酸碱中和反应与溶液的酸碱性

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对应练1(2019·江苏常州中考)中和反应是一类重要的化学反应。 某同学利用图1装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并用 pH和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2 和图3。
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(1)烧杯中发生反应的化学方程式
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方法指导酚酞溶液遇酸性和中性溶液都不变色,因此稀酸与 NaOH溶液反应后,只根据酚酞由红色变为无色不能判断溶液是显 酸性或中性,可以向反应后的溶液中加入紫色石蕊溶液、活泼金属 (如铁粉、锌粒等)、金属氧化物(如氧化铁、氧化铜)、某些盐溶液 (如碳酸钠溶液)或测溶液的pH等方法进行判断。
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3.酸性溶液和碱性溶液稀释时的pH变化 ①酸性溶液加水稀释pH变大,但只能接近7,不会大于7,酸性溶液 不会稀释成碱性溶液,如图Ⅰ所示。 ②碱性溶液加水稀释pH变小,但只能接近7,不会小于7,碱性溶液 也不会稀释成酸性溶液,如图Ⅱ所示。 ③中性溶液加水稀释时pH不变,pH=7,溶液仍为中性。
向碱溶液中加酸溶液 ①向碱溶液中滴加酸溶液时,溶液的pH逐渐降低,开始反应时pH 大于7,恰好完全反应时pH等于7,酸溶液过量时pH小于7。 ②C点处恰好完全中和。 ③两溶液刚好中和时的附近,溶液pH变化较快。
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5.溶液酸碱度的重要意义 (1)化工生产中许多反应必须控制在一定pH范围内。 (2)大多数植物适宜生长在pH=7或接近7的土壤中,当土壤的酸性 或碱性过强时,需要用碱性或酸性物质改良土壤的酸碱性。 (3)测定雨水的pH能了解空气污染的程度(因正常雨水中溶有CO2, 正常雨水的pH≈5.6,酸雨的pH<5.6)。 (4)测定人体内或排泄出的体液的pH,可以了解人体的健康状况。
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溶液酸碱度的表示方法——pH 1.溶液酸碱性与pH大小的关系 (1)酸碱指示剂只能检验溶液的酸碱性,不能检测溶液的酸碱度, 检测溶液的酸碱度一般用pH试纸 。溶液的酸碱度常用pH表 示,pH的范围在0~14 之间。 (2)溶液的酸碱性强弱与pH的关系如图所示:
氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验,具体操作如下图:
在烧杯中加入10 mL的氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,此时溶
液呈
色。接着加入一定量的稀盐酸,用玻璃棒搅拌后发
现溶液为无色,此时
(填“能”或“不能”)得出两者恰好中
和的结论。以下操作及实验现象能证明加入的盐酸为过量的是
(填字母序号)。
A.加入少量铁粉,无明显现象
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解析 溶液的pH>7,溶液显碱性;pH=7,溶液显中性;pH<7,溶液显酸性。 A项,由数据可知,薄荷适宜生长的土壤pH为7~8,即土壤略显碱性, 故错误;B项,由数据可知,草莓适宜生长的土壤pH为5~7.5,即既适宜 酸性土壤,又适宜中性土壤,也适宜弱碱性土壤,故错误;C项,由数据 可知,马铃薯适宜生长的土壤pH为4.8~5.5,即土壤显酸性,不适宜在 碱性土壤中生长,故正确;D项,由以上分析可知,该项错误。
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酸和碱的中和反应 考法解读酸和碱的中和反应主要以实验探究题和计算题的形式进 行考查,考查的知识点主要有:①中和反应的实验操作、现象以及 实验后溶液中溶质的成分;②有关中和反应的相关计算;③中和反 应的应用。
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典例1(2019·湖南湘潭中考)兴趣小组的同学提出用配制好的氢
为
。
(2)仪器A中溶液的溶质是
(填化学式)。
(3)图3中V的数值最接近
(填“6”“12”或“16”)。
(4)下列说法错误的是
。
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和NaOH
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
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对应练3(2019·湖南株洲中考)一些重要作物最适宜生长的土壤 的pH范围如下:
作物 pH
水稻 6~7
马铃薯 4.8~5.5
草莓 5~7.5
薄荷 7~8
下列说法中正确的是( C ) A.水稻和薄荷生长都适宜酸性土壤 B.草莓生长只适宜酸性土壤 C.马铃薯生长不适宜碱性土壤 D.以上作物都不适宜碱性土壤
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特别提醒中和反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中
和反应,如CO2与NaOH反应生成盐(Na2CO3)和水的反应不属于中 和反应。
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4.中和反应的应用 (1)农业上:改良土壤的酸碱性。如用熟石灰 改良酸性土壤。 (2)工业上:处理工厂废水。如印染厂的废水呈碱性,可加入硫酸 进行中和。 (3)用于医药:服用含碱性物质的药物,治疗胃酸过多症。 特别提醒不能用氢氧化钠改良酸性土壤和中和过多胃酸,因为它 有很强的腐蚀性。
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酸和碱的中和反应(详见本课时实验)
1.中和反应的定义
酸与碱 作用生成盐和水的反应,称为中和反应。
2.表示式
酸+碱→盐+水
3.反应实质
酸碱中和反应的实质是酸溶液中的H+ 和碱溶液中的OH- 结 合生成水,如图所示。
H++OH- === H2O
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溶液的酸碱性与pH 考法解读溶液酸碱性与pH考查的知识点有:①溶液酸碱性与pH的 关系;②测溶液pH大小的操作;③溶液酸碱度的重要意义。
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典例2(2019·北京中考)一些食物的pH范围如下,其中呈碱性的是
(D ) A.柠檬汁(2.0~3.0) B.番茄汁(4.0~4.4) C.牛奶(6.3~6.6) D.鸡蛋清(7.6~8.0)
①pH< 7的溶液呈酸性,pH越小,溶液的酸性越强。 ②pH> 7的溶液呈碱性,pH越大,溶液的碱性越强。 ③pH=7的溶液呈中性。
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【注意】a.酸性溶液包括酸溶液和某些盐溶液。所以显酸性的 溶液不一定是酸溶液,也可能是某些盐溶液,如氯化铵属于盐,其水 溶液显酸性。
B.滴加紫色石蕊溶液,搅拌后溶液变蓝
C.加入碳酸钠溶液,产生气泡
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答案 红 不能 C 解析 碱性溶液能使无色酚酞溶液变红色。在烧杯中加入10 mL的 氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,此时溶液呈红色;接着加入一定 量的稀盐酸,用玻璃棒搅拌后发现溶液为无色,此时不能得出两者 恰好中和的结论。铁能和盐酸反应生成氢气;酸能使紫色石蕊溶液 变红色;碳酸钠能和盐酸反应生成二氧化碳气体,故只有C项能证明 加入的盐酸为过量。
b.碱性溶液包括碱溶液和某些盐溶液。所以显碱性的溶液不一 定是碱溶液,也可能是某些盐溶液,如碳酸钠属于盐,其水溶液显碱 性。
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2.用pH试纸测溶液pH大小的方法 在白瓷板或玻璃片 上放一小块干燥的pH试纸,用玻璃棒 蘸取 少量待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡 比较,读出该溶液的pH。 特别提醒(1)用pH试纸测得溶液的pH大小比较粗略,pH只能为整 数。 (2)不能把pH试纸伸到溶液中测溶液的pH大小,否则会污染溶液。 (3)pH试纸既可测溶液的酸碱度,又可测溶液酸碱性。
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对应练2(2019·山东潍坊中考)已知生活用品中厕所清洁剂的 pH=1,厨房清洁剂的pH=12。下列说法不正确的是( C )
A.厕所清洁剂加水稀释,溶液pH升高 B.厨房清洁剂可能含有氢氧化钠 C.两者混合使用能提高清洁效果 D.厕所清洁剂可能使铁制下水道腐蚀
解析 A项,清洁剂的pH=1,显酸性,在酸性溶液中加水稀释,酸性变 弱,故溶液的pH越来越大,正确;B项,氢氧化钠溶液显碱性,并且可以 与油脂反应,用来除油,可以做厨房清洁剂,正确;C项,厕所清洁剂的 pH=1,显酸性,厨房清洁剂的pH=12,显碱性,二者混合会发生反应,减 低清洁效果,错误;D项,厕所清洁剂的pH小于7,显酸性,能和铁制品 发生化学反应,正确。
解析 A项,柠檬汁的pH为2.0~3.0,小于7,显酸性;B项,番茄汁的pH 为4.0~4.4,小于7,显酸性;C项,牛奶的pH为6.3~6.6,小于7,显酸性;D 项,鸡蛋清的pH为7.6~8.0,大于7,显碱性。
方法总结解答此类题目,要掌握溶液的酸碱性与pH的关系。当溶 液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸 性越强;当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强。
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4.酸碱中和反应过程中溶液的pH变化
向酸溶液中加碱溶液
①向酸溶液中滴加碱溶液时,溶液的pH逐渐升高,开始反应时pH 小于7,恰好完全反应时pH等于7,碱溶液过量时pH大于7。
②C点处恰好完全中和。
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③两溶液刚好中和时的附近,溶液pH变化较快。
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答案 (1)NaOH+HCl === NaCl+H2O
(2)HCl (3)12 (4)C 解析 (1)在烧杯中氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水。(2)由图2 可知仪器A中是盐酸溶液,溶质是HCl。(3)根据图2和图3的信息可 知,该反应是放热反应,当二者恰好完全反应时,溶液的温度最高,所 以图3中V的数值最接近12。(4)A项,在图2中b点所示溶液中pH>7, 溶液呈碱性,溶液中的溶质是NaCl和NaOH,正确;B项,图2中d点所示 溶液中pH<7,溶液呈酸性,溶质是NaCl和HCl,氯化氢在加热过程中 蒸发掉了,所得固体为纯净物,正确;C项,图2中在c点盐酸和氢氧化 钠恰好完全反应,c→d所示溶液中,氯化钠的质量不会增加,错误;D 项,图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应,正确。