、错误观点:“中和反应的产物是盐和水,”因此盐溶液一定是中性的。其实有些盐溶液显中性,如NaCl、KNO3等;有些盐溶液显酸性,如CuSO4、NH4Cl等;有些盐溶液显碱性,如Na2CO3、K2CO3等。
六、超前思维
1、酸的性质
①浓盐酸的物理性质有 。
②浓硫酸的物理性质有 。
③稀释浓硫酸的方法是 。
④稀盐酸与金属镁、铁;与铁锈(主要成分为Fe2O3);与碳酸钙反应的化学方程式分别为 、 、 、 。
⑤酸溶液中都含有 ,因此酸类物质具有相似的化学性质。
2、碱的性质
①氢氧化钠的物理性质 ;俗名: 、 、 。
②氢氧化钙的物理性质 ;俗名: 、 。
③氢氧化钠、氢氧化钙与二氧化碳反应的化学方程式 、 。
④氢氧化钠、氢氧化钙与氯化铜反应的化学方程式 、 。
⑤氢氧化钙与碳酸钠反应的化学方程式 。
⑥碱溶液中都含有 ,因此碱类物质都具有相似的化学性质。
3、复分解反应
①定义: 。
②反应条件: 。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
一、选择题
1、下列物质中能跟硫酸发生中和反应的是( )
A. Fe B. Ba(NO3)2 C. Na2CO3 D. NaOH
2、按酸、碱、盐、氧化物的顺序排列的一组物质是( )
A. H2SO4、Na2CO3、NaCl、CuO B. H2O、Ca(OH)2、HCl、Na2SO4
C. H2SO4、NaOH、Na2CO3、Fe2O3 D. NaOH、H2CO3 、 NaCl、CO2
3、下列有关中和反应的说法,不正确的是( )
A. 中和反应一定是酸和碱的反应
B. 凡是生成盐和水的化学反应都是中和反应
C. 中和反应的实质是H+和OH-结合生成水
D.中和反应生成的盐溶液不一定呈中性
4、2008年诺贝尔化学奖授予发明和研究绿色荧光蛋白的三位科学家。绿色荧光蛋白分子中含有氨基(—NH2,具有碱的性质)和羧基(—COOH,具有酸的性质)。绿色荧光蛋白具有的性质是( )
A.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠反应
B.只能与氢氧化钠反应,不能与盐酸反应
C.只能与盐酸反应,不能与氢氧化钠反应
D.既不能与盐酸反应,又不能与氢氧化钠反应
5、下列变化不能表明盐酸与氢氧化钠发生了反应的是( )
A. 向氢氧化钠溶液中加入盐酸后,混合溶液的温度升高
B. 向氢氧化钠溶液中加入盐酸后,混合溶液的质量增大
C. 向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加入盐酸后,红色褪去
D. 向氢氧化钠溶液中加入盐酸后,混合溶液的pH<7
6、下表为家庭中一些常见物质的pH:
物质 食醋 牙膏 食盐水 肥皂水 火碱液
pH 3 9 7 10 13
蚊虫叮咬人时,会向人体内注入蚁酸(具有酸的性质),使皮肤红肿、疼痛,要消除这种症状,应在叮咬处抹上下列物质中的( )
A. 牙膏或肥皂水 B. 食盐水 C. 火碱液 D. 食醋
7、目前,国家食品监督检验部门检出某“返青粽叶”包装的粽子中含有硫酸铜,若食用这样的粽子会有害健康。硫酸铜属于( )
A.有机物 B.混合物 C.金属单质 D.盐
8、胃溃疡严重的病人的胃酸(盐酸)过多,可内服含有能跟盐酸起反应的物质成分的胃药,以减少胃中盐酸的含量而又不造成胃穿孔。下列物质中,最适宜作胃药成分的是( )
A. CaCO3 B. Al(OH)3 C. NaHCO3 D. Ca(OH)2
9、向10mLpH为4的溶液中加入等体积的下列试剂,混合液的pH肯定增大的是( )
A. 盐酸 B. 氢氧化钠溶液 C. pH为4的溶液 D. 稀硫酸
*10、下表是某指示剂在一定的pH范围内所显示的颜色:
颜色 红 橙 绿 蓝 紫
pH范围 1—3 4—5 6—7 8—10 11—14
向滴有少量该指示剂的NaOH溶液中,逐滴加入稀盐酸,可能出现的颜色变化是( )
A. 由蓝到绿 B. 由橙到绿 C. 由红到蓝 D.由红到紫
二、填空题
11、从Ca 、S 、H 、O 、N五种元素中选择适当的元素按要求填空。
①酸溶液中的阳离子 ;②碱溶液中的阴离子 ;
③一种金属氧化物 ;④一种酸 ;⑤一种碱 ;⑥一种盐 。
*12、向氢氧化钠溶液中逐滴滴加稀盐酸,并用pH试纸检测其酸碱度。当pH=10时,溶液中的溶质为 (填化学式,下同);当pH=7时溶液中的溶质为 ;当pH=3时溶液中的溶质为 。
13. 农业生产中,作物一般适宜在中性或接近中性的土壤里生长。某校学生从附近的农田中取样,测定其pH值为4,说明该土样显____________性。为适宜作物生长,应向该农田中加入适量的____________来改进土壤的结构。
**14在进行稀硫酸和氢氧化钠溶液中和反应实验时,若要使反应过程中溶液的酸碱度变化如图(横坐标为:加入溶液的质量)所示,则:
(1)此反应操作是向 溶液中滴加另一种溶液,化学方程式为 。若要得到中性溶液,需借助 试液,当溶液恰好中和时,现象是 。
(2)实验结束后发现容器壁温度升高,证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量,你认为可行吗? ,理由是 。
三、实验探究题
**15.小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时,滴加盐酸前忘了加入指示剂,导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。
【探究目的】探究所得溶液的酸碱性
【提出猜想】所得溶液可能呈碱性,也可能呈 性,还可能呈 性。
【实验验证】
实验操作 实验现象 结论
用试管取该溶液1-2mL,滴入1-2滴无色酚酞试液,振荡 无色酚酞试液变 溶液呈碱性
无色酚酞试液不变色 溶液呈
【分析与思考】
(1)若溶液呈碱性,则溶液中使其呈碱性的离子是 (填写微粒符号),为避免碱性溶液污染环境,小亮对所得溶液进行了如下处理:向溶液中逐滴加入 溶液,直到不再产生沉淀为止。然后过滤,把滤液倒入蒸发皿中加热,得到氯化钠晶体,该过程涉及的化学方程式为 。
(2)若无色酚酞试液不变色,为了进一步确定溶液的酸碱性,小亮提出了以下方案:
方案一:取样,加入碳酸钠溶液,若观察到 ,则所取溶液呈酸性;若无明显现象,则呈中性。
方案二:取样,加入金属锌,若有气泡产生,则所取溶液呈酸性,该反应的化学方程式为 ;若无明显现象,则呈中性。
【试题答案】
一、选择题:
题号 1 2 3 4 5
答案 D C B A B
题号 6 7 8 9 10
答案 A D B B A
二、填空题
11、H+ OH- CaO H2SO4 或HNO3 Ca(OH)2 CaSO4 或
12、NaOH 和 NaCl NaCl NaCl 和HCl
13、酸 熟石灰(或Ca(OH)2)
14、(1)氢氧化钠 无色酚酞 红色刚刚消失
(2)不可行 因为固体氢氧化钠溶于水时也放出热量
三、实验探究题
15、【提出猜想】所得溶液可能呈碱性,也可能呈 酸 性,还可能呈 中 性。
【实验验证】
实验现象 结论
无色酚酞试液变 红
溶液呈 酸性或中性
【分析与思考】
(1)OH-;氯化铁/氯化铜(化学式也可),FeCl3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl
CuCl2 +2NaOH = Cu(OH)2↓+2NaCl
(2)有气泡产生;Zn+ 2HCl = ZnCl2+ H2↑
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