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课题2 常见的酸和碱 第3课时 中和反应
◆知识点一 中和反应
1.探究氢氧化钠与盐酸的反应
实验操作
实验现象 向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色，溶液在滴入一定量稀盐酸后从红色变为无色
实验分析 溶液显红色，说明溶液显碱性。滴入一定量稀盐酸后，红色消失，说明此时溶液不显碱性，溶液中氢氧化钠已不存在，从而证明盐酸与氢氧化钠发生了反应
实验结论 盐酸与氢氧化钠发生了化学反应
化学方程式
①有些酸和碱发生反应时无明显现象，常加入酸碱指示剂，借助指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定反应的终点。②不使用石蕊溶液作指示剂的原因： 。③实验时用玻璃棒不断搅拌，可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触。④实验时用胶头滴管慢慢滴入，便于控制加入稀盐酸的量，同时便于清楚地观察溶液的颜色变化，当观察到溶液由红色变为无色时，立即停止滴加稀盐酸，防止稀盐酸过量。
2.盐
（1）概念
由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物叫作盐。例如NaCl、CuSO4、NH4Cl等都属于盐。
①盐一般是由金属离子和酸根离子构成的，如Na2SO4、KNO3等，但是有的盐类物质中不含 离子而含有 NH4+，如NH4Cl、(NH4)2SO4等，像这样由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物也属于盐类。
（2）酸、碱、盐三类物质的比较
物质类别 酸 碱 盐
水溶液中解离出的离子 H+和酸根离子 OH-和金属离子 金属离子(或铵根离子)和酸根离子
特点 阳离子全部是 阳离子全部是 除金属离子(或NH4+)和酸根离子外，还可能含有其他离子
举例 HCl、H2SO4 NaOH、Ca(OH)2 NaCl、Na2CO3、NaHCO3
3.中和反应
概念 酸与碱作用生成盐和水的反应，叫作中和反应
表达式 酸+碱→盐+水 如：Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
如：2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
实质 酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成H2O 即：
微观图示 中和反应的实质是H+和OH-结合生成H2O。在中和反应NaOH+HCl===NaCl+H2O中，Na+和Cl-并没有消耗，数量 ，而H+和OH-发生反应，数量 ，水分子数量 ，因此中和反应过程中伴随溶液酸碱性的改变。
①中和反应生成盐和水，但是有盐和水生成的反应 是中和反应，中和反应的反应物必须是酸和碱，若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱，则该反应不属于中和反应。如2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O，CuO+H2SO4===CuSO4+H2O不属于中和反应。②中和反应 基本反应类型。③有些中和反应发生时从外观看无明显现象，需加入酸碱指示剂，借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。④中和反应是 反应，这可以作为判断中和反应发生的依据之一。⑤并不是所有的中和反应都没有明显现象。如硫酸与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀；难溶性的碱与酸反应，难溶性的碱会溶解等。中和反应举例现象Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O白色固体溶解，生成无色溶液Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O蓝色固体溶解，生成蓝色溶液Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O生成白色沉淀
4.中和反应过程中溶液pH变化曲线图
向碱溶液汇总滴加酸溶液 向酸溶液中滴加碱溶液
图像
分析 开始反应时，溶液显碱性，pH 7；随着酸的滴入，pH 逐渐减小，当酸和碱恰好完全反应时，溶液呈 ，pH 7；酸溶液过量时，pH 7 开始反应时，溶液显酸性，pH 7；随着碱的滴入，pH 逐渐增大，当酸和碱恰好完全反应时，溶液呈 ，pH 7；碱溶液过量时，pH 7
溶液中的溶质 a. （酸不足，碱过量）b. （酸碱恰好完全反应）c. （酸过量） c. （碱不足，酸过量）b. （酸碱恰好完全反应）a. （碱过量）
5.中和反应在实际中的应用
中和反应的应用 用于医药和生活 ①用含 或 的药物中和过多的胃酸3HCl+Al(OH)3===AlCl3+3H2O2HCl+Mg(OH)2===MgCl2+2H2O
②在蜜蜂或蚂蚁叮咬处涂含 物质的溶液如肥皂水等，以减轻肿、痛或瘙痒等症状
处理工厂污水 ①用熟石灰中和硫酸厂的污水
②用硫酸中和印染厂的碱性废水
调节土壤的酸碱性 ①用 中和土壤酸性
②用 物质改良碱性土壤
即学即练
1．在常温下进行Ba(OH)2溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究，利用数字化传感器，借助计算机绘制出溶液pH随所滴入Ba(OH)2溶液体积变化的曲线，如图所示。
下列有关说法中不合理的是
A．在a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2
B．在a→b段，溶液的pH增大，H+数目逐渐增多
C．在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl-
D．该反应的实质是H+和OH-结合生成H2O
2．学习酸和碱中和反应时，同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象。某化学兴趣小组对其产生探究兴趣，于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。
【探究一】从pH变化的角度，证明酸和碱发生中和反应
小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的过程进行了探究。利用如图1所示的装置进行实验探究，并用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积的变化曲线如图2所示。
（1）反应前烧杯中盛放的液体Y是 ，图中b点所示溶液中的溶质是 。
【探究二】从能量变化的角度，证明酸与碱发生中和反应
（2）乙同学利用如图3所示装置进行实验，烧杯中放入新制的饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管中。一段时间后试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。
【探究三】利用指示剂证明酸和碱发生中和反应
（3）丙同学利用图4装置进行实验，证明酸和碱发生反应的现象是 。实验过程中试管中出现少量气泡，他认为氢氧化钠已经变质，请你分析变质的原因(用化学方程式表示) 。
【探究四】从有新物质生成的角度证明酸与碱发生中和反应
为了验证中和反应有水生成，同学们在老师的指导下，查阅资料进行如图5所示的甲、乙、丙三个实验：
资料：①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水
（4）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 。
【总结与拓展】
（5）中和反应的实质是 。
（6）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序填写 (填字母序号)。
A． B． C． D．
考点一 中和反应的概念及应用
【例1】中和反应在生产和日常生活中有广泛的用途。下列应用与中和反应原理无关的是
A．氢氧化钠沾在皮肤上，先用大量水冲洗，再用的硼酸溶液处理
B．服用含的药物治疗胃酸过多症
C．用硫酸除去铁钉表面的铁锈
D．用氨水处理被蜂或蚂蚁叮咬后，分泌出来的蚁酸
【变式1-1】下列说法正确的是
A．向滴有酚酞的碱溶液中滴加酸，溶液由红色变为无色时，酸、碱一定恰好完全反应
B．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
C．烧碱能与酸发生中和反应，所以可用于改良酸性土壤
D．氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多症，因此氢氧化钠也可以用于治疗胃酸过多症
【变式1-2】中和反应是一类重要的化学反应。下列应用与中和反应有关的是
A．用熟石灰改良酸性土壤 B．用浓硫酸作干燥剂
C．用小苏打治疗胃酸过多 D．用烧碱吸收二氧化硫
【变式1-3】下列反应属于中和反应的是
A．2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
B．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
C．KOH+HCl=HCl+H2O
D．BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
考点二 中和反应过程中溶液pH变化曲线分析
【例2】用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化，测定结果如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．反应过程中，溶液的酸性逐渐增强
C．该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D．时，稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
【变式2-1】兴趣小组同学在做稀盐酸和氢氧化钠反应的实验过程中发现产生了气泡，检验该气体为。利用传感器测定的含量，如图所示，下列结论中正确的是
A．实验一开始就产生了气体 B．实验过程中未发生中和反应
C．100 s时溶液的 D．150 s时溶液中的溶质只有一种
【变式2-2】用稀盐酸和氢氧化钙溶液反应探究中和反应实验时，测得溶液pH的变化如图所示，下列说法错误的是
A．该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钙溶液中
B．图中a点对应溶液中氯化钙的质量小于b点
C．图中b点所示溶液中，含有的溶质只有氯化钙
D．图中c点所示的溶液显碱性
【变式2-3】下列图像是向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸的图像，其中正确的是
A．B．C．D．
考点三 中和反应的计算
【例3】取NaOH和NaCl的混合物7.26 g放入烧杯中，加水溶解配制成140 g溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至过量，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g。
（1）请根据题给信息，画出反应过程中随着盐酸的加入至过量，溶液pH的变化图。
（2）当滴入稀盐酸的质量为25 g时，溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)；此时溶液中的离子有 (填化学符号)。
（3）计算恰好反应时溶液中溶质质量分数。
【变式3-1】化学兴趣小组的同学欲测定某稀硫酸的溶质质量分数，现取稀硫酸于烧杯中，将溶质质量分数为的溶液逐滴加入烧杯中，边加边搅拌，随着溶液的不断加入，溶液的变化如上图所示。请回答下列问题：
（1）M点表示 。
（2）计算该稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。
（3）要配制该稀硫酸需溶质质量分数为的浓硫酸的质量为 g。
【变式3-2】室温下，将溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液向盛有36.5 g某浓度稀盐酸的烧杯中不断滴加，测得溶液温度随加入氢氧化钠溶液质量而变化的曲线如下图所示。请分析并计算下列问题：
（1）盐酸与氢氧化钠的反应是 （填“吸热”、“放热”）反应，从A→C的过程中溶液pH的变化情况是 ；
（2）计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。
【变式3-3】化学兴趣小组利用中和反应测定某NaOH溶液的浓度，实验过程如下：
（1）配制稀盐酸：取的浓盐酸，加水稀释成100 g的稀盐酸。所得稀盐酸中溶质的质量分数为 ；
（2）取20 g待测NaOH溶液于烧杯中、按图1所示将上述稀盐酸滴入，通过数字化传感器同时测定滴入烧杯内盐酸的质量和烧杯内溶液的pH，得到如图2所示曲线。
①当NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为 。
②写出a点对应的溶液中大量存在的溶质有 （用化学符号表示）。
③计算，此NaOH溶液恰好完全反应时溶质的质量分数 （保留小数点后一位）。
考点四 中和反应的实验探究
【例4】中和反应是一类重要的化学反应。利用下图装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用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。
（1）写出稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式 。
（2）仪器A中溶液的溶质是 （填化学式），图2中d点表示的溶液中的阳离子是 。
（3）图3中V的数值最接近 （填“6”、“12”或“16”）；
（4）下列说法正确的是________（填序号）。
A．图2中b点所示溶液中的溶质是
B．图3中变化趋势可说明该反应是放热反应
C．图2中所示溶液中的质量不断增加
（5）实验结束后发现容器壁温度升高，证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量，你认为可行吗？ ，（填是或否）理由是 。
【变式4-1】为探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应，将图A注射器中的溶液逐滴滴入三颈烧瓶中，用传感器采集到pH变化曲线和温度变化曲线，如图B和图C，请回答相关问题：

（1）请写出反应的化学方程式 。
（2）三颈烧瓶中溶液的颜色变化为 。
（3）由图C可知， s时反应恰好结束。
（4）60s时，溶液中的溶质是 （填化学式）。
（5）下图为反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排序为 （填序号）。

（6）中和反应在生产生活中有广泛应用，以下应用与中和反应无关的是 （填字母序号）。
A．用硫酸处理印染厂的碱性废水
B．用醋酸除去水垢中的碳酸钙
C．用熟石灰改良酸性土壤
【变式4-2】数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液，连接传感器，然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
（1）观察到锥形瓶中的现象是 ，证明二者发生反应。
（2）选择pH传感器，观察到pH变化如图2所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②C点时，除指示剂外，锥形瓶中溶液的溶质是 （填化学式）。
（3）选择温度传感器，观察到温度变化如图3所示。
①由图像可知，氢氧化钠溶液与盐酸反应 （填“吸收”或“放出”）热量。
②D点时，溶液的pH 7（填“>”、“<”或“=”）。
通过上述实验可知，某些酸碱中和反应现象不明显，我们可以利用指示剂观察宏观现象，也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况，证明二者发生反应。
【变式4-3】酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你一起探究。
【实验1】从pH变化角度探究酸与碱的反应
（1）取三份相同体积、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图甲。在a、b、c三种曲线所示的实验中，所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 。
（2）如图乙是氢氧化钠溶液与盐酸反应的示意图。该反应中发生变化的微粒是 。
【实验2】从能量变化角度探究酸与碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验：
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
（3）由图1可知，盐酸与氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），可通过 实验组合（填序号）证明酸与碱发生了反应。
【实验3】从溶液电导率变化角度探究酸与碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，得到图3与图4。已知，电导率的大小与离子浓度有关。
（4）A试管中反应的化学方程式为 。
（5）表示A试管中溶液电导率变化的是 （填“图3”或“图4”）。
（6）图4中电导率的变化 （填“能”或“不能”）说明酸与碱发生了反应。b点所示溶液中含有的所有微粒 （填微粒符号）。
基础达标
1．下列反应属于中和反应的是
A．2HCl+CaO=CuCl2+H2O B．2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
C．2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O D．CaO+H2O=Ca(OH)2
2．化学在保证人类生存并不断提高人们生活质量方面起着重要的作用。下列有关做法正确的是
A．蜂或蚂蚁叮咬皮肤后，为减轻症状，在皮肤上涂一些烧碱
B．胃酸过多的人可以通过多喝汽水来解决
C．将土壤样品与蒸馏水按1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置。用pH试纸测澄清溶液的pH值为5.5
D．氢氧化钠不慎沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，再涂上1%硼酸溶液
3．某同学将足量的稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液，探究它们能否发生反应，实验如图。下列说法正确的是
A．烧杯①中的溶液不变色
B．烧杯②中的溶液逐渐变红
C．烧杯③中溶质有、、
D．该实验说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应
4．下列归纳推理完全正确的是
A．酸碱中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．铁与稀盐酸反应生成氢气，则所有的金属都能与稀盐酸反应生成氢气
C．常温下，碱溶液的pH大于7，则pH＞7的溶液一定是碱性溶液 D．HCl、H2SO4等酸都含氢元素，则含氢元素的化合物一定属于酸
5．向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，烧杯中有关量的变化见下图，其中正确的是
A． B．
C． D．
6．为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系，如图是数字采集器和计算机实时显示的数据曲线，下列说法错误的是
A．实验开始时，烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液
B．0~100秒时，温度上升是因为该反应放热
C．100秒时，溶液中Na+和Cl-的个数比等于1∶1
D．反应本质是H+与OH-作用生成H2O
7．下列方法可以解决生活中的一些问题，写出其中涉及中和反应原理的化学方程式。
（1）用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症： 。
（2）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢[主要成分是和]，可以用盐酸来除去水垢： 。
（3）用熟石灰处理硫酸厂污水中含有的硫酸：
8．多角度分类研究化学反应，有助于我们利用反应原理解决生产、生活中的实际问题。
（1）请围绕“HCl+NaOH=NaCl+H2O”这一化学反应，回答下列问题。
①从物质类别角度看，该化学反应是 和 反应生成了盐和水；
②中和反应的实质是 ；
③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量；
④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是 ；
⑤该反应和其他化学反应一样也有相应的反应条件。
（2）依据中和反应原理，下列措施不正确的是___________(选填字母序号)。
A．服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状
B．用熟石灰处理酸性工业废水
C．用氢氧化钠中和蒸馒头时过度发酵产生的酸
D．海水稻根系分泌的有机酸可改良碱性土壤
E．涂抹食醋可中和蚂蚁叮咬后分泌的蚁酸，缓解瘙痒症状
综合应用
9．（多选）一位初三同学设计如图1实验装置研究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应，用传感器测量反应过程中溶液的pH如图2。下列说法正确的是
A．注射器内装的是氢氧化钠溶液
B．a→d过程，溶液温度不断上升
C．b→c过程，溶液中OH-数目减少
D．将d点的溶液蒸干，得到的固体为氯化钠
10．（多选）用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应实验时，测得溶液pH的变化和溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该过程是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中
B．b点表示两种物质恰好完全反应
C．图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应放热
D．f点所示溶液，此时溶液中只有两种微粒
11．某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的变化曲线。
（1）根据图2判断，图1中的溶液B是 ，该反应的微观实质是 。
（2）图2中a点所示溶液pH 7(填“＞”“＜”或“=”)，溶液中溶质是 。
（3）c点所示的溶液中个数与个数关系是：n() (填“＞”、“＜”或“=”)，向C中滴入紫色石蕊溶液变为 。
（4）从b点到c点，溶液中氯化钠的质量 (填“变大”“变小”“不变”)。
（5）查阅资料：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小，试描述反应过程中溶液电导率的变化 。
12．某课外活动小组想测定某稀溶液中溶质的质量分数，取20 g待测液于烧杯中，不断滴加一定溶质质量分数的氢氧化钡溶液，反应过程中烧杯中产生沉淀质量变化的部分数据如下表所示：
滴加氢氧化钡溶液的质量/g 5 10 25
烧杯中产生沉淀的质量/g 1.165 2.33 4.66
（1）当恰好完全反应时，滴加氢氧化钡溶液的质量为 g。
（2）求该稀溶液中溶质的质量分数。
拓展培优
13．中和反应是初中化学的重要反应，某小组通过稀盐酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应。
【任务一】回顾中和反应
（1）稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，反应过程中没有参与反应的离子是 (填化学符号)。
【任务二】探究中和反应
（2）甲组同学用如图装置探究中和反应。实验过程中观察到长颈漏斗内液面上升、说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，反应时 (填“吸收”或“放出”)热量；若将氢氧化钠溶液换为氢氧化钠固体，能否证明中和反应的发生，请解释原因 。
【任务三】探究中和反应过程中的异常现象
乙组同学进行氢氧化钠与稀盐酸反应的实验时，向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，一段时间后，未等滴加稀盐酸便发现溶液红色褪去，同学们认为溶液红色褪去可能和NaOH溶液的溶质质量分数有关。于是同学们进行如下实验并记录有关数据：
实验编号 NaOH溶液的溶质质量分数/% 颜色变化情况 褪成无色时间/s
① 10 红色褪为无色 54
② 2 红色褪为无色 750
③ 0.5 红色 /
（3）根据上表数据可以得出的结论是 。
【任务四】应用中和反应
（4）丙组同学用0.5%的NaOH溶液来测定一定质量盐酸的质量分数，设计如下方案。当溶液恰好变红色时，记录消耗氢氧化钠溶液的质量，再进行计算。
有同学认为该实验方案不合理，他的理由是： ；请你帮助他们改进实验方案 。
14．在“探究酸、碱的化学性质”实验课上，某同学向盛有约2 mL氢氧化钠溶液的试管中滴加稀硫酸，没有观察到现象。请教老师后，他发现自己在滴加稀硫酸前忘了加入酸碱指示剂，导致无法判断反应情况，于是他对试管中溶液的中和程度进行探究。
【探究目的】探究试管中溶液的中和程度。
（1）【实验原理】
试管中发生反应的化学方程式为 。
【作出猜想】
猜想1：氢氧化钠未完全反应，溶液呈碱性；
猜想2：氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应，溶液呈中性；
猜想3：氢氧化钠完全反应、稀硫酸过量，溶液呈酸性。
（2）【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
另用试管取反应后的溶液1~2 mL，滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡 溶液变为 溶液呈碱性
溶液不变色 溶液呈酸性或中性
（3）【分析思考】若滴入无色酚酞溶液后的溶液不变色，为进一步确定溶液的酸碱性，该同学提出了以下方案：
方案1 用pH试纸测其酸碱度，若pH (填“>”“=”或“<”)7，则溶液呈酸性
方案2 加入金属锌，若有气泡产生，则溶液呈酸性，反应的化学方程式为
15．中和反应热消融是肿瘤治疗手段之一，为研究中和反应热消融的放热原理，兴趣小组同学进行了如下实验探究。
【探究一】20℃时，向盛有50g40%氢氧化钠溶液的烧杯中加入50g36.5%盐酸溶液，用手触摸烧杯外壁，温度明显升高。
（1）①该反应的化学方程式： ；
②反应后溶液pH 7(填“>”“<”或“=”)。
小明认为该实验温度升高不一定是因为中和反应放热，还可能是浓溶液稀释放热。
【探究二】对上述实验进行改进，并用温度传感器测定实验过程中温度的变化：实验结果如右图所示。
实验①：20℃时，向 50g40%氢氧化钠溶液中缓慢滴加试剂M；
实验②：20℃时，向 50g36.5%盐酸溶液中缓慢滴加试剂 M；
实验③：20℃时，向50g40%氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g36.5%盐酸溶液。
（2）试剂M是 (填试剂质量及名称)。
（3）能证明氢氧化钠与盐酸反应放热的依据是 。
（4）下图为向氢氧化钠溶液中不断滴加盐酸溶液的反应的微观示意图。
①按时间先后排列的顺序为 (填字母)。
A． B． C．
②由图推测中和反应中的能量变化主要是由于 (填离子符号)发生反应导致。
（5）实验③充分反应后，若忽略水分的蒸发，溶液中溶剂的质量为 。
（6）恢复至 20℃，实验③烧杯底部出现白色固体，经检测为氯化钠。已知20℃时氯化钠溶解度为36g，若忽略水分的蒸发，所得白色固体的质量为多少克？(写出详细计算过程)
16．在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25g氢氧化钠溶液，并滴入2~3滴无色酚酞溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
（1）a的值是 。
（2）求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
答案和解析
◆知识点一 中和反应
1.探究氢氧化钠与盐酸的反应
实验操作
实验现象 向氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液显红色，溶液在滴入一定量稀盐酸后从红色变为无色
实验分析 溶液显红色，说明溶液显碱性。滴入一定量稀盐酸后，红色消失，说明此时溶液不显碱性，溶液中氢氧化钠已不存在，从而证明盐酸与氢氧化钠发生了反应
实验结论 盐酸与氢氧化钠发生了化学反应
化学方程式 NaOH+HCl===NaCl+H2O
①有些酸和碱发生反应时无明显现象，常加入酸碱指示剂，借助指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定反应的终点。②不使用石蕊溶液作指示剂的原因：因为溶液由红色变为紫色或蓝色变为紫色时，肉眼无法观察到明显的颜色变化。③实验时用玻璃棒不断搅拌，可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触。④实验时用胶头滴管慢慢滴入，便于控制加入稀盐酸的量，同时便于清楚地观察溶液的颜色变化，当观察到溶液由红色变为无色时，立即停止滴加稀盐酸，防止稀盐酸过量。
2.盐
（1）概念
由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物叫作盐。例如NaCl、CuSO4、NH4Cl等都属于盐。
①盐一般是由金属离子和酸根离子构成的，如Na2SO4、KNO3等，但是有的盐类物质中不含金属离子而含有 NH4+，如NH4Cl、(NH4)2SO4等，像这样由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物也属于盐类。
（2）酸、碱、盐三类物质的比较
物质类别 酸 碱 盐
水溶液中解离出的离子 H+和酸根离子 OH-和金属离子 金属离子(或铵根离子)和酸根离子
特点 阳离子全部是H+ 阳离子全部是OH- 除金属离子(或NH4+)和酸根离子外，还可能含有其他离子
举例 HCl、H2SO4 NaOH、Ca(OH)2 NaCl、Na2CO3、NaHCO3
3.中和反应
概念 酸与碱作用生成盐和水的反应，叫作中和反应
表达式 酸+碱→盐+水 如：Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
如：2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
实质 酸溶液中的H+和碱溶液中的OH-结合生成H2O 即：H++OH-===H2O
微观图示 中和反应的实质是H+和OH-结合生成H2O。在中和反应NaOH+HCl===NaCl+H2O中，Na+和Cl-并没有消耗，数量不变，而H+和OH-发生反应，数量减少，水分子数量增加，因此中和反应过程中伴随溶液酸碱性的改变。
①中和反应生成盐和水，但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应，中和反应的反应物必须是酸和碱，若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱，则该反应不属于中和反应。如2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O，CuO+H2SO4===CuSO4+H2O不属于中和反应。②中和反应不属于基本反应类型。③有些中和反应发生时从外观看无明显现象，需加入酸碱指示剂，借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。④中和反应是放热反应，这可以作为判断中和反应发生的依据之一。⑤并不是所有的中和反应都没有明显现象。如硫酸与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀；难溶性的碱与酸反应，难溶性的碱会溶解等。中和反应举例现象Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O白色固体溶解，生成无色溶液Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O蓝色固体溶解，生成蓝色溶液Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O生成白色沉淀
4.中和反应过程中溶液pH变化曲线图
向碱溶液汇总滴加酸溶液 向酸溶液中滴加碱溶液
图像
分析 开始反应时，溶液显碱性，pH>7；随着酸的滴入，pH 逐渐减小，当酸和碱恰好完全反应时，溶液呈中性，pH=7；酸溶液过量时，pH<7 开始反应时，溶液显酸性，pH<7；随着碱的滴入，pH 逐渐增大，当酸和碱恰好完全反应时，溶液呈中性，pH=7；碱溶液过量时，pH>7
溶液中的溶质 a.NaCl、NaOH（酸不足，碱过量）b.NaCl（酸碱恰好完全反应）c.NaCl、HCl（酸过量） c. NaCl、HCl（碱不足，酸过量）b. NaCl（酸碱恰好完全反应）a. NaCl、NaOH（碱过量）
5.中和反应在实际中的应用
中和反应的应用 用于医药和生活 ①用含Al(OH)3或Mg(OH)2的药物中和过多的胃酸3HCl+Al(OH)3===AlCl3+3H2O2HCl+Mg(OH)2===MgCl2+2H2O
②在蜜蜂或蚂蚁叮咬处涂含碱类物质的溶液如肥皂水等，以减轻肿、痛或瘙痒等症状
处理工厂污水 ①用熟石灰中和硫酸厂的污水Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O
②用硫酸中和印染厂的碱性废水
调节土壤的酸碱性 ①用熟石灰中和土壤酸性
②用酸性物质改良碱性土壤
即学即练
1．在常温下进行Ba(OH)2溶液和稀盐酸发生中和反应的实验探究，利用数字化传感器，借助计算机绘制出溶液pH随所滴入Ba(OH)2溶液体积变化的曲线，如图所示。
下列有关说法中不合理的是
A．在a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2
B．在a→b段，溶液的pH增大，H+数目逐渐增多
C．在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl-
D．该反应的实质是H+和OH-结合生成H2O
【答案】B
【解析】A、由图可知，a点对应溶液的pH小于7，显酸性，说明稀盐酸部分反应，氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水，则a点时溶液中的溶质为HCl和BaCl2，故A正确；
B、由图可知，在a→b段溶液pH逐渐增大，说明溶液酸性减弱，则溶液中H+数量减少，故B错误；
C、由图可知，c点对应溶液的pH大于7，显碱性，说明氢氧化钡溶液过量，则c点时溶液中的溶质为BaCl2、Ba(OH)2，故在c点时溶液中大量存在的阴离子为OH-和Cl-，故C正确；
D、氢氧化钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水，其微观实质是H+和OH-结合生成H2O，故D正确。
故选：B。
2．学习酸和碱中和反应时，同学们发现稀盐酸与氢氧化钠溶液混合在一起无明显现象。某化学兴趣小组对其产生探究兴趣，于是他们分别从不同的角度探究酸碱中和反应。
【探究一】从pH变化的角度，证明酸和碱发生中和反应
小组同学对稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的过程进行了探究。利用如图1所示的装置进行实验探究，并用pH传感器测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积的变化曲线如图2所示。
（1）反应前烧杯中盛放的液体Y是 ，图中b点所示溶液中的溶质是 。
【探究二】从能量变化的角度，证明酸与碱发生中和反应
（2）乙同学利用如图3所示装置进行实验，烧杯中放入新制的饱和石灰水，向试管中加入氢氧化钠溶液，将稀盐酸滴入试管中。一段时间后试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是 。
【探究三】利用指示剂证明酸和碱发生中和反应
（3）丙同学利用图4装置进行实验，证明酸和碱发生反应的现象是 。实验过程中试管中出现少量气泡，他认为氢氧化钠已经变质，请你分析变质的原因(用化学方程式表示) 。
【探究四】从有新物质生成的角度证明酸与碱发生中和反应
为了验证中和反应有水生成，同学们在老师的指导下，查阅资料进行如图5所示的甲、乙、丙三个实验：
资料：①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色；②无水醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水
（4）证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是 。
【总结与拓展】
（5）中和反应的实质是 。
（6）下列四幅图表示向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸的不同时间点的微观粒子示意图，请按时间先后排序填写 (填字母序号)。
A． B． C． D．
【答案】（1）氢氧化钠溶液 氯化钠/NaCl
（2）稀盐酸与氢氧化钠反应放出热量，温度升高，氢氧化钙的溶解度变小，析出氢氧化钙，使溶液出现浑浊
（3）溶液由红色变为无色
（4）甲、乙中变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色
（5）氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
（6）ACBD
【解析】（1）由图2可知，溶液一开始的pH大于7，显碱性，说明该实验是将稀盐酸逐滴滴加到氢氧化钠溶液中，则反应前烧杯中盛放的液体Y是氢氧化钠溶液；
由图2可知，b点对应溶液的pH=7，显中性，说明此时稀盐酸与氢氧化钠恰好完全反应生成氯化钠和水，则b点所示溶液中的溶质是氯化钠；
（2）图3实验中，一段时间后试管外壁附近溶液中出现浑浊，原因是：稀盐酸与氢氧化钠反应放出热量，温度升高，氢氧化钙的溶解度变小，析出氢氧化钙，使溶液出现浑浊；
（3）氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞变红，加入稀盐酸，稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氢氧化钠被消耗，氯化钠显中性，稀盐酸显酸性，均不能使酚酞变色，因此观察到溶液由红色变为无色，证明酸和碱发生了反应；
氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为；
（4）已知变色硅胶吸水后由蓝色变为红色，则图5实验中，证明无水醋酸与氢氧化钠反应有水生成的现象是：甲、乙中变色硅胶不变色，丙中变色硅胶由蓝色变为红色；
（5）中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子；
（6）向氢氧化钠溶液中滴加过量稀盐酸，一开始溶液中溶质是氢氧化钠，溶液中含氢氧根离子、钠离子，随着稀盐酸的滴入，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，当氢氧化钠还未完全反应时，溶液中含氢氧根离子、钠离子、氯离子、水分子，当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时溶液中含氯离子、钠离子、水分子，之后继续滴入稀盐酸，稀盐酸过量，溶液中溶质为氯化氢和氯化钠，溶液中含氯离子、氢离子、钠离子、水分子，故顺序为ACBD。
考点一 中和反应的概念及应用
【例1】中和反应在生产和日常生活中有广泛的用途。下列应用与中和反应原理无关的是
A．氢氧化钠沾在皮肤上，先用大量水冲洗，再用的硼酸溶液处理
B．服用含的药物治疗胃酸过多症
C．用硫酸除去铁钉表面的铁锈
D．用氨水处理被蜂或蚂蚁叮咬后，分泌出来的蚁酸
【答案】C
【解析】中和反应是酸与碱反应生成盐和水的过程。
A、氢氧化钠（碱）与硼酸（酸）反应；
B、（碱）与胃酸（酸）反应；
C、硫酸（酸）与铁锈（主要成分，金属氧化物）反应，不属于中和反应。
D、氨水（碱）与蚁酸（酸）反应，均符合中和反应原理。
故选C。
【变式1-1】下列说法正确的是
A．向滴有酚酞的碱溶液中滴加酸，溶液由红色变为无色时，酸、碱一定恰好完全反应
B．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
C．烧碱能与酸发生中和反应，所以可用于改良酸性土壤
D．氢氧化铝可以用于治疗胃酸过多症，因此氢氧化钠也可以用于治疗胃酸过多症
【答案】B
【解析】A、酚酞变无色时pH可能低于7，酸可能过量，不一定恰好完全反应；
B、中和反应特指酸与碱反应，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，如金属氧化物与酸反应，正确；
C、烧碱（）腐蚀性强，不能用于改良酸性土壤；
D、氢氧化钠腐蚀性强，会损伤胃黏膜，不能用于治疗胃酸过多。
故选B。
【变式1-2】中和反应是一类重要的化学反应。下列应用与中和反应有关的是
A．用熟石灰改良酸性土壤 B．用浓硫酸作干燥剂
C．用小苏打治疗胃酸过多 D．用烧碱吸收二氧化硫
【答案】A
【解析】A、熟石灰是氢氧化钙，属于碱，酸性土壤中含有酸性物质（如酸）。氢氧化钙与土壤中的酸发生中和反应，生成盐和水，从而改良酸性土壤，该应用与中和反应有关，符合题意。
B、浓硫酸作干燥剂是利用浓硫酸的吸水性，能吸收气体中的水分，这一过程中没有发生酸碱中和反应，与中和反应无关，不符合题意。
C、小苏打是碳酸氢钠，胃酸的主要成分是盐酸。碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应不是酸与碱之间的中和反应，而是盐与酸的反应，与中和反应无关，不符合题意。
D、烧碱是氢氧化钠，二氧化硫是非金属氧化物。氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，该反应不是酸与碱之间的中和反应，与中和反应无关，不符合题意。
故选A。
【变式1-3】下列反应属于中和反应的是
A．2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
B．CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
C．KOH+HCl=HCl+H2O
D．BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑
【答案】C
【分析】中和反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，根据中和反应的定义进行分析。
【解析】A、为氧化物，不是酸，根据中和反应的定义，该反应不属于中和反应，该选项不符合题意；
B、为氧化物，根据中和反应的定义，该反应不属于中和反应，该选项不符合题意；
C、（碱）与（酸）反应生成（盐）和（水），符合中和反应定义，该选项符合题意。
D、为盐，不是碱，根据中和反应的定义，该反应不属于中和反应，该选项不符合题意；
故选C。
考点二 中和反应过程中溶液pH变化曲线分析
【例2】用数字传感器探究稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应过程中温度和的变化，测定结果如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为吸热反应
B．反应过程中，溶液的酸性逐渐增强
C．该实验是向稀氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
D．时，稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应
【答案】D
【解析】A、根据图像可知，反应过程中温度升高，说明该反应为放热反应，错误。
B、根据图像可知，pH逐渐增大，说明溶液的碱性逐渐增强，错误。
C、根据图像可知，反应过程中，pH是从小于7逐渐增大到大于7，稀盐酸pH＜7，氢氧化钠溶液pH＞7，说明该实验是向稀盐酸中加入稀氢氧化钠溶液，错误。
D、根据图像可知，时，pH等于7，溶液呈中性，表示稀盐酸与稀氢氧化钠溶液恰好完全反应，正确。
故选D。
【变式2-1】兴趣小组同学在做稀盐酸和氢氧化钠反应的实验过程中发现产生了气泡，检验该气体为。利用传感器测定的含量，如图所示，下列结论中正确的是
A．实验一开始就产生了气体 B．实验过程中未发生中和反应
C．100 s时溶液的 D．150 s时溶液中的溶质只有一种
【答案】C
【解析】A、由二氧化碳的体积分数随时间的变化图可知，约50 s前未检测到，是因为加入的稀盐酸先与氢氧化钠发生中和反应生成氯化钠和水，A错误。
B、实验过程中，稀盐酸先和氢氧化钠发生中和反应，此时不产生二氧化碳气体，然后盐酸再与部分氢氧化钠变质生成的碳酸钠反应产生了，B错误。
C、100s时，CO2体积分数还未达到最大值，说明碳酸钠未完全反应，此时溶液中既有反应生成的氯化钠，还有未反应完的碳酸钠，碳酸钠溶液呈碱性，所以溶液的pH>7，C正确。
D、150s时，CO2体积分数还未达到最大值，此时溶液中既有反应生成的氯化钠，还有未反应完的碳酸钠，溶质有两种，D错误。
故选C。
【变式2-2】用稀盐酸和氢氧化钙溶液反应探究中和反应实验时，测得溶液pH的变化如图所示，下列说法错误的是
A．该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钙溶液中
B．图中a点对应溶液中氯化钙的质量小于b点
C．图中b点所示溶液中，含有的溶质只有氯化钙
D．图中c点所示的溶液显碱性
【答案】A
【解析】A、氢氧化钙溶液呈碱性，pH＞7；稀盐酸呈酸性，pH＜7。初始pH小于7，说明是将氢氧化钙溶液滴入稀盐酸中，而非稀盐酸滴入氢氧化钙溶液中，该说法错误。
B、氢氧化钙溶液与稀盐酸发生的反应是，a点到b点，反应持续进行，氯化钙不断生成，所以a点对应溶液中氯化钙的质量小于b点，该说法正确。
C、b点pH=7，说明稀盐酸和氢氧化钙恰好完全反应，溶质只有氯化钙，该说法正确。
D、c点pH大于7，溶液显碱性，该说法正确。
故选A。
【变式2-3】下列图像是向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸的图像，其中正确的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，向氢氧化钠溶液逐滴滴加稀盐酸，pH呈碱性pH＞7，两者正好反应完全，溶液呈中性pH=7，当稀盐酸过量，溶液呈酸性pH＜7，故选项图像错误；
B、OH 离子数目随加酸量的增加应当先线性减少至0，此后不会再次上升，故选项图像错误；
C、 生成的氯化钠和水的量随加入的酸先增加，待NaOH被完全消耗后便不再继续增多，故选项图像正确；
D、稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，随着稀盐酸的加入，溶液的质量不断增加，但是溶液的质量一开始不是0，故选项图像错误。
故选：C。
考点三 中和反应的计算
【例3】取NaOH和NaCl的混合物7.26 g放入烧杯中，加水溶解配制成140 g溶液。向该溶液滴加溶质质量分数为7.3%的稀盐酸至过量，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g。
（1）请根据题给信息，画出反应过程中随着盐酸的加入至过量，溶液pH的变化图。
（2）当滴入稀盐酸的质量为25 g时，溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)；此时溶液中的离子有 (填化学符号)。
（3）计算恰好反应时溶液中溶质质量分数。
【答案】（1）
（2）< 、、
（3）解：设恰好反应时参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为y。
，
解得：，
则恰好反应时溶液中溶质的质量分数为
答：恰好反应时溶液中溶质的质量分数为。
【解析】（1）
氢氧化钠溶液的，滴加盐酸时，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，则pH减小，恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20 g，此时，当盐酸过量时，盐酸，则溶液pH的变化图为
（2）恰好反应时，消耗稀盐酸的质量为20g，当加入稀盐酸的质量为25g时，说明盐酸过量，则溶液中的；
盐酸过量时，溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢，则溶液中的离子有氢离子、钠离子、氯离子，符号为、、，故填：、、。
（3）见答案。
【变式3-1】化学兴趣小组的同学欲测定某稀硫酸的溶质质量分数，现取稀硫酸于烧杯中，将溶质质量分数为的溶液逐滴加入烧杯中，边加边搅拌，随着溶液的不断加入，溶液的变化如上图所示。请回答下列问题：
（1）M点表示 。
（2）计算该稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。
（3）要配制该稀硫酸需溶质质量分数为的浓硫酸的质量为 g。
【答案】（1）氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应
（2）解：由题意可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠的质量为。设恰好完全反应时消耗硫酸的质量为x。
该稀硫酸的溶质质量分数
答：该稀硫酸的溶质质量分数为。
（3）1
【解析】【小题1】M点时，表示氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应。
【小题2】解：由题意可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠的质量为。设恰好完全反应时消耗硫酸的质量为x。
该稀硫酸的溶质质量分数
答：该稀硫酸的溶质质量分数为。
【小题3】稀释前后溶质质量不变，设浓硫酸的质量为，解得。
【变式3-2】室温下，将溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液向盛有36.5 g某浓度稀盐酸的烧杯中不断滴加，测得溶液温度随加入氢氧化钠溶液质量而变化的曲线如下图所示。请分析并计算下列问题：
（1）盐酸与氢氧化钠的反应是 （填“吸热”、“放热”）反应，从A→C的过程中溶液pH的变化情况是 ；
（2）计算该稀盐酸的溶质质量分数（写出计算过程）。
【答案】（1）放热 溶液的pH从小于7逐渐增大至大于7
（2）由图可知，恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液的质量为80g。
解：设该稀盐酸的溶质质量分数为x。
x=10%
答：该稀盐酸的溶质质量分数为10%。
【解析】（1）由图可知，随着反应的进行温度升高，说明盐酸与氢氧化钠的反应是放热反应。
盐酸溶液显酸性，pH小于7，滴入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，盐酸被消耗，酸性减弱，pH逐渐增大，当恰好完全反应时，即B点时，pH=7，继续滴加氢氧化钠溶液，氢氧化钠过量，溶液显碱性，pH大于7，故从A→C的过程中溶液pH的变化情况是：溶液的pH从小于7逐渐增大至大于7。
（2）见答案。
【变式3-3】化学兴趣小组利用中和反应测定某NaOH溶液的浓度，实验过程如下：
（1）配制稀盐酸：取的浓盐酸，加水稀释成100 g的稀盐酸。所得稀盐酸中溶质的质量分数为 ；
（2）取20 g待测NaOH溶液于烧杯中、按图1所示将上述稀盐酸滴入，通过数字化传感器同时测定滴入烧杯内盐酸的质量和烧杯内溶液的pH，得到如图2所示曲线。
①当NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为 。
②写出a点对应的溶液中大量存在的溶质有 （用化学符号表示）。
③计算，此NaOH溶液恰好完全反应时溶质的质量分数 （保留小数点后一位）。
【答案】（1）3.65%
（2）20g 、 4.0%
【解析】（1）浓盐酸中溶质的质量为，稀盐酸溶液的质量为100g，则稀盐酸中溶质的质量分数为；
（2）①由图2可知，当溶液pH=7时，NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应，此时消耗稀盐酸的质量为20g；
②a点时溶液pH>7，说明NaOH有剩余，NaOH与盐酸反应生成氯化钠和水，所以溶液中大量存在的溶质有和 ；
③解：设20g氢氧化钠溶液中溶质的质量为x，根据化学方程式则NaOH溶液中溶质的质量分数为
答：此NaOH溶液恰好完全反应时溶质的质量分数为4.0%。
考点四 中和反应的实验探究
【例4】中和反应是一类重要的化学反应。利用下图装置研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程，并用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。
（1）写出稀盐酸与氢氧化钠溶液发生反应的化学方程式 。
（2）仪器A中溶液的溶质是 （填化学式），图2中d点表示的溶液中的阳离子是 。
（3）图3中V的数值最接近 （填“6”、“12”或“16”）；
（4）下列说法正确的是________（填序号）。
A．图2中b点所示溶液中的溶质是
B．图3中变化趋势可说明该反应是放热反应
C．图2中所示溶液中的质量不断增加
（5）实验结束后发现容器壁温度升高，证实中和反应过程中放出热量。若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量，你认为可行吗？ ，（填是或否）理由是 。
【答案】（1）
（2） 、或钠离子和氢离子
（3）12
（4）B
（5）否 氢氧化钠固体溶于水放热
【解析】（1）盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应化学方程式为。
（2）图2中，刚开始时溶液pH>7，显碱性，随着仪器A中溶液的加入，溶液pH逐渐减小，至V=12mL，溶液pH=7，继续加入A中溶液，pH继续减小，故该反应为将盐酸滴加到氢氧化钠溶液中，仪器A中溶液的溶质为；由图可知，d点溶液pH<7，显酸性，说明盐酸过量，则此时溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢，溶液中的阳离子为钠离子和氢离子。
（3）根据图3，实验过程中溶液温度先升高后降低，说明反应放热，恰好反应时pH=7，温度最高，V=12mL。反应结束后，随着稀盐酸的继续加入和装置中热量向外散失，溶液温度逐渐降低。
（4）A、图2中b点溶液pH>7，显碱性，此时氢氧化钠溶液和稀盐酸没有完全反应，溶液中的溶质为反应生成的氯化钠和没有参加反应的氢氧化钠，不符合题意；
B、图3中，e→f过程，反应在进行之中，温度升高，说明反应放热，符合题意；
C、根据前面分析，c点时两者恰好完全反应，c→d过程中，因为溶液中没有氢氧化钠，继续加入的稀盐酸不能反应，所以氯化钠的质量不变，不符合题意；
故选B。
（5）因为氢氧化钠固体溶于水放热，所以若用固体氢氧化钠和稀硫酸反应验证中和反应过程中放出热量，不可行。
【变式4-1】为探究氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应，将图A注射器中的溶液逐滴滴入三颈烧瓶中，用传感器采集到pH变化曲线和温度变化曲线，如图B和图C，请回答相关问题：

（1）请写出反应的化学方程式 。
（2）三颈烧瓶中溶液的颜色变化为 。
（3）由图C可知， s时反应恰好结束。
（4）60s时，溶液中的溶质是 （填化学式）。
（5）下图为反应过程中不同时间点的微观粒子示意图，按时间先后排序为 （填序号）。

（6）中和反应在生产生活中有广泛应用，以下应用与中和反应无关的是 （填字母序号）。
A．用硫酸处理印染厂的碱性废水
B．用醋酸除去水垢中的碳酸钙
C．用熟石灰改良酸性土壤
【答案】（1）
（2）由蓝色变为紫色，最后变为红色
（3）44
（4）NaCl、HCl
（5）①③②④
（6）B
【解析】（1）氢氧化钠与稀盐酸发生中和反应，生成氯化钠和水，化学方程式为。
（2）紫色石蕊遇酸变红，遇碱变蓝，遇中性物质不变色。氢氧化钠溶液呈碱性，使石蕊变蓝；随着稀盐酸加入，中和反应进行，溶液pH降低，当恰好中和时石蕊变紫；盐酸过量时溶液呈酸性，石蕊变红，因此三颈烧瓶中溶液的颜色变化为：由蓝色变为紫色，最后变为红色。
（3）中和反应放热，图C中44s时温度达到最高，说明此时反应恰好结束。
（4）60s时溶液pH＜7，呈酸性，说明盐酸过量，溶质为反应生成的NaCl和过量的HCl。
（5）反应开始时溶液中是Na+、OH-（①）；加入盐酸后，OH-与H+结合生成H2O，出现Na+、OH-、Cl-、H2O（③）；恰好中和时为Na+、Cl-、H2O（②）；盐酸过量时为Na+、H+、Cl-、H2O（④）。
（6）中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。
A、硫酸与碱性废水的反应是酸与碱的中和反应，不符合题意。
B、碳酸钙不属于碱，醋酸与碳酸钙的反应不属于中和反应，符合题意。
C、熟石灰是氢氧化钙，属于碱，用熟石灰改良酸性土壤，是酸与碱的中和反应，不符合题意。
故选B。
【变式4-2】数字化实验具有实时、准确、直观、操作简便等特点。兴趣小组利用图1装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液能否反应。锥形瓶中盛有一定量滴有酚酞的氢氧化钠溶液，连接传感器，然后向锥形瓶中滴入稀盐酸。
（1）观察到锥形瓶中的现象是 ，证明二者发生反应。
（2）选择pH传感器，观察到pH变化如图2所示。
①锥形瓶中反应的化学方程式是 。
②C点时，除指示剂外，锥形瓶中溶液的溶质是 （填化学式）。
（3）选择温度传感器，观察到温度变化如图3所示。
①由图像可知，氢氧化钠溶液与盐酸反应 （填“吸收”或“放出”）热量。
②D点时，溶液的pH 7（填“>”、“<”或“=”）。
通过上述实验可知，某些酸碱中和反应现象不明显，我们可以利用指示剂观察宏观现象，也可以借助数字化实验实时地呈现反应情况，证明二者发生反应。
【答案】（1）溶液由红色逐渐变为无色
（2）
（3）放出 >
【解析】（1）氢氧化钠溶液呈碱性，刚开始酚酞试液遇到碱性溶液会变红，当向锥形瓶中滴加稀盐酸时，稀盐酸和氢氧化钠发生中和反应，生成氯化钠和水，随着反应的进行，氢氧化钠逐渐被消耗，当氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应时，溶液呈中性，酚酞试液在中性溶液呈无色，如果继续滴加稀盐酸，溶液会呈酸性，酚酞遇酸性溶液仍无色，所以能观察到的现象是溶液由红色逐渐变为无色，这一现象证明了氢氧化钠和稀盐酸发生了反应；
（2）氢氧化钠溶液与稀盐酸发生中和反应，生成氯化钠和水，反应的化学方程式是：；C点时，pH小于7，溶液呈酸性，说明稀盐酸过量，此时锥形瓶中溶液的溶质有生成的氯化钠以及过量的氯化氢，故填：；
（3）由图3温度变化可知，反应过程中温度升高，说明氢氧化钠溶液与稀盐酸反应放出热量；D点时，温度还在上升，说明反应还在进行，此时氢氧化钠未完全反应，溶液呈碱性，pH>7。
【变式4-3】酸碱中和反应是初中阶段重要的一类反应，请你一起探究。
【实验1】从pH变化角度探究酸与碱的反应
（1）取三份相同体积、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图甲。在a、b、c三种曲线所示的实验中，所用盐酸的浓度由大到小的顺序为 。
（2）如图乙是氢氧化钠溶液与盐酸反应的示意图。该反应中发生变化的微粒是 。
【实验2】从能量变化角度探究酸与碱的反应
某小组同学测量盐酸与氢氧化钠溶液反应过程中温度的变化，观察到溶液温度升高，因此，得出两者能反应的结论。有同学发现此结论不够严谨，在室温下设计了以下实验：
①10mL一定浓度的盐酸与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
②10mL一定浓度的氢氧化钠溶液与10mL蒸馏水混合，测量溶液温度的变化。
③10mL一定浓度的盐酸与10mL一定浓度的氢氧化钠溶液混合，测量溶液温度的变化。
用数字化实验技术测得3个实验，溶液温度随时间变化的关系如图1所示。
（3）由图1可知，盐酸与氢氧化钠溶液稀释时均 （填“放热”或“吸热”），可通过 实验组合（填序号）证明酸与碱发生了反应。
【实验3】从溶液电导率变化角度探究酸与碱的反应
小组同学根据图2进行相应实验操作，利用电导率传感器分别测定A试管和B试管反应过程中溶液的电导率变化，得到图3与图4。已知，电导率的大小与离子浓度有关。
（4）A试管中反应的化学方程式为 。
（5）表示A试管中溶液电导率变化的是 （填“图3”或“图4”）。
（6）图4中电导率的变化 （填“能”或“不能”）说明酸与碱发生了反应。b点所示溶液中含有的所有微粒 （填微粒符号）。
【答案】（1）a>b>c
（2）H+、OH-
（3）放热 ①②③
（4）
（5）图3
（6）能 Na+、Cl-、H2O
【解析】（1）取三份相同体积、相同浓度的氢氧化钠溶液，分别滴入两滴无色酚酞溶液，再以相同的速度同时滴加不同浓度的盐酸，得到溶液的pH随时间变化的曲线如图甲。氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，当pH=7时，氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，由图可知，pH=7时，a所需时间最短，其次是b，c所需时间最长，所需时间越短，所用盐酸的浓度越大，则所用盐酸的浓度由大到小的顺序是：a＞b＞c；
（2）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，由图可知，该反应中发生变化的微粒是氢离子和氢氧根离子，氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，钠离子和氯离子没有参与反应；
（3）由图可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时，溶液温度均升高，所以均放热；
由图可知，盐酸、氢氧化钠溶液稀释时温度的变化量远小于两溶液混合时温度的变化量，故实验①②③组合才能证明酸和碱发生了反应；
（4）A试管中发生反应为氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水，该反应的化学方程式为：；
（5）A试管中氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水，随着反应的进行，溶液中离子数目减少，离子浓度减小，电导率减小，当恰好完全反应时，溶液中离子数目为0，电导率为0，故表示A试管中溶液电导率变化的是图3；
（6）由图4可知，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，电导率减小，说明溶液中离子数目减少，离子浓度减小，说明酸与碱发生了反应，故填：能；
b点时电导率最低，说明此时氢氧化钠和稀盐酸恰好完全反应，此时溶液中的溶质是氯化钠，故b点所示溶液中含有的所有微粒：Na+、Cl-、H2O。
基础达标
1．下列反应属于中和反应的是
A．2HCl+CaO=CuCl2+H2O B．2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
C．2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O D．CaO+H2O=Ca(OH)2
【答案】C
【分析】中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应。
【解析】A、氧化钙属于氧化物，盐酸属于酸，氧化物和酸的反应不属于中和反应，不符合题意；
B、氢氧化钠属于碱，二氧化碳属于氧化物，碱与氧化物的反应不属于中和反应，不符合题意；
C、氢氧化铜属于碱，盐酸属于酸，氯化铜属于盐，该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，属于中和反应，符合题意；
D、氧化钙和水均属于氧化物，它们的反应不属于中和反应，不符合题意。
故选C。
2．化学在保证人类生存并不断提高人们生活质量方面起着重要的作用。下列有关做法正确的是
A．蜂或蚂蚁叮咬皮肤后，为减轻症状，在皮肤上涂一些烧碱
B．胃酸过多的人可以通过多喝汽水来解决
C．将土壤样品与蒸馏水按1：5的质量比在烧杯中混合，充分搅拌后静置。用pH试纸测澄清溶液的pH值为5.5
D．氢氧化钠不慎沾到皮肤上，要立即用大量的水冲洗，再涂上1%硼酸溶液
【答案】D
【解析】A、烧碱（氢氧化钠）具有强腐蚀性，涂皮肤会加重伤害，不符合题意；
B、汽水中含碳酸，呈酸性，会加重胃酸过多症状，不符合题意；
C、测量土壤pH的方法正确，pH试纸测得pH值只能为整数，不符合题意；
D、氢氧化钠沾皮肤后用水冲洗，并涂硼酸溶液是标准安全处理方法，符合题意。
故选D。
3．某同学将足量的稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液，探究它们能否发生反应，实验如图。下列说法正确的是
A．烧杯①中的溶液不变色
B．烧杯②中的溶液逐渐变红
C．烧杯③中溶质有、、
D．该实验说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应
【答案】D
【解析】A、烧杯①中氢氧化钠溶液呈碱性，使酚酞溶液变红，此选项错误；
B、烧杯②中盐酸与氢氧化钠反应生成中性的氯化钠和水，酚酞溶液由红色逐渐变为无色，此选项错误；
C、酚酞溶液在中性和酸性溶液中都呈无色，烧杯③无色溶液中的溶质可能为氯化钠或氯化钠、氯化氢，此选项错误；
D、该实验可通过烧杯②中溶液由红色逐渐变为无色，说明盐酸和氢氧化钠溶液能发生反应，此选项正确。
故选：D。
4．下列归纳推理完全正确的是
A．酸碱中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．铁与稀盐酸反应生成氢气，则所有的金属都能与稀盐酸反应生成氢气
C．常温下，碱溶液的pH大于7，则pH＞7的溶液一定是碱性溶液 D．HCl、H2SO4等酸都含氢元素，则含氢元素的化合物一定属于酸
【答案】C
【解析】A、生成盐和水的反应不一定是中和反应，如酸与金属氧化物反应也生成盐和水，不符合题意；
B、并非所有金属都能与稀盐酸反应生成氢气，如铜不能反应，不符合题意；
C、常温下pH＞7的溶液一定呈碱性，符合题意；
D、含氢元素的化合物不一定是酸，如水含氢但不是酸，不符合题意；
故选C。
5．向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，烧杯中有关量的变化见下图，其中正确的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A、向盛有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中不断滴入稀硫酸，氢氧化钠溶液显碱性，pH＞7，滴入稀硫酸，氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠被消耗，碱性减弱，pH逐渐减小，当恰好完全反应时，pH=7，继续滴入稀硫酸，溶液显酸性，pH＜7，不符合题意；
B、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应放出热量，随着反应的进行，溶液温度升高，待完全反应后，逐渐冷却至室温，不符合题意；
C、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，随着稀硫酸的不断加入，硫酸钠的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意；
D、氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，氢氧化钠溶液中本身含水，故水的质量从一定值开始逐渐增大，待完全反应后，继续滴入稀硫酸，由于稀硫酸中含水，故水的质量继续增加，但是增加幅度变小，不符合题意。
故选C。
6．为探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH及温度随时间的变化关系，如图是数字采集器和计算机实时显示的数据曲线，下列说法错误的是
A．实验开始时，烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液
B．0~100秒时，温度上升是因为该反应放热
C．100秒时，溶液中Na+和Cl-的个数比等于1∶1
D．反应本质是H+与OH-作用生成H2O
【答案】C
【解析】A、由图可知，一开始pH大于7，随着反应的进行，pH逐渐减小至小于7，故该实验是将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，故实验开始时，烧杯中盛有的试剂是氢氧化钠溶液，不符合题意；
B、0~100秒时，温度上升是因为氢氧化钠和稀盐酸反应放出热量，不符合题意；
C、由图可知，100s时，pH大于7，此时氢氧化钠还未完全反应，氢氧化钠与稀盐酸反应生成了氯化钠和水，故此时溶液中的溶质是氯化钠、氢氧化钠，故此时溶液中钠离子和氯离子的个数比不是1:1，符合题意；
D、氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，其实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，不符合题意。
故选C。
7．下列方法可以解决生活中的一些问题，写出其中涉及中和反应原理的化学方程式。
（1）用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症： 。
（2）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢[主要成分是和]，可以用盐酸来除去水垢： 。
（3）用熟石灰处理硫酸厂污水中含有的硫酸：
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）胃酸主要成分是 ，氢氧化铝 是碱，两者反应：，这是中和反应。
（2）水垢成分有 （碳酸盐）和 （碱）。与 的反应是中和反应：，与的反应是酸与碳酸盐的反应，不是中和反应（中和特指酸与碱生成盐和水的反应）。
（3）熟石灰是 ，硫酸是酸，两者反应：，这是中和反应。
8．多角度分类研究化学反应，有助于我们利用反应原理解决生产、生活中的实际问题。
（1）请围绕“HCl+NaOH=NaCl+H2O”这一化学反应，回答下列问题。
①从物质类别角度看，该化学反应是 和 反应生成了盐和水；
②中和反应的实质是 ；
③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应 (选填“放出”或“吸收”)热量；
④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是 ；
⑤该反应和其他化学反应一样也有相应的反应条件。
（2）依据中和反应原理，下列措施不正确的是___________(选填字母序号)。
A．服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状
B．用熟石灰处理酸性工业废水
C．用氢氧化钠中和蒸馒头时过度发酵产生的酸
D．海水稻根系分泌的有机酸可改良碱性土壤
E．涂抹食醋可中和蚂蚁叮咬后分泌的蚁酸，缓解瘙痒症状
【答案】（1）酸 碱 氢离子与氢氧根离子结合生成了水分子 放出 36.5:40:58.5:18/73:80:117:36
（2）CE
【解析】（1）①氢氧化钠是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物，属于碱，盐酸是电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物，属于酸，故该化学反应是酸与碱作用生成盐和水的反应；
②中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子的结合生成水分子；
③化学反应伴随着能量变化，用温度传感器测得该反应的温度升高，说明该反应放出热量；
④该反应中HCl、NaOH、NaCl、H2O间的质量比是：；
（2）A、胃酸的主要成分是盐酸，碱性药物能与盐酸反应，故服用碱性药物可以缓解胃酸过多的症状，不符合题意；
B、熟石灰显碱性，能与酸性物质反应，可用熟石灰处理酸性工业废水，不符合题意；
C、氢氧化钠显碱性，能与酸性物质反应，但是氢氧化钠具有腐蚀性，不能用于中和蒸馒头时过度发酵产生的酸，符合题意；
D、海水稻根系分泌的有机酸显酸性，能与碱性物质反应，可用于改良碱性土壤，不符合题意；
E、蚁酸显酸性，应涂抹肥皂水等碱性物质中和蚁酸，不能涂抹食醋，食醋显酸性，符合题意。
故选CE。
综合应用
9．（多选）一位初三同学设计如图1实验装置研究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应，用传感器测量反应过程中溶液的pH如图2。下列说法正确的是
A．注射器内装的是氢氧化钠溶液
B．a→d过程，溶液温度不断上升
C．b→c过程，溶液中OH-数目减少
D．将d点的溶液蒸干，得到的固体为氯化钠
【答案】CD
【解析】A、由图2可知，反应时溶液pH由大于7逐渐减小，说明是把稀盐酸加入氢氧化钠溶液中，即注射器内装的是稀盐酸，不符合题意。
B、a→c的过程中，反应发生，溶液温度上升，c→d过程反应停止，盐酸过量，溶液温度不再上升，不符合题意。
C、b→c过程氢氧化钠和盐酸发生反应生成氯化钠和水，溶液中OH－数目减少，符合题意。
D、d点的溶液pH＜7，显酸性，说明此时盐酸过量，故d点所示溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢，加热蒸干过程中氯化氢挥发掉，所得固体只有氯化钠，符合题意。
故选CD。
10．（多选）用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应实验时，测得溶液pH的变化和溶液温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该过程是将氢氧化钠溶液滴加到稀硫酸中
B．b点表示两种物质恰好完全反应
C．图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应放热
D．f点所示溶液，此时溶液中只有两种微粒
【答案】BC
【解析】A、由图可知，刚开始溶液pH>7，最终pH<7，则该实验是将稀硫酸逐滴滴入氢氧化钠中，故选项说法不正确。
B、由图可知，b点时溶液pH=7，表示酸碱恰好完全反应，故选项说法正确。
C、由图可知，图中温度曲线从室温上升到e点，说明该反应是放热反应，故选项说法正确。
D、f点温度下降，所示溶液pH＜7，溶液中硫酸有剩余，此时溶液中含有硫酸、硫酸钠和水，存在氢离子、钠离子、硫酸根离子、水分子等多种微粒，故选项说法不正确。
故选BC。
11．某兴趣小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的变化曲线。
（1）根据图2判断，图1中的溶液B是 ，该反应的微观实质是 。
（2）图2中a点所示溶液pH 7(填“＞”“＜”或“=”)，溶液中溶质是 。
（3）c点所示的溶液中个数与个数关系是：n() (填“＞”、“＜”或“=”)，向C中滴入紫色石蕊溶液变为 。
（4）从b点到c点，溶液中氯化钠的质量 (填“变大”“变小”“不变”)。
（5）查阅资料：一定条件下，电导率的大小能反映离子浓度的大小，试描述反应过程中溶液电导率的变化 。
【答案】（1）稀盐酸 H+和OH-结合生成水
（2）＞ 氯化钠和氢氧化钠
（3）＜ 红色
（4）不变
（5）先变小，后变大
【解析】（1）由图2可知，溶液烧杯中溶液的pH大于7，呈碱性，故该实验为稀盐酸加入到氢氧化钠溶液中，则图1中的溶液B为稀盐酸；该反应中氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，其反应的微观实质是H+和OH-结合生成水；
（2）稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，由图2可知，a点所示的溶液pH>7，溶液呈碱性，即氢氧化钠过量，则溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠；
（3）氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，c点时，溶液pH<7，说明此时溶液呈酸性，溶液中存在稀盐酸，此时溶液中溶质为氯化钠和HCl，则c点所示的溶液中Na+个数与Cl-个数关系是：n(Na+)＜n（Cl-）；向c中滴入紫色石蕊，溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变为红色；
（4）b点时溶液的pH=7，呈中性，此时稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应生成氯化钠，从b点到c点，溶液中氯化钠的质量不变；
（5）反应开始时，氢氧化钠溶液离子浓度高，电导率大；反应中H+和OH-结合成水，离子浓度降低，电导率变小；反应完全后加稀盐酸，离子浓度升高，电导率变大。
12．某课外活动小组想测定某稀溶液中溶质的质量分数，取20 g待测液于烧杯中，不断滴加一定溶质质量分数的氢氧化钡溶液，反应过程中烧杯中产生沉淀质量变化的部分数据如下表所示：
滴加氢氧化钡溶液的质量/g 5 10 25
烧杯中产生沉淀的质量/g 1.165 2.33 4.66
（1）当恰好完全反应时，滴加氢氧化钡溶液的质量为 g。
（2）求该稀溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）20
（2）解：设该稀溶液中溶质的质量为x。
，x=1.96g
则该稀溶液中溶质的质量分数为
答：该稀溶液中溶质的质量分数为。
【解析】（1）氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，由表格数据可知，滴加5g氢氧化钡溶液产生沉淀的质量为1.165g，滴加10g氢氧化钡溶液产生沉淀的质量为2.33g，说明每滴加5g氢氧化钡溶液产生沉淀的质量为1.165g，则产生4.66g沉淀滴加氢氧化钡溶液的质量为，故当恰好完全反应时，滴加氢氧化钡溶液的质量为20g；
（2）计算过程见答案。
拓展培优
13．中和反应是初中化学的重要反应，某小组通过稀盐酸与氢氧化钠溶液反应探究中和反应。
【任务一】回顾中和反应
（1）稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ，反应过程中没有参与反应的离子是 (填化学符号)。
【任务二】探究中和反应
（2）甲组同学用如图装置探究中和反应。实验过程中观察到长颈漏斗内液面上升、说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，反应时 (填“吸收”或“放出”)热量；若将氢氧化钠溶液换为氢氧化钠固体，能否证明中和反应的发生，请解释原因 。
【任务三】探究中和反应过程中的异常现象
乙组同学进行氢氧化钠与稀盐酸反应的实验时，向氢氧化钠溶液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色，一段时间后，未等滴加稀盐酸便发现溶液红色褪去，同学们认为溶液红色褪去可能和NaOH溶液的溶质质量分数有关。于是同学们进行如下实验并记录有关数据：
实验编号 NaOH溶液的溶质质量分数/% 颜色变化情况 褪成无色时间/s
① 10 红色褪为无色 54
② 2 红色褪为无色 750
③ 0.5 红色 /
（3）根据上表数据可以得出的结论是 。
【任务四】应用中和反应
（4）丙组同学用0.5%的NaOH溶液来测定一定质量盐酸的质量分数，设计如下方案。当溶液恰好变红色时，记录消耗氢氧化钠溶液的质量，再进行计算。
有同学认为该实验方案不合理，他的理由是： ；请你帮助他们改进实验方案 。
【答案】（1） Na+、Cl-
（2）放出 不能，因为氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，也能导致装置内气体受热膨胀，压强增大，长颈漏斗内液面上升
（3）溶液红色褪去和NaOH溶液的溶质质量分数有关，相同条件下，在研究范围内，氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大，红色褪为无色，所需时间越短
（4）当溶液恰好变红时，说明氢氧化钠溶液已过量，会导致计算出的盐酸质量分数偏大 向盐酸中逐滴滴加氢氧化钠溶液，边滴加边测定溶液的pH，当溶液的pH=7时，记录滴加氢氧化钠溶液的质量
【解析】（1）稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为：；
该反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，没有参与反应的离子是钠离子、氯离子，故填：Na+、Cl-；
（2）实验过程中观察到长颈漏斗内液面上升、说明稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了中和反应，反应时放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，故长颈漏斗内液面上升；
若将氢氧化钠溶液换为氢氧化钠固体，氢氧化钠固体溶于水放出大量的热，也能导致装置内气体受热膨胀，压强增大，长颈漏斗内液面上升，故不能证明中和反应的发生；
（3）由图可知，溶液红色褪去和NaOH溶液的溶质质量分数有关，相同条件下，在研究范围内，氢氧化钠溶液的溶质质量分数越大，红色褪为无色，所需时间越短。
（4）无色酚酞试液在碱性溶液中变红，在中性和酸性溶液中均不变色，故当溶液恰好变红时，说明氢氧化钠溶液已过量，会导致计算出的盐酸质量分数偏大，故该实验方案不合理；
盐酸显酸性，pH小于7，向盐酸中滴入氢氧化钠溶液，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，盐酸被消耗，酸性减弱，pH逐渐增大，当恰好完全反应时，pH=7，记录此时消耗氢氧化钠的质量，即可计算出盐酸的溶质质量分数，故实验方案为：向盐酸中逐滴滴加氢氧化钠溶液，边滴加边测定溶液的pH，当溶液的pH=7时，记录滴加氢氧化钠溶液的质量。
14．在“探究酸、碱的化学性质”实验课上，某同学向盛有约2 mL氢氧化钠溶液的试管中滴加稀硫酸，没有观察到现象。请教老师后，他发现自己在滴加稀硫酸前忘了加入酸碱指示剂，导致无法判断反应情况，于是他对试管中溶液的中和程度进行探究。
【探究目的】探究试管中溶液的中和程度。
（1）【实验原理】
试管中发生反应的化学方程式为 。
【作出猜想】
猜想1：氢氧化钠未完全反应，溶液呈碱性；
猜想2：氢氧化钠和稀硫酸恰好完全反应，溶液呈中性；
猜想3：氢氧化钠完全反应、稀硫酸过量，溶液呈酸性。
（2）【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
另用试管取反应后的溶液1~2 mL，滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡 溶液变为 溶液呈碱性
溶液不变色 溶液呈酸性或中性
（3）【分析思考】若滴入无色酚酞溶液后的溶液不变色，为进一步确定溶液的酸碱性，该同学提出了以下方案：
方案1 用pH试纸测其酸碱度，若pH (填“>”“=”或“<”)7，则溶液呈酸性
方案2 加入金属锌，若有气泡产生，则溶液呈酸性，反应的化学方程式为
【答案】（1）
（2）红色
（3）<
【解析】（1）氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水，化学方程式为；
（2）酚酞在碱性溶液中变红，在酸性和中性溶液中为无色；实验结论是溶液呈碱性，则实验现象是溶液变红色；
（3）方案1：用pH试纸测其酸碱度，溶液显酸性，即；
方案2：加入金属锌，若有气泡产生，则溶液呈酸性，该反应是由锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为.
15．中和反应热消融是肿瘤治疗手段之一，为研究中和反应热消融的放热原理，兴趣小组同学进行了如下实验探究。
【探究一】20℃时，向盛有50g40%氢氧化钠溶液的烧杯中加入50g36.5%盐酸溶液，用手触摸烧杯外壁，温度明显升高。
（1）①该反应的化学方程式： ；
②反应后溶液pH 7(填“>”“<”或“=”)。
小明认为该实验温度升高不一定是因为中和反应放热，还可能是浓溶液稀释放热。
【探究二】对上述实验进行改进，并用温度传感器测定实验过程中温度的变化：实验结果如右图所示。
实验①：20℃时，向 50g40%氢氧化钠溶液中缓慢滴加试剂M；
实验②：20℃时，向 50g36.5%盐酸溶液中缓慢滴加试剂 M；
实验③：20℃时，向50g40%氢氧化钠溶液中缓慢滴加50g36.5%盐酸溶液。
（2）试剂M是 (填试剂质量及名称)。
（3）能证明氢氧化钠与盐酸反应放热的依据是 。
（4）下图为向氢氧化钠溶液中不断滴加盐酸溶液的反应的微观示意图。
①按时间先后排列的顺序为 (填字母)。
A． B． C．
②由图推测中和反应中的能量变化主要是由于 (填离子符号)发生反应导致。
（5）实验③充分反应后，若忽略水分的蒸发，溶液中溶剂的质量为 。
（6）恢复至 20℃，实验③烧杯底部出现白色固体，经检测为氯化钠。已知20℃时氯化钠溶解度为36g，若忽略水分的蒸发，所得白色固体的质量为多少克？(写出详细计算过程)
【答案】（1）
（2）蒸馏水
（3）实验③的温度远高于实验①和实验②的温度
（4）ACB 和
（5）
（6）设生成的质量为x，即
解得
时溶解度为（水溶解），则水溶解的质量为，则析出的质量为。
答：所得白色固体的质量为。
【解析】（1）氢氧化钠与盐酸发生中和反应，生成氯化钠和水，该反应的化学方程式为；
参与反应的的质量为，的质量为，根据化学方程式，（相对分子质量）与（相对分子质量）的反应质量比为，因此恰好与完全反应，生成中性的溶液，故
故填：；。
（2）探究二的目的是排除 “浓溶液稀释放热” 的干扰，需模拟稀释过程与反应过程对比，因此试剂M是蒸馏水（保证稀释的溶剂质量与实验③的混合溶剂质量一致）。
故填：蒸馏水。
（3）实验①（稀释）、实验②（盐酸稀释）的温度变化小，而实验③（与盐酸反应）的温度明显升高，因此依据是：实验③的温度远高于实验①和实验②的温度。
故填：实验③的温度远高于实验①和实验②的温度。
（4）初始状态为溶液中只有和，对应图A；
滴加盐酸过程中，与反应生成，同时引入，对应图C；
完全反应后，溶液中只有和，对应图B。因此顺序为：ACB；
中和反应的本质是与结合生成，因此能量变化主要由和反应导致。
故填：ACB；和。
（5）溶剂包括溶液中的水、盐酸溶液中的水、反应生成的水，其中溶液中的水为，盐酸溶液中的水为，
设反应生成的水为反应生成的质量为x，即
解得
则总溶剂质量为。
故填：。
（6）的相对质量为，设与反应所生成的质量为x，即
解得，
时溶解度为（水溶解），则水溶解的质量为，
则析出的质量为。
答：所得白色固体的质量为。
故填：见答案。
16．在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25g氢氧化钠溶液，并滴入2~3滴无色酚酞溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3%的稀盐酸。滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
（1）a的值是 。
（2）求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）20
（2）解：设反应生成氯化钠的质量为x
x=2.34g
则恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为：×100%=5.2%
答：恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为5.2%。
【解析】（1）氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则加入稀盐酸的质量为：80.4g-60.4g=20g，即a的值为20；
（2）见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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