中和反應考查面面觀

2019-12-31     勁草雲


作為初中化學最重要的知識點之一的中和反應,一直是中考考查的重點和熱點。中考中著重以中和反應為載體,考查學生的理解能力、探究能力和思維的嚴密性。   

一、考查對中和反應概念的辨析   

例1.下列說法中正確的是()

A.pH=0的溶液是中性溶液

B.凡是生成鹽和水的反應都是中和反應

C.用pH試紙測定溶液酸鹼度時,可將pH試紙浸入溶液中

D.某溶液的pH=10,該溶液滴入酚酞試液時,溶液呈紅色   

解析:pH=7時,溶液呈中性;pH<7時,溶液呈酸性;pH>7時,溶液呈鹼性。pH越小,溶液的酸性越強,pH越大,溶液的鹼性越強,pH=0時,溶液的酸性很強,故A錯;只有酸與鹼作用生成鹽和水的反應才屬於中和反應,故B錯;在用pH試紙測定溶液酸鹼度時,不能將pH試紙浸入溶液中,而應使用玻璃棒蘸取待測液滴在pH試紙上,然後把試紙顯示的顏色跟標準比色卡對照,便可知溶液的pH,故C錯;pH=10時,溶液呈鹼性,該溶液滴入酚酞試液時,溶液呈紅色,故D正確。   

答案:D   

評析:中和反應是複分解反應的特例,易錯點是認為凡是生成鹽和水的反應都是中和反應,故對概念的理解及應用成為中考考查的熱點。中和反應一定生成鹽和水,但生成鹽和水的反應不一定都是中和反應。如酸性氧化物和鹼之間的反應,例:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,鹼性氧化物和酸之間的反應,例:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,由於反應物不是酸與鹼,因此均不是中和反應。   

二、考查中和反應過程中溶液pH的變化   

例2.下圖表示鹽酸中和氫氧化鈉溶液時,溶液pH與滴加鹽酸質量的關係,能正確表示pH隨加入鹽酸質量變化的圖像是( )



解析:本題考查了對知識的綜合運用能力及圖像分析能力。首先,要知道某溶液酸鹼度發生變化時,其pH的變化範圍、變化方向;其次,要知道當鹽酸滴加過量時會使溶液顯酸性,其溶液的pH就會越過去,pH又變成小於7。NaOH溶液的pH>7,隨著稀鹽酸的滴入,pH逐漸變小,當稀鹽酸過量時,pH<7。故B正確。   

答案:B   

評析:對於涉及pH變化的一類圖像題,主要是抓住「兩點一方向」。「兩點」指起點和終點,「一方向」指溶液變化時的pH的變化方向。   三、考查設計實驗探究中和反應的發生   例3.某學校化學興趣小組的同學做氫氧化鈉溶液和稀硫酸中和反應實驗時,由於實驗中忘記加酚酞試液,不知二者是否恰好完全中和,因此他們對反應後溶液中的溶質是什麼提出猜想,並展開探究。   

【提出問題】溶液中的溶質可能是什麼?   

【猜想】他們的猜想:溶質只有硫酸鈉。   

你的猜想:(1)溶質是__________,(2)溶質是__________。   

【設計實驗】請選擇你的其中一種猜想,設計實驗加以證明:


解析:酸和鹼兩種物質發生化學反應有三種可能:兩種物質恰好完全反應,鹼有剩餘,酸有剩餘。要證明溶液顯鹼性,只需要加入在鹼性溶液中呈現特殊現象的酸鹼指示劑如酚酞試液,若溶液變成紅色,則說明鹼有剩餘,如不變色,則說明鹼不剩餘。要證明溶液顯酸性,選用的物質必須能與酸反應產生「可見」現象,具體思路:利用酸的性質,有針對性選用指示劑、活潑金屬、金屬氧化物、鹼(不溶於水)、碳酸鹽等,只要能夠產生明顯的現象即可。要證明恰好完全反應,既要證明鹼不剩餘,也要證明酸不剩餘,或加入一種在中性溶液中能呈現特殊現象的物質。   

答案:(1)硫酸鈉和硫酸 (2)硫酸鈉和氫氧化鈉


評析:有關中和反應的探究,命題方向主要是通過創設相關實驗、問題情景或圖表信息等,來考查學生對中和反應及其應用的理解和掌握情況,以及閱讀、分析、推斷和對知識的遷移能力。解題的關鍵是根據所給的實驗、問題情景或圖表信息等,結合所學的相關知識和技能,以及自己的生活經驗所得,聯繫起來綜合分析,並細心地探究、推理後,按照題目要求進行認真的選擇或解答即可。   

四、考查中和反應中的熱效應   

例4.氫氧化鈉與鹽酸發生中和反應的化學方程式為______________。   

(1)為證明中和反應是放熱反應,某小組進行了如圖所示的實驗操作。根據下圖裝置實驗,甲同學認為:NaOH與稀鹽酸發生的中和反應是放熱反應;乙同學認為:甲同學得出這個結論的依據不科學,理由是;丙同學認為,通過多個實驗才能得出一個普遍的結論。請你再舉出一個酸鹼中和反應的實例:______________。

(2)為探究影響中和反應放出熱量多少的因素,他們又進行了如下實驗:在編號為A、B、C、D、E的五隻燒杯中各裝入36.5g 溶質質量分數為5%、10%、15%、20%、25%的鹽酸,再向上述五隻燒杯中分別加入40g20% 的氫氧化鈉溶液,最後測量其溫度,數據記錄如下:


【實驗結論】影響中和反應放出熱量多少的因素是____________。   

【交流反思】反應後,燒杯內溶液的pH最小的是______(填燒杯編號)。   

解析:氫氧化鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉和水,該反應為放熱反應,氫氧化鈉固體溶於水會放出大量的熱,反應中使用的是氫氧化鈉固體,不足以說明氫氧化鈉與鹽酸反應放出熱量;根據表格提供的數據可以發現,放出熱量的多少與鹽酸的濃度有關;反應後D和E溶液的溫度相同,說明E中的鹽酸沒有全部參加反應,溶液呈酸性,故其pH最小。   

答案:NaOH+HCl=NaCl+H2O(1)氫氧化鈉固體溶於水也會放出大量的熱Ca(OH)2+2HNO3=Ca(NO3)2+2H2O(2)鹽酸的濃度E   

評析:以中和反應為載體考查學生實驗基本操作能力和科學探究能力是近幾年中考命題的一大熱點,特別是通過實驗探究考查中和反應中的熱效應問題更是成了中考的亮點試題。   

五、考查驗證中和反應的發生   

例5.探究中和反應是否發生的方法有多種。小華同學進行了以下四個實驗,並用圖像分別描述了實驗過程中的現象。其中,依據圖示現象不能判斷中和反應一定發生的是()




A.在稀鹽酸中加入氯化銅,然後向其中逐滴加入NaOH溶液

B.在NaOH溶液中加入CaCO3,然後向其中逐滴加入稀鹽酸

C.在NaOH溶液中加入CuO,然後向其中逐滴加入稀硫酸

D.在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然後向其中逐滴加入稀硫酸   

解析:此題的解題關鍵是能正確的分析變化過程、讀懂圖像並能與反應相結合。在稀鹽酸中加入氯化銅,然後向其中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先與鹽酸反應,再與氯化銅反應生成沉澱,開始一段無沉澱即是中和反應的過程,故A正確;在NaOH溶液中加入CaCO3,然後向其中逐滴加入稀鹽酸,稀鹽酸先與氫氧化鈉反應,無氣體產生,反應完全後才能與CaCO3反應,產生氣體,故B正確;在NaOH溶液中加入CuO,然後向其中逐滴加入稀硫酸,稀硫酸先與氫氧化鈉反應,無硫酸銅生成,溶液不變藍,再與CuO反應,有藍色硫酸銅生成,故C正確;在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然後向其中逐滴加入稀硫酸,開始時硫酸根離子與鋇離子結合生成硫酸鋇沉澱,無法說明氫氧化鈉溶液與稀硫酸發生了反應,故D錯。   

答案:D   歡迎關注微信公眾號:中學高分寶典

評析:酸鹼中和反應一般沒有明顯現象,也無法判斷反應進行的程度。但是,我們可以藉助現實中的多種實驗方法,間接證明這一反應的發生。   

(1)利用酸鹼指示劑證明。在盛有NaOH溶液的燒杯中,滴入幾滴無色酚酞試液,溶液呈紅色。然後在該溶液中加入稀鹽酸,邊加邊用玻璃棒攪拌至溶液呈無色。由此證明兩者確實發生了化學反應。   

(2)用某些活潑金屬來證明。在盛有稀鹽酸的試管中,加入足量NaOH溶液,充分振蕩後,再向溶液中加入金屬鎂或鐵等。若無氣泡產生,證明兩者確實發生了化學反應,因為鎂或鐵只能跟鹽酸反應產生氫氣,而與NaOH溶液、NaCl溶液均不反應。   

(3)通過測定溶液的pH來證明。在燒杯中盛適量的NaOH溶液,用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上,與標準比色卡對照,測出其pH>7。然後向NaOH溶液中逐滴加入稀鹽酸,用玻璃棒不斷攪拌,接著測定燒杯中溶液的pH。根據pH由大於7逐漸變為等於7乃至小於7,證明兩者確實發生了化學反應。   

(4)根據反應前後固體質量變化來證明。稱取一定質量的NaOH固體於燒杯中,加入適量水使之全部溶解。向所得溶液中加入適量的稀鹽酸,充分攪拌反應後,倒入蒸發皿中加熱蒸乾。將所得固體洗滌,烘乾,稱量。若質量比原NaOH固體質量大,證明NaOH溶液與稀鹽酸確實發生了化學反應;若NaOH與稀鹽酸不發生反應,加熱蒸乾時,鹽酸中的溶質HCl會揮發,所得固體質量不變。   

(5)用某些鹽來證明。在盛有稀鹽酸的試管中,加入過量NaOH溶液。充分振蕩後,再向溶液中加入幾小塊大理石或Na2CO3粉末。若無氣泡產生,證明兩者確實發生了化學反應。   

(6)利用NaOH溶液與鹽酸反應放熱來證明。在盛有NaOH溶液的試管中,加入適量的稀鹽酸,充分振蕩後,用手觸摸試管外壁。若感覺到有放熱現象,證明兩者確實發生了化學反應。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/VCs4WW8BMH2_cNUgbMK4.html