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1、中和反应中和反应例例 1 1 在学习“酸碱中和反应”时，老师给大家变了一个魔术使“水”变色的杯子，操作过程及现象如图所示：老师揭秘：“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体，无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成。请回答下列问题：(1)“空”杯内涂抹的物质可能是溶液_。(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是_。(3)最终溶液为无色，能否说明该溶液一定呈中性？_(选填“能”或“不能”)，理由是_。解析解析酸碱中和反应的实验，常加入酚酞做指示剂，酚酞遇酸溶液不变色，遇碱溶液变红色。加入少量“水”，溶液颜色变为红色，说明“水”中含有酞酞，而“空”杯子底部事先涂抹的物质是碱溶液；继续加“水”又变无色，
2、说明“水”中含有与碱反应的另一种物质是酸溶液，故无色的“水”是由酚酞和酸混合而成的；此过程可能发生的反应，只要是可溶性酸与碱的反应均可；因无色酚酞溶液在中性和酸性溶液中均呈现无色，因此仅根据溶液为无色，不能说明该溶液一定呈中性。答案答案(1)碱溶液(如NaOH)(2)NaOH+HClNaCl+H2O答案不唯一，但与(1)要有对应关系(3)不能酚酞在酸性溶液中也呈无色例例 2 2)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格)。【演示实验】将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。【学生板演】
3、该反应的化学方程式_。【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中溶质是什么呢?【假设猜想】针对疑问，太家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下：猜想一：只有Na2SO4猜想二：有Na2SO4和H2SO4猜想三：有Na2SO4和NaOH猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是_。【实验探究】(1)丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有_。(2)为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的 pH试纸、铜片、BaC12溶液、Na2CO3溶液，进
4、行如下三个方案的探究。实验方案测溶液pH滴加Na2CO3溶液滴加BaC12溶液实验操作试纸变色，对比比色实验现象卡，pH7实验结论溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4溶液中有H2SO4_产生白色沉淀【得出结论】通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出【实验探究】(2)中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：(1)实验操作中的错误是_。(2)实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是_。解析解析本题考查酸和碱发生中和反应的实验探究。稀H2SO4和NaOH发生中和反应生成Na2SO4和H2O，反
5、应后溶液中溶质的成分是由“反应中反应物的相对多少”决定的，根据“反应中反应物的相对多少”可推知反应后溶液中溶质的成分有三种情况：一是稀H2SO4和NaOH恰好完全反应，反应后溶液中溶质只有Na2SO4；二是反应中稀H2SO4过量，NaOH已完全反应，反应后溶液中溶质为Na2SO4和H2SO4；三是反应中NaOH过量，稀硫酸已完全反应，反应后溶液中溶质为 Na2SO4和NaOH；只要条件具备，反应充分彻底，反应物中的H2SO4和NaOH不可能同时剩余，故猜想四一定错误；反应后的溶液中如果含有NaOH，滴加CuSO4溶液后，NaOH和CuSO4反应会生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，而实验中无明显变化
6、，可推知反应后的溶液中一定没有NaOH；如果反应后溶液中存在H2SO4，滴加Na2CO3溶液后会有二氧化碳气体生成；对于H2SO4的验证可依据“酸的通性”进行实验方案的设计，题中方案一和方案二正是基于上述原理进行的正确设计，但方案一中“将pH试纸浸入溶液中进行测定”是一个明显的错误操作，这样做会导致待测液被污染；而方案三显然是设计错误，因为BaC12溶液与Na2SO4和H2SO4都能反应生成BaSO4白色沉淀，所以不能通过“产生白色沉淀”这一现象确定H2SO4的存在。答案答案【学生板演】H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O【假设猜想】猜想四或四【实验探究】(1)NaOH或氢氧化钠(2
7、)有气泡产生【评价反思】(1)pH试纸浸入溶液中(2)BaC12与Na2SO4反应也会生成白色沉淀，不能证明一定有H2SO4存在(其他合理答案均可)例例 3 3)某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究，请同学们一起参与此次探究之旅。(1)探究一：判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和？【方案设计】小亮、小丽、小林三位同学设计了如下方案进行探究：方案设计者小亮向试管中滴加几滴无色酚酞试液，振荡用一根洁净的玻璃棒蘸取反应后的溶小丽液沾在 pH 试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照取少量反应后的溶液于一支试管中，并小林向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液有白色沉淀生
8、产有完全中和盐酸过量，没pH=7恰好完全中和方案步骤取少量反应后的溶液于一支试管中，并酚酞试液不变色恰好完全中和方案预估现象方案预估结论【方案评价】请判断以上设计的三个方案中，_同学的方案是正确的。【方 案 反 思】请 分 析 另 外 两 个 方 案 错 误 的 原 因：_；_。(2)探究二：氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分是什么？【作出猜想】小亮猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH小丽猜想：溶质只有 NaCl小林猜想：溶质有 NaCl、HCl你的猜想：溶质有_(填化学式)小丽认为小亮的猜想是错误的，她的理由是_。【实验设计及验证】请你将下列实验报告填写完整：实验操作取反应后
9、的溶液于试管中，加入碳酸钠溶液_实验现象_有蓝色沉淀生成实验结论小林猜想正确你的猜想正确解析解析小亮方案错误，原因是若盐酸过量，反应后溶液呈酸性，酚酞试液也不变色；小丽方案正确，反应后溶液的 pH=7，说明溶液呈中性，即氢氧化钠和盐酸恰好完全中和；小林方案错误，原因是若盐酸不过量，由于 NaOH 和 HCl 反应生成 NaCl，NaCl 与 AgNO3溶液也会产生白色沉淀。若 NaOH与 HCl 恰好完全中和，所得溶液中溶质是 NaCl；若盐酸过量，所得溶液中溶质是 NaCl、HCl；若 NaOH溶液过量，所得溶液中溶质是 NaCl、NaOH；因为 NaOH 与 HCl 发生反应，不能在溶液中
10、共存，故小亮的猜想错误；小林猜想中溶质有 NaCl、HCl，HCl 与 Na2CO3溶液反应会有气泡产生；根据有蓝色沉淀生成，可推断蓝色沉淀是Cu(OH)2，由此可知，实验操作是取反应后的溶液于试管中，加入可溶性的铜盐溶液，如 CuSO4溶液等。答案答案(1)小丽小亮方案错误的原因：反应后的溶液如果呈酸性，酚酞试液也不变色，因此不能判断盐酸是否已被恰好中和小林方案错误的原因：因为中和反应的产物有 NaCl(或含有Cl)，加AgNO3溶液也会产生白色沉淀，不能说明盐酸是否过量(2)NaCl、NaOH盐酸和NaOH溶液要发生反应(或H+与OH 不能共存)有气泡产生取反应后的溶液于试管中，加入CuS
11、O4溶液(或可溶性铜盐溶液均可)例例 4 4某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后，发现忘记了滴加指示剂。此时，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯内溶液中的溶质的成分进行探究。(1)写出该中和反应的化学方程式_。(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分：【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么？【进行猜想】A.溶质可能是 CaCl2与 Ca(OH)2B.溶质可能只是 CaCl2C.溶质可能是 CaCl2与盐酸【实验探究】小明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。于是他排除了猜想A，你
12、认为他排除猜想A 的理由是_。小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想，请你帮他完成实验，填写以下表格：实验步骤取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入碳酸钠溶液。预计现象_预计结论猜想 B 正确猜想 C 正确通过以上探究，最后确定猜想C 正确。【反思与拓展】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水道，可能造成的危害是_。要想处理烧杯内溶液使其只得到 CaCl2溶液，应向溶液中加入过量_，充分反应后过滤，反应的方程式为_。解析解析Ca(OH)2与 HCl 反应生成 CaCl2和 H2O；向反应后的溶液中滴加酚酞，酚酞溶液不变色，说明溶液不呈碱性，故猜想 A 可以排除；反应后溶液中的溶质是否含有H
13、Cl，可取少量反应后的溶液于试管中，逐滴加入Na2CO3溶液，若只有白色沉淀产生，说明溶液中只含CaCl2，不含HCl，猜想B正确；若先有气泡产生，后有白色沉淀产生，说明溶液中同时含有HCl 和 CaCl2，猜想C 正确；酸性溶液未经处理直接倒入铁制下水道会腐蚀下水道；要想处理烧杯内溶液使其只含CaCl2溶液，向溶液中加入的物质必须是能与盐酸反应且含钙的化合物，由于氢氧化钙、生石灰过量时会使溶液呈碱性，故只能加入碳酸钙。答案答案(1)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(2)酚酞溶液不变色，说明溶液不呈碱性，而猜想A 的溶液呈碱性，所以可以排除(其他说法合理均可)只有白色沉淀产生先有
14、气泡产生，后有白色沉淀产生(3)腐蚀下水道CaCO3CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2练习练习1.酸和碱能发生中和反应，生成盐和水。已知甲、乙分别是盐酸和氢氧化钠溶液中的一种，图中表示向甲乙时溶液 pH 的变化曲线，请你写出图中所获取的信息：(1)_；(2)_；(3)_；(4)_。2.同学们在学习酸碱的化学性质时构建了如右图知识A、B、C、D 是不同类别的无机化合物，“”表示物质定条件下可以发生化学反应。请回答下列问题：(1)反应的化学方程式为_，实验现象为_。(2)写出图中一个中和反应的化学方程式_。(3)物质 C 应具备的条件是_。3.向盛有 10mL 稀盐酸(其中滴有少量紫色石蕊
15、试剂)的烧杯中加入氢氧化钠溶液，用pH 计(测 pH的仪器)测定溶液的 pH，所得数据如下。请分析并回答下列问题：加入 NaOH 溶液的体积/mL0烧杯中溶液的 pH2468101214网络，在 一中 加 入1.11.21.41.62.07.011.012.2(1)当加入氢氧化钠溶液的体积为_mL 时，稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应；(2)当加入氢氧化钠溶液的体积为13mL 时，溶液显_色；(3)当烧杯中溶液的 pH=1.4 时，溶液中的溶质有哪些？_。答案答案1.(1)甲是盐酸(2)乙是氢氧化钠溶液(3)c点表示两溶液恰好中和，c点的pH为7(4)反应前溶液的pH小于7，随着乙溶液的加入，溶液的pH逐渐增大(合理均可)2.(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O红色(或红棕色)固体不断溶解，溶液由无色变成黄色(2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O(或HCl和任意一种碱)(3)(可溶性)盐，且和Ca(OH)2、HCl反应符合复分解反应发生的条件3.(1)10(2)蓝(3)NaCl 和 HCl(或氯化钠和盐酸)