[举一反三]多方面考察“中和反应”
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[举一反三]多方面考察“中和反应”
【知识点的认识】中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水（H O）。如图所示：
常见的中和反应有：NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O、2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O、Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O、Ca(OH)2＋H2SO4=CaSO4＋2H2O、H2SO4＋Ba(OH)2＝BaSO4↓（白色沉淀，不溶于酸）＋2H2O。
具体的操作步骤：以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例，如图所示：
也就是，首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞试液（使溶液成红色），再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成无色为止。其中，酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失，既可以说明中和反应的进行，也可以说明反应的完全；但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性（因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色）。其实，检测中和反应是否在进行（或是否完全）的方法，除此之外还有很多。例如：
1.用pH试纸来检测：一般在中和反应进行时，反应前后溶液的pH会变化。用pH来检测中和反应是否进行是最直接的方式。
2.用探测温度的方法：一般来说，中和反应都是放热的反应（但是放热反应不一定是中和反应，如燃烧等）。所以，可以通过探测溶液的温度是否升高，来推断中和反应的进行和完全。
至于中和反应的应用，主要有如下四点：
1.改变土壤的酸碱性：根据土壤情况，可以利用中和反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，以调节土壤的酸碱性，利于植物生长。例如，近年来由于空气污染造成酸雨，还有有机物在分解的过程中会生成有机酸，并且矿物的风化也可能产生酸性物质，导致一些地方的土壤呈酸性，不利于作物的生长；于是人们将适量的熟石灰撒入土壤中，以中和其酸性。同时，促进微生物的繁殖，并且土壤中的钙离子增加后，能促使土壤胶体凝结，有利于形成团粒，还可供给植物生长所需的钙元素。如图所示：
2.处理工厂的废水：工厂里的废水常呈现酸性或碱性，若直接排放将会造成水污染，所以需进行一系列的处理。碱性污水需用酸来中和，酸性污水需用碱来中和。例如，硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质，可以用适量的熟石灰来进行中和处理（生成硫酸钙沉淀和水）。
3.用于医药：人的胃液里含有适量的盐酸（即胃液的pH值为0.9～1.5）,可以帮助消化食物；但是如果饮食过量时，胃会分泌出大量胃酸，反而造成消化不良，会使人感到不适,这时医生就会让你口服一些碱性药物,使碱与过多胃酸反应生成无毒的中性物质。例如，用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多，生成氯化铝和水。 另外，被蚊虫叮咬后，蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸，从而使皮肤肿痛。如果在患处涂一些含有碱性物质（如NH3 H2O）的药水，来中和蚊虫分泌出的蚁酸，就可减轻痛痒。
4.调节溶液酸碱性：在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对中和反应及其应用的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力。并且，经常将其与“酸碱指示剂及其性质、酸的化学性质及其用途、碱的化学性质及其用途、溶液pH的测定、化学反应时的能量变化、复分解反应及其发生的条件、物质的推断和鉴别、化学方程式的书写、有关实验操作（或现象、结论）”等相关知识联系起来，进行综合考查。当然，有时也单独考查之。题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题。中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力，对中和反应及其应用等相关知识的理解和掌握情况，以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等。当然，有时还会根据所给的有关的表达，来评价表达的正误，或者注意事项等。特别是，对中和反应的定义及其操作过程（包括判断反应是否进行和完全）、有关的反应现象及化学方程式的书写、前三个应用，以及知识的迁移能力的考查，是近几年中考命题的热点，并且还是中考考查这块知识的重中之重。
母题：我市捞刀河某化工厂发生硫酸泄漏事件。为了减少硫酸对环境的污染，有关部门采取了紧急措施，在泄漏的硫酸上面喷洒了一种化学试剂，你认为这种试剂是
A．熟石灰 B．硫酸铜
C．食盐 D．干冰
解析 硫酸为酸性物质,泄漏后易渗入土壤,使土壤酸化,不利于农作物的生成，污染地下水，要减少硫酸对环境的污染，就要降低他的酸性，如我们可以在硫酸上面喷洒熟石水，中和硫酸的酸性。
答案：A
变式题一：小华同学用右图所示装置进行中和反应实验，反应后为确定硫酸和氢氧化钠是否刚好完全反应，他取出一定量反应后的溶液于一支试管中，向其中滴入几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色，于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
（1）写出该中和反应的化学方程式 。
（2）小亮认为小华的结论不准确，他认为除了“恰好中和”外还有第二种可能性，这种可能性是 。
（3）请你另外设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。填写下表（选择甲、乙中的一个作答）：
实验 实验操作 实验现象 实验结论
甲 恰好中和
乙 第二种可能性
解析：该题考察中和反应的产物。酸碱中和生成盐和水，硫酸和氢氧化钠发生的反应为：H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。酚酞试液遇碱变红，遇中性和酸性溶液不变色，反应后的溶液中滴入酚酞试液不变色，则说明反应后的溶液不显碱性，则可能是恰好完全中和，也可能硫酸过量显酸性。为了确定反应属于哪种情况，其实质是验证硫酸的存在，根据酸的性质可分别加入指示剂、活泼金属、金属氧化物、碳酸盐等物质。
答案：（1）2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O （2）硫酸过量
（3）选择甲：取样，滴加紫色石蕊试液 试液不变色（或：取样，加入碳酸钠溶液 无气泡产生 或：取样，加入锌粒等活泼金属 无气泡产生）
选择乙：取样，滴加紫色石蕊试液 试液变红色（或：取样，加入碳酸钠溶液 有气泡产生 或：取样，加入锌粒等活泼金属 有气泡产生）
变式题二：中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行了探究。
提示问题：能否用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应？
实验药品：稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液。
实验仪器：试管、滴管、100mL量筒等。
设计方案并实验：小江同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入①溶液，振荡后，再滴入②溶液，实验过程中无气泡逸出。反应的化学方程式为 ③ 。
小伟同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液。
小明同学的判断：小江的实验说明能用碳酸钾溶液来验证：小伟的实验还不能，需再做一个实验才能说明。
实验并判断：另取一支试管，加入2mL稀硫酸， ④ （写出实验步骤、现象和判断依据）。
结论：能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。
反思：在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用是 ⑤ （填字母）。
A、仅是反应物
B、相当于指示剂
C、作催化剂
分析：此题是一道关于中和反应的综合性实验探究题。在小江同学的实验中，先向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，再滴入碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出，说明加入氢氧化钠溶液后的溶液中已经没有稀硫酸，则证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，在此实验中碳酸钾溶液起到了指示剂的作用。在小伟的实验中，加入碳酸钾溶液时有气泡逸出，说明溶液中稀硫酸，因此，该实验不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。要证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，需补充如下实验：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗碳酸钾溶液的体积，若此体积大于小伟的实验中消耗的碳酸钾溶液的体积，则证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。
答案：① ② ③ ④逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液的体积为，⑤B
点评：此题在以往对中和反应探究考查的基础上又有所拓展，从定量研究的角度对同学们提出了要求。很多同学由于基础知识掌握不牢固，心理素质较差，缺乏分析推理和实验探究能力而不能顺利解答此类综合性问题。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识。然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生活经验所得，细致地分析题意（或实验、图表信息）等各种信息资源，联系起来综合分析，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。同时，还需要注意以下三点：
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。但是，不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应。因为非金属氧化物与碱作用也能生成盐和水（如二氧化碳与澄清的石灰水的反应），可它就不是中和反应；还有酸与金属氧化物作用也能生成盐和水（如用稀盐酸出铁锈的反应），可它也不是中和反应。
2.中和反应一定是复分解反应，但是复分解反应不一定是中和反应；只有酸和碱之间的反应才是中和反应。
3. 在做中和反应的实验时，由于酸和碱的溶液一般是无色，二者反应时的现象不明显，所以往往借助于一些试剂或仪器等（如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等），来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全。
【知识点的认识】中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。其实质是酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成水（H O）。如图所示：
常见的中和反应有：NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O、2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O、Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O、Ca(OH)2＋H2SO4=CaSO4＋2H2O、H2SO4＋Ba(OH)2＝BaSO4↓（白色沉淀，不溶于酸）＋2H2O。
具体的操作步骤：以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例，如图所示：
也就是，首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞试液（使溶液成红色），再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸，并不断搅拌溶液，至溶液颜色恰好变成无色为止。其中，酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失，既可以说明中和反应的进行，也可以说明反应的完全；但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性（因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色）。其实，检测中和反应是否在进行（或是否完全）的方法，除此之外还有很多。例如：
1.用pH试纸来检测：一般在中和反应进行时，反应前后溶液的pH会变化。用pH来检测中和反应是否进行是最直接的方式。
2.用探测温度的方法：一般来说，中和反应都是放热的反应（但是放热反应不一定是中和反应，如燃烧等）。所以，可以通过探测溶液的温度是否升高，来推断中和反应的进行和完全。
至于中和反应的应用，主要有如下四点：
1.改变土壤的酸碱性：根据土壤情况，可以利用中和反应，在土壤中加入酸性或碱性物质，以调节土壤的酸碱性，利于植物生长。例如，近年来由于空气污染造成酸雨，还有有机物在分解的过程中会生成有机酸，并且矿物的风化也可能产生酸性物质，导致一些地方的土壤呈酸性，不利于作物的生长；于是人们将适量的熟石灰撒入土壤中，以中和其酸性。同时，促进微生物的繁殖，并且土壤中的钙离子增加后，能促使土壤胶体凝结，有利于形成团粒，还可供给植物生长所需的钙元素。如图所示：
2.处理工厂的废水：工厂里的废水常呈现酸性或碱性，若直接排放将会造成水污染，所以需进行一系列的处理。碱性污水需用酸来中和，酸性污水需用碱来中和。例如，硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质，可以用适量的熟石灰来进行中和处理（生成硫酸钙沉淀和水）。
3.用于医药：人的胃液里含有适量的盐酸（即胃液的pH值为0.9～1.5）,可以帮助消化食物；但是如果饮食过量时，胃会分泌出大量胃酸，反而造成消化不良，会使人感到不适,这时医生就会让你口服一些碱性药物,使碱与过多胃酸反应生成无毒的中性物质。例如，用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多，生成氯化铝和水。 另外，被蚊虫叮咬后，蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸，从而使皮肤肿痛。如果在患处涂一些含有碱性物质（如NH3 H2O）的药水，来中和蚊虫分泌出的蚁酸，就可减轻痛痒。
4.调节溶液酸碱性：在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的pH。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对中和反应及其应用的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力。并且，经常将其与“酸碱指示剂及其性质、酸的化学性质及其用途、碱的化学性质及其用途、溶液pH的测定、化学反应时的能量变化、复分解反应及其发生的条件、物质的推断和鉴别、化学方程式的书写、有关实验操作（或现象、结论）”等相关知识联系起来，进行综合考查。当然，有时也单独考查之。题型有选择题、填空题、实验探究题和计算题。中考的重点是考查学生阅读、分析实验、问题情景或图表信息的能力，对中和反应及其应用等相关知识的理解和掌握情况，以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等。当然，有时还会根据所给的有关的表达，来评价表达的正误，或者注意事项等。特别是，对中和反应的定义及其操作过程（包括判断反应是否进行和完全）、有关的反应现象及化学方程式的书写、前三个应用，以及知识的迁移能力的考查，是近几年中考命题的热点，并且还是中考考查这块知识的重中之重。
母题：我市捞刀河某化工厂发生硫酸泄漏事件。为了减少硫酸对环境的污染，有关部门采取了紧急措施，在泄漏的硫酸上面喷洒了一种化学试剂，你认为这种试剂是
A．熟石灰 B．硫酸铜
C．食盐 D．干冰
解析 硫酸为酸性物质,泄漏后易渗入土壤,使土壤酸化,不利于农作物的生成，污染地下水，要减少硫酸对环境的污染，就要降低他的酸性，如我们可以在硫酸上面喷洒熟石水，中和硫酸的酸性。
答案：A
变式题一：小华同学用右图所示装置进行中和反应实验，反应后为确定硫酸和氢氧化钠是否刚好完全反应，他取出一定量反应后的溶液于一支试管中，向其中滴入几滴无色酚酞试液，振荡，观察到酚酞试液不变色，于是他得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
（1）写出该中和反应的化学方程式 。
（2）小亮认为小华的结论不准确，他认为除了“恰好中和”外还有第二种可能性，这种可能性是 。
（3）请你另外设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和。填写下表（选择甲、乙中的一个作答）：
实验 实验操作 实验现象 实验结论
甲 恰好中和
乙 第二种可能性
解析：该题考察中和反应的产物。酸碱中和生成盐和水，硫酸和氢氧化钠发生的反应为：H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。酚酞试液遇碱变红，遇中性和酸性溶液不变色，反应后的溶液中滴入酚酞试液不变色，则说明反应后的溶液不显碱性，则可能是恰好完全中和，也可能硫酸过量显酸性。为了确定反应属于哪种情况，其实质是验证硫酸的存在，根据酸的性质可分别加入指示剂、活泼金属、金属氧化物、碳酸盐等物质。
答案：（1）2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O （2）硫酸过量
（3）选择甲：取样，滴加紫色石蕊试液 试液不变色（或：取样，加入碳酸钠溶液 无气泡产生 或：取样，加入锌粒等活泼金属 无气泡产生）
选择乙：取样，滴加紫色石蕊试液 试液变红色（或：取样，加入碳酸钠溶液 有气泡产生 或：取样，加入锌粒等活泼金属 有气泡产生）
变式题二：中和反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对酸碱中和反应进行了探究。
提示问题：能否用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应？
实验药品：稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、碳酸钾溶液。
实验仪器：试管、滴管、100mL量筒等。
设计方案并实验：小江同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入①溶液，振荡后，再滴入②溶液，实验过程中无气泡逸出。反应的化学方程式为 ③ 。
小伟同学的实验：在试管中加入2mL稀硫酸，逐滴加入氢氧化钠溶液，振荡后，再滴入碳酸钾溶液，有气泡逸出，继续滴加碳酸钾溶液至恰好无气泡时，共消耗碳酸钾溶液。
小明同学的判断：小江的实验说明能用碳酸钾溶液来验证：小伟的实验还不能，需再做一个实验才能说明。
实验并判断：另取一支试管，加入2mL稀硫酸， ④ （写出实验步骤、现象和判断依据）。
结论：能用碳酸钾溶液验证硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。
反思：在小江的实验中，碳酸钾溶液的作用是 ⑤ （填字母）。
A、仅是反应物
B、相当于指示剂
C、作催化剂
分析：此题是一道关于中和反应的综合性实验探究题。在小江同学的实验中，先向稀硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液，再滴入碳酸钾溶液，实验过程中无气泡逸出，说明加入氢氧化钠溶液后的溶液中已经没有稀硫酸，则证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，在此实验中碳酸钾溶液起到了指示剂的作用。在小伟的实验中，加入碳酸钾溶液时有气泡逸出，说明溶液中稀硫酸，因此，该实验不能证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。要证明稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，需补充如下实验：向2mL稀硫酸中直接滴加碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗碳酸钾溶液的体积，若此体积大于小伟的实验中消耗的碳酸钾溶液的体积，则证明在小伟的实验中稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应。
答案：① ② ③ ④逐滴加入碳酸钾溶液至无气泡产生，记录消耗的碳酸钾溶液的体积为，⑤B
点评：此题在以往对中和反应探究考查的基础上又有所拓展，从定量研究的角度对同学们提出了要求。很多同学由于基础知识掌握不牢固，心理素质较差，缺乏分析推理和实验探究能力而不能顺利解答此类综合性问题。
【解题方法点拨】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记中和反应及其应用等相关知识。然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生活经验所得，细致地分析题意（或实验、图表信息）等各种信息资源，联系起来综合分析，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。同时，还需要注意以下三点：
1.中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。但是，不能反过来说生成盐和水的反应是中和反应。因为非金属氧化物与碱作用也能生成盐和水（如二氧化碳与澄清的石灰水的反应），可它就不是中和反应；还有酸与金属氧化物作用也能生成盐和水（如用稀盐酸出铁锈的反应），可它也不是中和反应。
2.中和反应一定是复分解反应，但是复分解反应不一定是中和反应；只有酸和碱之间的反应才是中和反应。
3. 在做中和反应的实验时，由于酸和碱的溶液一般是无色，二者反应时的现象不明显，所以往往借助于一些试剂或仪器等（如酸碱指示剂、pH试纸、温度计等），来帮助我们判断反应是否进行或恰好完全。
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