中和反应考查面面观

2019-12-31   劲草云


作为初中化学最重要的知识点之一的中和反应,一直是中考考查的重点和热点。中考中着重以中和反应为载体,考查学生的理解能力、探究能力和思维的严密性。   

一、考查对中和反应概念的辨析   

例1.下列说法中正确的是()

A.pH=0的溶液是中性溶液

B.凡是生成盐和水的反应都是中和反应

C.用pH试纸测定溶液酸碱度时,可将pH试纸浸入溶液中

D.某溶液的pH=10,该溶液滴入酚酞试液时,溶液呈红色   

解析:pH=7时,溶液呈中性;pH<7时,溶液呈酸性;pH>7时,溶液呈碱性。pH越小,溶液的酸性越强,pH越大,溶液的碱性越强,pH=0时,溶液的酸性很强,故A错;只有酸与碱作用生成盐和水的反应才属于中和反应,故B错;在用pH试纸测定溶液酸碱度时,不能将pH试纸浸入溶液中,而应使用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知溶液的pH,故C错;pH=10时,溶液呈碱性,该溶液滴入酚酞试液时,溶液呈红色,故D正确。   

答案:D   

评析:中和反应是复分解反应的特例,易错点是认为凡是生成盐和水的反应都是中和反应,故对概念的理解及应用成为中考考查的热点。中和反应一定生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定都是中和反应。如酸性氧化物和碱之间的反应,例:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,碱性氧化物和酸之间的反应,例:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,由于反应物不是酸与碱,因此均不是中和反应。   

二、考查中和反应过程中溶液pH的变化   

例2.下图表示盐酸中和氢氧化钠溶液时,溶液pH与滴加盐酸质量的关系,能正确表示pH随加入盐酸质量变化的图像是( )



解析:本题考查了对知识的综合运用能力及图像分析能力。首先,要知道某溶液酸碱度发生变化时,其pH的变化范围、变化方向;其次,要知道当盐酸滴加过量时会使溶液显酸性,其溶液的pH就会越过去,pH又变成小于7。NaOH溶液的pH>7,随着稀盐酸的滴入,pH逐渐变小,当稀盐酸过量时,pH<7。故B正确。   

答案:B   

评析:对于涉及pH变化的一类图像题,主要是抓住“两点一方向”。“两点”指起点和终点,“一方向”指溶液变化时的pH的变化方向。   三、考查设计实验探究中和反应的发生   例3.某学校化学兴趣小组的同学做氢氧化钠溶液和稀硫酸中和反应实验时,由于实验中忘记加酚酞试液,不知二者是否恰好完全中和,因此他们对反应后溶液中的溶质是什么提出猜想,并展开探究。   

【提出问题】溶液中的溶质可能是什么?   

【猜想】他们的猜想:溶质只有硫酸钠。   

你的猜想:(1)溶质是__________,(2)溶质是__________。   

【设计实验】请选择你的其中一种猜想,设计实验加以证明:


解析:酸和碱两种物质发生化学反应有三种可能:两种物质恰好完全反应,碱有剩余,酸有剩余。要证明溶液显碱性,只需要加入在碱性溶液中呈现特殊现象的酸碱指示剂如酚酞试液,若溶液变成红色,则说明碱有剩余,如不变色,则说明碱不剩余。要证明溶液显酸性,选用的物质必须能与酸反应产生“可见”现象,具体思路:利用酸的性质,有针对性选用指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱(不溶于水)、碳酸盐等,只要能够产生明显的现象即可。要证明恰好完全反应,既要证明碱不剩余,也要证明酸不剩余,或加入一种在中性溶液中能呈现特殊现象的物质。   

答案:(1)硫酸钠和硫酸 (2)硫酸钠和氢氧化钠


评析:有关中和反应的探究,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、推断和对知识的迁移能力。解题的关键是根据所给的实验、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,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的选择或解答即可。   

四、考查中和反应中的热效应   

例4.氢氧化钠与盐酸发生中和反应的化学方程式为______________。   

(1)为证明中和反应是放热反应,某小组进行了如图所示的实验操作。根据下图装置实验,甲同学认为:NaOH与稀盐酸发生的中和反应是放热反应;乙同学认为:甲同学得出这个结论的依据不科学,理由是;丙同学认为,通过多个实验才能得出一个普遍的结论。请你再举出一个酸碱中和反应的实例:______________。

(2)为探究影响中和反应放出热量多少的因素,他们又进行了如下实验:在编号为A、B、C、D、E的五只烧杯中各装入36.5g 溶质质量分数为5%、10%、15%、20%、25%的盐酸,再向上述五只烧杯中分别加入40g20% 的氢氧化钠溶液,最后测量其温度,数据记录如下:


【实验结论】影响中和反应放出热量多少的因素是____________。   

【交流反思】反应后,烧杯内溶液的pH最小的是______(填烧杯编号)。   

解析:氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应为放热反应,氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热,反应中使用的是氢氧化钠固体,不足以说明氢氧化钠与盐酸反应放出热量;根据表格提供的数据可以发现,放出热量的多少与盐酸的浓度有关;反应后D和E溶液的温度相同,说明E中的盐酸没有全部参加反应,溶液呈酸性,故其pH最小。   

答案:NaOH+HCl=NaCl+H2O(1)氢氧化钠固体溶于水也会放出大量的热Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O(2)盐酸的浓度E   

评析:以中和反应为载体考查学生实验基本操作能力和科学探究能力是近几年中考命题的一大热点,特别是通过实验探究考查中和反应中的热效应问题更是成了中考的亮点试题。   

五、考查验证中和反应的发生   

例5.探究中和反应是否发生的方法有多种。小华同学进行了以下四个实验,并用图像分别描述了实验过程中的现象。其中,依据图示现象不能判断中和反应一定发生的是()




A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液

B.在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸

C.在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸

D.在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然后向其中逐滴加入稀硫酸   

解析:此题的解题关键是能正确的分析变化过程、读懂图像并能与反应相结合。在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先与盐酸反应,再与氯化铜反应生成沉淀,开始一段无沉淀即是中和反应的过程,故A正确;在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸,稀盐酸先与氢氧化钠反应,无气体产生,反应完全后才能与CaCO3反应,产生气体,故B正确;在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸,稀硫酸先与氢氧化钠反应,无硫酸铜生成,溶液不变蓝,再与CuO反应,有蓝色硫酸铜生成,故C正确;在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然后向其中逐滴加入稀硫酸,开始时硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡沉淀,无法说明氢氧化钠溶液与稀硫酸发生了反应,故D错。   

答案:D   欢迎关注微信公众号:中学高分宝典

评析:酸碱中和反应一般没有明显现象,也无法判断反应进行的程度。但是,我们可以借助现实中的多种实验方法,间接证明这一反应的发生。   

(1)利用酸碱指示剂证明。在盛有NaOH溶液的烧杯中,滴入几滴无色酚酞试液,溶液呈红色。然后在该溶液中加入稀盐酸,边加边用玻璃棒搅拌至溶液呈无色。由此证明两者确实发生了化学反应。   

(2)用某些活泼金属来证明。在盛有稀盐酸的试管中,加入足量NaOH溶液,充分振荡后,再向溶液中加入金属镁或铁等。若无气泡产生,证明两者确实发生了化学反应,因为镁或铁只能跟盐酸反应产生氢气,而与NaOH溶液、NaCl溶液均不反应。   

(3)通过测定溶液的pH来证明。在烧杯中盛适量的NaOH溶液,用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上,与标准比色卡对照,测出其pH>7。然后向NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸,用玻璃棒不断搅拌,接着测定烧杯中溶液的pH。根据pH由大于7逐渐变为等于7乃至小于7,证明两者确实发生了化学反应。   

(4)根据反应前后固体质量变化来证明。称取一定质量的NaOH固体于烧杯中,加入适量水使之全部溶解。向所得溶液中加入适量的稀盐酸,充分搅拌反应后,倒入蒸发皿中加热蒸干。将所得固体洗涤,烘干,称量。若质量比原NaOH固体质量大,证明NaOH溶液与稀盐酸确实发生了化学反应;若NaOH与稀盐酸不发生反应,加热蒸干时,盐酸中的溶质HCl会挥发,所得固体质量不变。   

(5)用某些盐来证明。在盛有稀盐酸的试管中,加入过量NaOH溶液。充分振荡后,再向溶液中加入几小块大理石或Na2CO3粉末。若无气泡产生,证明两者确实发生了化学反应。   

(6)利用NaOH溶液与盐酸反应放热来证明。在盛有NaOH溶液的试管中,加入适量的稀盐酸,充分振荡后,用手触摸试管外壁。若感觉到有放热现象,证明两者确实发生了化学反应。