1.5 酸和碱之间发生的反应（学案 无答案）

1.5 酸和碱之间发生的反应
酸和碱既是矛盾的，也是有联系的，它们能相互反应。酸和碱反应有什么现象吗？酸碱反应的实质是什么？在反应过程中，pH和温度等会发生什么变化吗？这些变化对我们理解酸碱反应的发生有没有帮助呢？让我们从写出稀盐酸、稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应开始吧！
1、酸和碱的反应
稀硫酸个稀盐酸都可以跟氢氧化钠溶液反应，它们的产物中氯化钠和硫酸钠都是盐，且都有水生成。
2、酸和碱的反应的实质
_________________________________________________________________。

3、关于酸和碱的反应的四个重要问题
（1）酸和碱的反应的实质（略）；
（2）如何判断酸和碱的反应恰好完全反应；
（3）酸和碱的反应都有现象吗？如何判断它们之间确实发生了反应呢？
（4）酸和碱的反应的图像问题（如pH的变化，溶质质量、溶液质量的变化等）
例题1 （综合改编题）如图是氢氧化钠与盐酸恰好完全反应的微观示意图，据图分析下列结论中不正确的是_________。
A．反应前后元素的种类没有变化
B．反应前后水分子个数不发生变化
C．反应前后所有元素的化合价均无变化
D．该反应的微观实质是H+和OH-结合生成H2O
E．反应结束时溶液的pH=7
F．反应前的溶液均可导电，反应后的溶液不能导电
G．反应后溶液中存在的粒子只有Na+和Cl-
H．该反应能进行的原因是H+和OH-的数目不断减少，即溶液中自由移动的离子减少
变式训练 （杭州）在NaOH溶液中加入一定量的稀盐酸后，下列实验能证明两者恰好完全反应的是( 　)
A．滴入适量FeCl3溶液，溶液变黄，但无沉淀生成
B．滴入几滴酚酞试液，酚酞试液不变色
C．测得反应后溶液中Na＋与Cl－的个数比为1∶1
D．滴入适量AgNO3溶液和稀硝酸，观察到有白色沉淀
例题2 (2016·丽水)透过现象看本质是科学课堂的精髓。借助科学实验现象如溶液颜色变化、沉淀的生成与溶解、气体逸出等，可以帮助我们确认化学反应是否发生。
(1)稀盐酸与氢氧化铜反应，可以直接观察现象来确认。如图甲，实验中____________________________________的现象出现，证明稀盐酸与氢氧化铜能发生化学反应。
(2)稀盐酸与氢氧化钠溶液反应没有明显现象，可借助酸碱指示剂使反应现象外显可视。如图乙，通过观察__________________________现象，证明氢氧化钠溶液和稀盐酸发生化学反应。本实验选用无色酚酞试液比选用紫色石蕊试液更合适的原因是______________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
变式训练 （2015·苏州改编）酸和碱的反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。某学生课外兴趣小组对酸和碱恰好反应反应进行研究。
（1）对于没有明显实验现象产生的酸和碱恰好反应，如稀盐酸与稀氢氧化钠溶液的反应，要证明它们之间确实发生了化学反应，可通过如下实验来进行。将稀盐酸逐滴匀速加入一定量的稀氢氧化钠溶液中，用数字化仪器对反应过程中溶液的温度、pH进行实时测定，得到的曲线如图甲、乙所示。
由图甲、乙可知，稀盐酸与稀氢氧化钠溶液已发生酸和碱恰好反应反应的判断依据是____________________________
______________________________________。
（2）对于某些有明显实验现象产生的酸和碱恰好反应反应，如稀硫酸与氢氧化钡溶液的反应，只要将稀硫酸滴加到氢氧化钡溶液中，观察到_____________________的现象，就可说明反应已经发生。该反应的化学方程式是 __________________________________。
例题3 （2018?滨州）酸和碱能发生酸和碱恰好反应，它在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用，如图表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应时烧杯中溶液的pH随加入液体体积的变化曲线及相关的实验操作，请从中获取信息，回答下列问题
（1）①烧杯中盛放的是____________溶液。
②曲线上坐标为（18，7）的点所表示的意义_______________
_____________________________________________。
③曲线上坐标为（15，12）的点表示的溶液中的微粒有_____
____________（用化学用语表示）。
（2）小明完成上述实验几天后发现，忘记盖上盛放氢氧化钠溶液试剂瓶的瓶塞，请帮助小明完成如下实验方案来检验氢氧化钠溶液是否变质。
实验方案
实验步骤
实验现象
实验结论
方案一
取少量溶液于试管中，滴加几滴稀盐酸
没有气体产生。
没有变质
方案二
取少量溶液于试管中，滴加几滴氯化钡溶液
_______________________。
已经变质
你认为方案一的实验设计是否正确？___________（填“正确”或“不正确”），请说明理由_______________
___________________________________________________。
变式训练 （2015?孝感）做完氢氧化钠与稀硫酸酸和碱恰好反应的实验后，兴趣小组的同学对反应后溶液中的溶质成分产生了兴趣，请你与他们一起进行以下探究。
【提出问题】溶液中的溶质是什么物质？
【作出猜想】（1）甲同学认为溶液中的溶质只有Na2SO4一种物质。
（2）乙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和________两种物质。
（3）丙同学认为溶液中的溶质是Na2SO4和NaOH两种物质。
【查阅资料】①Na2SO4溶液显中性；②Al与强碱NaOH溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）等物质。
【实验验证】
实验操作
实验现象
实验结论
乙同学
实验
取酸和碱恰好反应反应后的溶液少许于试管中，将表面反复打磨后的铝片放入试管的溶液中
铝片逐渐溶解，并有大量气泡冒出，收集气体点燃，火焰呈淡蓝色
猜想（2）成立
丙同学
实验
取酸和碱恰好反应反应后的溶液少许于试管中，向试管中滴加几滴无色酚酞试液
溶液变_______色
猜想（3）成立
【总结反思】丁同学根据乙、丙两位同学的实验现象，首先肯定猜想（1）不成立。经过进一步分析，丁同学认为猜想（2）也不成立，他的理由是________________________________。兴趣小组的同学经过充分讨论，一致认为猜想（3）成立。
【知识拓展】（1）生活中能否用铝制品来盛放强碱性溶液？________（填“能”或“不能”）
（2）乙同学的实验中铝片与____________溶液发生了反应，请写出铝与该溶液发生反应的化学方程式________________________________。
例题4 (2018·宁波-14)向盛有20g10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴滴入7.3%的稀盐酸，下列是关于溶液总质量或溶液pH随盐酸质量变化的关系图(Q点表示恰好完全反应)。其中正确的是（ ）
变式训练 (2017?潍坊)25℃时，向20.0mL质量分数为30%的盐酸中滴加氢氧化钠溶液，溶液的pH与所加氢氧化钠溶液的体积如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．b、d点对应溶液的pH：b＞d
B．所用氢氧化钠溶液的质量分数一定为30%
C．向b点对应的溶液中滴加石蕊溶液，溶液呈无色
D．d点对应的溶液中溶质是NaCl和NaOH
例题5 (2016?湘潭)往硫酸和硫酸铜的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量，根据实验绘制如图所示曲线，下列说法正确的是(　　)
A．a至b段有蓝色沉淀生成
B．d点溶质种类为三种
C．c至d段，溶液pH不断减小
D．c点所含的溶质种类最少
变式训练 （2012?烟台）在学习酸的性质时，同学们发现实验室的工业盐酸呈黄色，老师解释说里面含有氯化铁。为测定这瓶工业盐酸中氯化铁的含量（假设不含其他杂质），小霞做了如下实验：取20g工业盐酸加入到小烧杯中，然后向小烧杯中不断滴加溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，同时用电子pH计不断读取反应时的pH，得出如右图所示的关系。
求：（1）与盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量是_________g；
（2）与氯化铁反应的氢氧化钠溶液的质量是_________g；
（3）该工业盐酸中氯化铁的溶质质量分数。（结果保留至0.1%）

4、酸碱酸和碱恰好反应反应的应用
（1）正常生长的作物适合生长在近中性的土壤中，农业上用施用熟石灰来降低土壤的酸性；
（2）用熟石灰处理酸性工业废水；
（3）精炼石油时，用氢氧化钠来酸和碱恰好反应过量的酸等；
（4）医药应用：涂抹弱碱性的肥皂水、小苏打水或稀氨水减轻蚊虫叮咬（分泌蚁酸）引起的酸痒；胃酸过多的病人口服碱性的胃舒平或小苏打片，以酸和碱恰好反应过多的胃酸。
（5）利用酸和碱恰好反应反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。
例题6 （2015?重庆）硫酸厂的废水中因含硫酸而显酸性，需要处理呈中性后才能排放。某兴趣小组的同学取少量废水按下列步骤进行实验。
第1步：验证废水酸性，往废水中滴加石蕊试液，石蕊变_________，说明废水呈酸性。
第2步：处理废水，该小组同学设计了以下两个方案。
【方案一】用熟石灰处理废水，其反应的化学方程式为_______________________________。
【方案二】用BaCl2处理废水，观察到废水中出现____________________________。
经过分析，同学们认为方案二没有达到处理废水的目的，因为处理后的废水中含有较多的_____________。
例题7 （2017?杭州模拟改编）利用酸和碱恰好反应反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。例如，下图为某次测定过程中，溶液的pH随反应而变化的关系图。
（1）根据下图曲线可以判断实验中是向______溶液（填“酸”或“碱”，下同）中滴加______溶液。
（2）如果实验中使用的酸是硫酸，碱是氢氧化钠，且待测液和标准液的密度均以1.0g/mL计。若测定中取用待测液25mL，标准液溶质的质量分数为4.5%，根据图中数据，计算待测液溶质的质量分数。
浙江新中考 (2018·杭州-23)某化工厂利用含有1%~2%BaCO3的废料制取 BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸、且不与稀盐酸反应)。其部分流程如下：
滤渣必须经过充分洗涤，确保其中 Ba2+含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理，检验Ba2+的试剂可用 ，洗涤滤渣的主要目的是 。
变式训练 1、学习碱的性质时，同学们在实验室中做有关氢氧化钙性质的实验，实验方案如图1所示（说明：实验中使用的药品均为溶液）。请回答下列问题：
（1）写出盐酸加入氢氧化钙中反应的化学方程式___________________________，在加盐酸过程中，没有观察到明显现象，请你写出一种能观察到变化发生的方法_________________________________________。
（2）实验结束后，同学们将四支试管中的物质全部倒入废液缸中。为了处理废液废渣，首先对废液缸中物质的成分进行初步分析，过程如图2所示：
由上述分析可知：
①无色气体E的化学式____________；
②固体A中一定含有碳酸钙和_____________；
③无色溶液B中使酚酞变红的物质是______________；
④无色溶液D中的溶质有酚酞、______________，可能还有HCl。
专题训练 酸和碱之间发生的反应
基础篇
1、将36.5g稀盐酸和40g氢氧化钠溶液混合，充分反应，则所得溶液的pH值(　　)
A．一定等于7 B．可能等于7 C．一定大于7 D．一定小于7
2、(2017·杭州)向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的离子种类如图所示(其中“”“”“”“”表示不同离子)。则下列说法正确的是 (　　)
A．表示氯离子
B．表示钠离子
C．此反应的实质是和结合生成水分子
D．可用适量硝酸银溶液和足量稀硝酸进行检验
3、向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入等质量分数的稀盐酸至过量，下列有关量的变化与所加的稀盐酸质量关系，不正确的是（ ）

A． B． C． D．
4、（2015·宜昌）利用硫酸和氢氧化钠溶液探究酸碱酸和碱恰好反应反应时，利用数字化传感器测得烧杯中溶液pH的变化图像，如右图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图中c点所示溶液呈碱性
B．图中a点所示溶液中，含有的溶质是Na2SO4和H2SO4
C．该实验是将氢氧化钠溶液逐滴滴入到盛有硫酸的烧杯中
D．由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了酸和碱恰好反应反应
5、(2016·广东)如图是表示在9.8g 10%的稀H2SO4中逐滴滴入10%的Ba(OH)2溶液的变化过程。下列说法正确的是(　　)
A．x是时间，y是pH
B．x是水的总质量，y是H2SO4的质量
C．x是加入Ba(OH)2溶液的质量，y是沉淀物质的质量
D．x是加入Ba(OH)2溶液的质量，y是溶液中溶质的质量
6、某同学进行酸和碱恰好反应反应实验：取适量氢氧化钠溶液与烧杯中，滴加几滴紫色石蕊试液，然后逐渐滴入稀硫酸，测得溶液的pH及颜色变化情况如下表。
滴入稀硫酸的体积/mL
0
1
2
3
4
5
6
7
pH
13.0
12.8
12.5
12.2
7.0
2.0
1.7
1.6
溶液颜色
蓝色
紫色
红色
从上表中获得的信息有：紫色石蕊溶液遇碱变蓝色，遇酸变红色。请再写出2点。
①_________________________________________________________________________________；
②_________________________________________________________________________________。
7、碳酸钠俗名纯碱，向其溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液的颜色变红色；若向该溶液中滴加稀盐酸，溶液颜色将变为无色。
（1）反应后的溶液中一定含有的溶质是____________，可能含有的溶质是____________，要检验其是否存在，可加入__________________，若观察到________________________，则证明该物质的存在。
（2）反应过程中溶液pH随加入盐酸质量变化的关系为下图中的________（填序号）。
8、（2013·抚顺改编）氢氧化钠与硫酸在溶液中的反应无明显现象，某化学兴趣小组为证明氢氧化钠与硫酸发生了化学反应，进行了如下的实验探究。
【实验探究】小倩在试管中加入约2ml稀氢氧化钠溶液，滴入2滴酚酞溶液，振荡，溶液变为红色。然后向该试管中倒入稀硫酸观察到__________________________，证明氢氧化钠与硫酸发生了反应。
【改进实验】小娜使用与小倩相同的试剂，通过改进上述实验中某一步的操作方法，不但证明氢氧化钠与硫酸发生了反应，还能验证二者恰好完全反应。小娜改进的实验操作中关键的一点是___________________
________________________________。
【反思评价】小霞提出也可以使用紫色石蕊溶液代替无色酚酞溶液进行上述实验。你认为_____________（填“酚酞溶液”或“石蕊溶液”）更适合用于验证二者恰好完全反应，你的理由是_________________________
___________________________________。
【拓展延伸】不是所有的碱与酸溶液反应都无明显现象，例如_____________（填一种碱的化学式，下同）与硫酸反应就有明显的实验现象，_____________与盐酸反应也有明显的实验现象。
探索篇
1、（双选）已知甲、乙两种物质的相对分子质量分别为M和N。若将甲、乙两种物质的溶液混合，当溶液中甲和乙的质量比为2M：N时，充分反应后溶液的pH=7，则甲和乙应是下列物质中的（　　）
A．HCl和KOH B．NaOH和H2SO4
C．HCl和Ca(OH)2 D．Na2CO3和Ba(OH)2
2、向50g4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸，所滴加的稀硫酸质量与溶液的pH变化的函数关系如图所示。则稀硫酸溶质的质量分数为（　　）
A．4% B．4.9%
C．9.8% D．19.6%
3、(2015?宁波模拟)已知，电磁铁的磁性随电流的增大而增强。如图，开关闭合后，电源电压保持不变，弹簧秤下挂着一块磁铁。现在盛有氢氧化钡溶液的烧杯中，逐渐滴入硫酸铜溶液至过量，可发现弹簧秤的示数(　　)
A．一直保持不变 B．先变大，后变小，最后趋于稳定
C．先变小，后变大，最后趋于稳定 D．逐渐变大，最后趋于稳定
4、（2018?东营）实验技能训练中，小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液，发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液进行了实验：他分别取50g废液，并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液，三组实验的数据与图象如下：
实验组数
第一组
第二组
第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g
50
100
80
产生沉淀的质量/g
0.98
2.94
2.94
请根据以上信息回答下列问题：
（1）氧化铜粉末与稀硫酸反应的现象为__________________________________。
（2）废液中的溶质有____________________（填化学式），并计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。（写出计算过程）
（3）若三组数据中，只有一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应，则上图中a的数值为_______。
5、（2018?陕西改编）化学兴趣小组的同学按图示装置及步骤验证氢氧化钠的化学性质。
【实验步骤】
I．将注射器内的液体注入A中的锥形瓶。
II．打开K1，观察到C中部分红色溶液沿导管倒吸入A，片刻后回流停止。
III．打开K2，观察到B中溶液倒吸入A、C中，液面稳定后观察到A中溶液仍为红色，C中溶液变为无色。
同学们对相关问题分组展开如下探究。
探究环节
甲组的探究
乙组的探究
【提出问题】
A中使酚酞变为红色的物质是什么？
C中溶液为什么变成无色？
【做出猜想】
猜想一：Na2CO3
猜想二：Na2CO3和NaOH
猜想一：实验过程中酚酞变质了
猜想二：溶液中的NaOH反应完了
【实验验证】
小鹏取少量A中溶液于试管中，向其中滴加过量BaCl2溶液，若观察到____________
__________________，证明猜想二成立。小丽认为用Ba(OH)2溶液也可证明猜想二成立，小鹏认为小丽的方案不合理，理由是______
____________________________________。
(1)取少量C中溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，溶液又变为红色，证明猜想一不成立。
(2)用pH试纸测定C中溶液的酸碱度，若pH___7，证明猜想二成立。
【反思交流】(1)甲、乙两组同学的实验证明了NaOH能与稀盐酸、CO2发生反应；A中溶液里一定还存在的溶质是__________。
(2)【实验步骤】中的现象_____(填“能”或“不能”)证明NaOH与CO2发生了反应。
【拓展迁移】对于无明显现象的化学反应，可通过检验有新物质生成或检验__________________________的方法来证明反应发生了。