中和反应
例1 将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，二者恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A.反应前后阴、阳离子的总数目不变
B.反应前后溶液的总质量不变
C.反应后溶液呈中性
D.反应前后元素种类不变
例2 将稀盐酸分别滴入NaOH溶液和NaCl溶液中，充分混合后均无明显现象。混合后相关变化的微观示意图如下，下列说法正确的是（ ）
A.物质间均未发生化学反应
B.变化中都有新物质产生
C.混合后溶液酸碱性都不变
D.图甲可表示酸碱反应的实质
例3 如图是室温下稀硫酸和氢氧化钠反应过程中的pH变化曲线。下列有关说法正确的是（ ）
A.图中X是氢氧化钠
B.图中a点的阴离子是OH-
C.向图中c点所示溶液中加入铁粉后，溶液中有气泡产生
D.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：H2SO4+2NaOH═Na2SO4+H2O
例4 实验室中稀硫酸因标签破损，需测定其质量分数。某化学兴趣小组的同学取该稀硫酸样品50g，逐滴加入质量分数为16%的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液质量的变化如图所示。
（1）图中A点时溶液中溶质的化学式是 。
（2）求稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.01%）。
例5 陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性
【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈________，也可能呈_______。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液 ______ 溶液呈酸性或中性
【继续验证】可以设计多种方案进行验证
实验操作 实验现象 实验结论
方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末 若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色 溶液呈______
若粉末不溶解，溶液不变色 溶液呈_____
方案2：取反应后溶液少许，加入少量______ 若有气体放出，溶液变为浅绿色 溶液呈酸性，反应的化学方程式是_______
若______ 溶液呈中性
例6 做“中和反应”实验时，小聪同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】上述实验中发生反应的化学方程为____________，那反应后溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】猜想一：溶质是Na2SO4
猜想二：溶质是Na2SO4 和NaOH
猜想三：溶质是____________
【查阅资料】Na2SO4 溶液呈中性
【实验探究】小聪同学设计如下的实验方案：
方法步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞不变红色 猜想一正确猜想二不正确
方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加BaCl2溶液 出现白色沉淀 猜想三正确
方案三 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡 ____________ 猜想三正确
【方案评价】同学们对小聪的实验方案讨论后认为：
①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是____________。
②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是____________。
③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属或碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。
例7 某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验时，先向烧杯中加入适量稀盐酸，并滴加几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液，并不断搅拌，一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液，观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究：
【猜想假设】
猜想Ⅰ：氢氧化钠过量，溶液M呈碱性。
猜想Ⅱ：氢氧化钠与盐酸恰好完全中和，溶液M呈中性。
猜想Ⅲ：____________
同学们经过讨论后认为猜想Ⅰ不正确，其理由是____________。
【实验探究】（1）为了验证自己的猜想，小明设计了实验方案一：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加紫色石蕊溶液 溶液显_______________色 猜想Ⅱ正确
（2）小强设计了实验方案二：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 猜想Ⅲ正确
【分析评价】同学们对小强的实验方案进行了分析，认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅱ正确，按照方案二的实验操作，也会生成白色沉淀，此时发生反应的化学方程式为____________。
【再次探究】如果要验证猜想Ⅲ正确，可以设计实验方案三：取少量溶液M于试管中，然后分别加入下列物质进行实验，能观察到明显现象并得出正确结论的是____________（填序号）。
①锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳 ④氧化铁 ⑤氢氧化钾 ⑥硫酸铜 ⑦碳酸钙 ⑧硝酸铵
【拓展应用】若将等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液与硝酸溶液混合，充分反应，则所得溶液中含有的溶质是____________。
例8 中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】步骤一：取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加2滴酚酞试液，溶液呈红色。
步骤二：用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入，边滴加边用玻璃棒搅拌，红色变浅直至消失。
步骤三：向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性，用玻璃棒蘸取其中溶液，在酒精灯上加热至蒸干，有白色固体产生。
【思考拓展】(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”，名称是_________。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象，难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料：(i)酚酞试液在不同的pH时变化情况如下：
pH 0~8.2 8.2~10.0 10.0~14.0
颜色 无色 粉红色 红色
(ⅱ)氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰，该对比实验方案是_________。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠，进行如下实验：
步骤 现象 结论
将白色固体溶于水形成溶液，均分成两等份 向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置 ①无___色沉淀生成 白色固体不是NaOH。
向另一份滴加AgNO3溶液，振荡、静置 出现白色沉淀 ②白色固体是NaCl，反应的化学方程式为_________。
【继续探究】(4)如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析，氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是__________。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
査阅资料：(ⅲ)变色硅胶为蓝色，吸水后呈红色。(ⅳ)变色硅胶与NaOH固体充分混合，无明显现象；变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH)充分混合，无明显现象。
兴趣小组据此设计了如图实验，验证中和反应有水生成：将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中，并用玻璃棒在试管中不断搅拌，观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色，U型管内液面左低右高。
①U型管内液面左低右高说明该反应_________热量(填写“放出”或“吸收”)。
②无水醋酸由CH3COO-和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是_________(用化学方程式表示)。
例9 “如何验证酸与碱反应生成水”是以下探究过程中的研究主题，请完成以下相关问题。
【知识回顾】实验证明酸与碱可发生中和反应，右图从微观角度说明中和反应的实质是__________。
【提出问题】盐酸、硫酸等酸以酸溶液的形式存在，酸溶液与碱反应时，无法判断生成物中有“水”生成。如何设计实验验证酸与碱发生反应生成了“水”？
【查阅资料】冰醋酸即无水醋酸，蓝色硅胶遇水变红。
【实验原理】CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O，是冰醋酸与NaOH固体反应的化学方程式，CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的 CH3COO-和Na+。
【进行实验】将适量的冰醋酸（ CH3COOH）、NaOH固体及几粒蓝色硅胶置于试管中，塞上橡皮塞，轻轻振荡试管，观察到的现象是__________。
【提出质疑】上述实验及实验现象，能说明“水”是化学反应生成的吗？该结论不严谨！
【解决方案】以科学严谨的态度思考，应在下列2个实验的基础上，再做上述实验。
实验方案（写出所用试剂即可）、实验现象
实验一 试剂与现象：__________
实验二 试剂与现象：__________
【交流讨论】（1）上述设计采用了__________的实验方法。
（2）冰醋酸与NaOH固体充分混合后得到的固液混合物能够导电，是因为__________。
跟踪练习
1.下图体现了稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质，请回答有关问题：
(1)在上图C、D中的圆圈内填入适当的化学式或离子符号：C中_______、_______，D中________；
(2)用化学方程式表示图中所体现的化学反应_______________________；
(3)以上变化的反应类型是_______________。
2.小青按下图所示操作进行酸碱中和反应的实验，回答问题。
(1)图E是稀释浓硫酸的操作示意图，甲烧杯中的物质应是_______。
(2)小青观察到图C中溶液由红色变为无色，认为氢氧化钠与硫酸恰好完全反应，化学方程式是____________。
(3)小楚想用紫色石蕊溶液、氧化铜粉末、碳酸钠溶液、氯化钡溶液进一步确定反应后的无色溶液中溶质的成分，其中不能达到目的的是_______________。
3.某班同学用氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验：
(1)甲同学实验操作如下：
在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈_______色。
接着用滴管滴入一定量的稀盐酸，再用玻璃棒_______，发现溶液为无色，于是甲同学得出两者恰好中和的结论，反应的化学方程式为______________。
(2)乙同学对甲同学的结论提出了质凝，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【实验探究】反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有NaCl
猜想二：NaCl和HCl
猜想三：NaCl和NaOH
以上猜想中，你觉得不合理的是_______。
为了验证另外两种猜想，乙同学设计如下实验方案：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中滴入Na2CO3溶液 ____________ 猜想二成立
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是_______(填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
4.将稀盐酸慢慢滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测量烧杯中溶液的温度，温度随加入稀盐酸的质量变化曲线如右图所示：2
(1)在滴加的过程中，烧杯中溶液的pH逐渐_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)由图可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)图中B点时，溶液中的溶质是_________(填化学式)。
5.如图是氢氧化钠溶液和盐酸用滴加方式反应时，溶液pH随滴入溶液体积变化的曲线。
(1)氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时，溶液的pH_______7(填“＜”、“＞”或“=”)。
(2)当滴入溶液的体积为15mL时所得溶液中的溶质为___________(写化学式)，若在此溶液中滴入石蕊试液，溶液呈_____色。
中和反应
例1 将一定量的氢氧化钠溶液与稀盐酸混合，二者恰好完全反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是（ ）
A.反应前后阴、阳离子的总数目不变
B.反应前后溶液的总质量不变
C.反应后溶液呈中性
D.反应前后元素种类不变
解析 由反应的微观示意图可知，反应前有4个阳离子、4个阴离子，而反应后有2个阳离子、2个阴离子，反应后阴、阳离子的的总数减少，A错误； 此反应过程中无气体和沉淀生成，根据质量守恒定律，反应前后溶液的总重量质量不变，B正确；反应前后溶液中含有氯化钠和水两种物质，氯化钠溶液呈中性，所以反应后的溶液呈中性，C正确； 化学反应前后元素种类不变，D正确。
答案 A
例2 将稀盐酸分别滴入NaOH溶液和NaCl溶液中，充分混合后均无明显现象。混合后相关变化的微观示意图如下，下列说法正确的是（ ）
A.物质间均未发生化学反应
B.变化中都有新物质产生
C.混合后溶液酸碱性都不变
D.图甲可表示酸碱反应的实质
解析 由稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观示意图，稀盐酸与氢氧化钠发生了化学反应，反应的实质是氢离子结合氢氧根离子生成了水分子，可表示酸碱反应的实质，混合后溶液酸碱性发生了改变，A、C错误，D正确；由稀盐酸与氯化钠混合后，溶液的离子没有发生变化，没有新物质生成，B错误。
答案 D
例3 如图是室温下稀硫酸和氢氧化钠反应过程中的pH变化曲线。下列有关说法正确的是（ ）
A.图中X是氢氧化钠
B.图中a点的阴离子是OH-
C.向图中c点所示溶液中加入铁粉后，溶液中有气泡产生
D.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：H2SO4+2NaOH═Na2SO4+H2O
解析 由图象可知，pH值是开始时大于7逐渐减小到7然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀硫酸滴加到氢氧化钠溶液中，X是稀硫酸，A错误；a点时溶液的pH大于7，显碱性，存在OH-，但由于在a点时向溶液中已添加了稀硫酸，故溶液中还存在SO42-，B错误；c点时溶液的pH小于7，稀硫酸过量，因此向图中c点所示溶液中加入铁粉后，溶液中有气泡产生，C正确；硫酸与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH═Na2SO4 +2H2O，D错误。
答案 C
例4 实验室中稀硫酸因标签破损，需测定其质量分数。某化学兴趣小组的同学取该稀硫酸样品50g，逐滴加入质量分数为16%的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液质量的变化如图所示。
（1）图中A点时溶液中溶质的化学式是 。
（2）求稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.01%）。
解析 （1）当滴加NaOH溶液至A点时，由于溶液此时pH=7，显中性，此时氢氧化钠和硫酸恰好完全反应，溶质为生成的硫酸钠，化学式为Na2SO4。
（2）设稀硫酸的质量分数为x。
H2SO4 + 2NaOH═Na2SO4 +2H2O
98 80
50g x 20g×16%
x=7.84%
答：稀硫酸中溶质的质量分数为7.84%。
答案 （1）Na2SO4 （2）7.84%
例5 陈东同学在做“盐酸中和氢氧化钠”的实验时，实验前忘记向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，导致无法判断中和反应进行的程度，于是他对反应后溶液的酸碱性进行了探究。
【探究目的】确定反应后溶液的酸碱性
【猜想与假设】反应后溶液可能呈碱性，也可能呈________，也可能呈_______。
【实验验证】
实验操作 实验现象 实验结论
取反应后溶液少许，滴加几滴酚酞溶液 ______ 溶液呈酸性或中性
【继续验证】可以设计多种方案进行验证
实验操作 实验现象 实验结论
方案1：取反应后溶液少许，加入少量氧化铜粉末 若粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色 溶液呈______
若粉末不溶解，溶液不变色 溶液呈_____
方案2：取反应后溶液少许，加入少量______ 若有气体放出，溶液变为浅绿色 溶液呈酸性，反应的化学方程式是_______
若______ 溶液呈中性
解析 【猜想与假设】氢氧化钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠和水，可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸有剩余，也可能是氢氧化钠有剩余，故假设可能呈酸性或中性。【实验验证】向反应后的溶液中滴加无色酚酞溶液，实验结论是呈酸性或中性，则无色酚酞溶液不变色。【继续验证】方案1：加入氧化铜后，现象为粉末部分或全部溶解，溶液变为蓝色，是因为盐酸能与氧化铜反应生成氯化铜和水，说明溶液呈酸性；若粉末不溶解，溶液不变色，说明溶液显中性。方案2：根据实验现象“气体放出，溶液变为浅绿色”，实验结论“呈酸性”说明加入的物质是铁粉，铁和稀盐酸反应生成浅绿色的氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；铁和氯化钠不反应，若无明显现象，则溶液呈中性。
答案 【猜想与假设】酸性 中性（和上一空顺序可颠倒）
【实验验证】不变色
【继续验证】酸性 中性 铁 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑ 无明显现象
例6 做“中和反应”实验时，小聪同学向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀硫酸，一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂，于是他停止滴加稀硫酸。同学们对反应后溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
【提出问题】上述实验中发生反应的化学方程为____________，那反应后溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】猜想一：溶质是Na2SO4
猜想二：溶质是Na2SO4 和NaOH
猜想三：溶质是____________
【查阅资料】Na2SO4 溶液呈中性
【实验探究】小聪同学设计如下的实验方案：
方法步骤 实验现象 实验结论
方案一 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴入几滴无色酚酞溶液 酚酞不变红色 猜想一正确猜想二不正确
方案二 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，滴加BaCl2溶液 出现白色沉淀 猜想三正确
方案三 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡 ____________ 猜想三正确
【方案评价】同学们对小聪的实验方案讨论后认为：
①方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的，其原因是____________。
②方案二也不能证明猜想三是正确的，理由是____________。
③同学们经过讨论，一致认为方案三能够证明猜想三是正确的，并讨论除此方案外，还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属或碳酸盐等物质进行证明。
【实验反思】在分析化学反应后所得物质成分时，还需考虑反应物的用量。
解析 【提出问题】实验中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，发生反应的化学方程为2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。【提出猜想】反应后溶液中的溶质有三种可能，恰好完全反应时溶质是Na2SO4、氢氧化钠溶液过量时溶质是Na2SO4 和NaOH、稀硫酸过量时溶质是Na2SO4 和H2SO4。【实验探究】取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中，加入少量的黑色CuO粉末，振荡，若黑色粉末消失，溶液由无色变蓝色，证明溶液中含有H2SO4，猜想三正确。【方案评价】①稀硫酸显酸性，也不能使酚酞试液变色，方案一存在缺陷，该方案不能证明猜想一是正确的；②溶液中不含H2SO4时，硫酸钠也能和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠，方案二也不能证明猜想三是正确的。
答案 【提出问题】2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
【提出猜想】Na2SO4 和H2SO4
【实验探究】黑色粉末消失（或减少），溶液由无色变蓝色（合理即可）
【方案评价】①稀硫酸显酸性，也不能使酚酞试液变色（合理即可） ②有白色沉淀出现，不能证明溶液中有H2SO4（合理即可）
例7 某化学兴趣小组在进行酸碱中和反应的实验时，先向烧杯中加入适量稀盐酸，并滴加几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀氢氧化钠溶液，并不断搅拌，一会儿后停止滴加氢氧化钠溶液，观察到烧杯中溶液为无色。同学们对反应后的溶液M的成分进行如下探究：
【猜想假设】
猜想Ⅰ：氢氧化钠过量，溶液M呈碱性。
猜想Ⅱ：氢氧化钠与盐酸恰好完全中和，溶液M呈中性。
猜想Ⅲ：____________
同学们经过讨论后认为猜想Ⅰ不正确，其理由是____________。
【实验探究】（1）为了验证自己的猜想，小明设计了实验方案一：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加紫色石蕊溶液 溶液显_______________色 猜想Ⅱ正确
（2）小强设计了实验方案二：
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量溶液M于试管中，滴加硝酸银溶液和稀硝酸 产生白色沉淀 猜想Ⅲ正确
【分析评价】同学们对小强的实验方案进行了分析，认为他的实验结论不正确。如果猜想Ⅱ正确，按照方案二的实验操作，也会生成白色沉淀，此时发生反应的化学方程式为____________。
【再次探究】如果要验证猜想Ⅲ正确，可以设计实验方案三：取少量溶液M于试管中，然后分别加入下列物质进行实验，能观察到明显现象并得出正确结论的是____________（填序号）。
①锌粒 ②铜丝 ③二氧化碳 ④氧化铁 ⑤氢氧化钾 ⑥硫酸铜 ⑦碳酸钙 ⑧硝酸铵
【拓展应用】若将等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液与硝酸溶液混合，充分反应，则所得溶液中含有的溶质是____________。
解析 【猜想假设】氢氧化钠和盐酸反应会生成氯化钠和水，判断反应后溶液中的溶质要考虑反应物是否过量。氢氧化钠过量，溶液M呈碱性；氢氧化钠与盐酸恰好完全中和，溶液M呈中性；盐酸过量时，溶液M呈酸性。因为氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红色，而烧杯中酚酞溶液无色，则溶液中不可能有氢氧化钠，猜想Ⅰ不正确。【实验探究】若猜想Ⅱ正确，即溶液呈中性，中性溶液不能使紫色石蕊溶液变色，仍为紫色。【分析评价】如果猜想Ⅱ正确，即溶液呈中性，溶液中的溶质是氯化钠，按照方案二的实验操作，也会生成白色沉淀，此时发生氯化钠和硝酸银的反应，化学方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3。【再次探究】如果猜想Ⅲ正确，即溶液呈酸性，溶质是氯化钠和盐酸，则能和盐酸反应产生明显现象的物质都可以：①锌粒能与盐酸反应生成氯化锌和氢气，会有气泡产生；④氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，溶液会变黄色；⑤氢氧化钾加入有酚酞试液、氯化钠和盐酸的溶液中，立即和盐酸反应，溶液不会变红色；⑦碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，会有气泡产生。而②铜丝、③二氧化碳、⑥硫酸铜、⑧硝酸铵与盐酸都不发生反应，没有明显的现象。【拓展应用】等质量、等质量分数的氢氧化钾溶液和硝酸完全反应：
根据方程式知道，氢氧化钾有剩余，所得溶液中含有的溶质是硝酸钾和氢氧化钾。
答案 【猜想假设】盐酸过量，溶液M呈酸性 氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红色，而烧杯中溶液无色，不可能含有氢氧化钠
【实验探究】紫
【分析评价】NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
【再次探究】①④⑤⑦
【拓展应用】KNO3、KOH
例8 中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。
【实验目的】证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。
【实验步骤】步骤一：取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中，滴加2滴酚酞试液，溶液呈红色。
步骤二：用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入，边滴加边用玻璃棒搅拌，红色变浅直至消失。
步骤三：向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性，用玻璃棒蘸取其中溶液，在酒精灯上加热至蒸干，有白色固体产生。
【思考拓展】(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”，名称是_________。
(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象，难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。
查阅资料：(i)酚酞试液在不同的pH时变化情况如下：
pH 0~8.2 8.2~10.0 10.0~14.0
颜色 无色 粉红色 红色
(ⅱ)氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。
兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰，该对比实验方案是_________。
(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠，进行如下实验：
步骤 现象 结论
将白色固体溶于水形成溶液，均分成两等份 向其中一份滴加CuSO4溶液，振荡、静置 ①无___色沉淀生成 白色固体不是NaOH。
向另一份滴加AgNO3溶液，振荡、静置 出现白色沉淀 ②白色固体是NaCl，反应的化学方程式为_________。
【继续探究】(4)如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析，氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是__________。
(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。
査阅资料：(ⅲ)变色硅胶为蓝色，吸水后呈红色。(ⅳ)变色硅胶与NaOH固体充分混合，无明显现象；变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH)充分混合，无明显现象。
兴趣小组据此设计了如图实验，验证中和反应有水生成：将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中，并用玻璃棒在试管中不断搅拌，观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色，U型管内液面左低右高。
①U型管内液面左低右高说明该反应_________热量(填写“放出”或“吸收”)。
②无水醋酸由CH3COO-和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是_________(用化学方程式表示)。
解析 （1）步骤二中，用胶头滴管吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入。（2）稀盐酸中含有水，水对实验有影响，根据控制变量法设计实验，该对比实验方案是用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验，如红色不消失，则可排除水的影响。（3）①氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠，因此无蓝色沉淀可说明白色固体不是NaOH；②根据题意氯化钠与硝酸银反应生成氯化银和硝酸钠，反应的化学方程式为NaCl+AgNO3=AgCl↓+ NaNO3；（4）氢氧化钠溶液是碱，盐酸溶液是酸，氢氧化钠和盐酸反应就是酸碱中和的实质即H+和OH-结合生成H2O。（5）①反应放热使得空气膨胀，从而使该反应U型管内液面左低右高，因此是放出热量；②变色硅胶遇水由蓝色变成红色是因为醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠和水，无水醋酸由CH3COO-和H+构成与碱发生中和反应方程式为CH3COOH+NaOH= CH3COONa+H2O。
答案 （1）胶头滴管 （2）用相同量的蒸馏水代替稀盐酸进行步骤二实验，如红色不消失，则可排除水的影响 （3）蓝 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 （4）H+和OH-结合生成H2O （5）放出 CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
例9 “如何验证酸与碱反应生成水”是以下探究过程中的研究主题，请完成以下相关问题。
【知识回顾】实验证明酸与碱可发生中和反应，右图从微观角度说明中和反应的实质是__________。
【提出问题】盐酸、硫酸等酸以酸溶液的形式存在，酸溶液与碱反应时，无法判断生成物中有“水”生成。如何设计实验验证酸与碱发生反应生成了“水”？
【查阅资料】冰醋酸即无水醋酸，蓝色硅胶遇水变红。
【实验原理】CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O，是冰醋酸与NaOH固体反应的化学方程式，CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的 CH3COO-和Na+。
【进行实验】将适量的冰醋酸（ CH3COOH）、NaOH固体及几粒蓝色硅胶置于试管中，塞上橡皮塞，轻轻振荡试管，观察到的现象是__________。
【提出质疑】上述实验及实验现象，能说明“水”是化学反应生成的吗？该结论不严谨！
【解决方案】以科学严谨的态度思考，应在下列2个实验的基础上，再做上述实验。
实验方案（写出所用试剂即可）、实验现象
实验一 试剂与现象：__________
实验二 试剂与现象：__________
【交流讨论】（1）上述设计采用了__________的实验方法。
（2）冰醋酸与NaOH固体充分混合后得到的固液混合物能够导电，是因为__________。
解析 【知识回顾】中和反应的微观实质是酸中的氢离子与碱溶液中的氢氧根离子结合生成水分子。【进行实验】冰醋酸与氢氧化钠固体发生中和反应生成水，使蓝色硅胶变红。【解决方案】实验过程中的“水”可能是化学反应生成的，也可能是冰醋酸和氢氧化钠固体中本身含有水，因此需要分别验证冰醋酸和氢氧化钠固体中是否含有水。【交流讨论】（1）上述设计采用了对比的实验方法；（2）冰醋酸与氢氧化钠固体充分混合后得到的固液混合物能够导电，是因为冰醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠和水，CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的 CH3COO-和Na+。
答案 【知识回顾】氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
【进行实验】蓝色硅胶变红
【解决方案】冰醋酸，蓝色硅胶不变色 氢氧化钠固体，蓝色硅胶不变色
【交流讨论】对比 CH3COONa在水溶液中可解离出自由移动的 CH3COO-和Na+
跟踪练习
1.下图体现了稀盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质，请回答有关问题：
(1)在上图C、D中的圆圈内填入适当的化学式或离子符号：C中_______、_______，D中________；
(2)用化学方程式表示图中所体现的化学反应_______________________；
(3)以上变化的反应类型是_______________。
2.小青按下图所示操作进行酸碱中和反应的实验，回答问题。
(1)图E是稀释浓硫酸的操作示意图，甲烧杯中的物质应是_______。
(2)小青观察到图C中溶液由红色变为无色，认为氢氧化钠与硫酸恰好完全反应，化学方程式是____________。
(3)小楚想用紫色石蕊溶液、氧化铜粉末、碳酸钠溶液、氯化钡溶液进一步确定反应后的无色溶液中溶质的成分，其中不能达到目的的是_______________。
3.某班同学用氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验：
(1)甲同学实验操作如下：
在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液，滴入几滴无色酚酞溶液，此时溶液呈_______色。
接着用滴管滴入一定量的稀盐酸，再用玻璃棒_______，发现溶液为无色，于是甲同学得出两者恰好中和的结论，反应的化学方程式为______________。
(2)乙同学对甲同学的结论提出了质凝，并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
【实验探究】反应后溶液中的溶质是什么？
猜想一：只有NaCl
猜想二：NaCl和HCl
猜想三：NaCl和NaOH
以上猜想中，你觉得不合理的是_______。
为了验证另外两种猜想，乙同学设计如下实验方案：
实验操作 实验现象 实验结论
取少量反应后的溶液于试管中滴入Na2CO3溶液 ____________ 猜想二成立
【反思交流】实验结束后，废液处理方法正确的是_______(填序号)。
A.倒入下水道 B.倒入废液缸 C.带出实验室
4.将稀盐酸慢慢滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测量烧杯中溶液的温度，温度随加入稀盐酸的质量变化曲线如右图所示：2
(1)在滴加的过程中，烧杯中溶液的pH逐渐_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)由图可知，稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)图中B点时，溶液中的溶质是_________(填化学式)。
5.如图是氢氧化钠溶液和盐酸用滴加方式反应时，溶液pH随滴入溶液体积变化的曲线。
(1)氢氧化钠和盐酸恰好完全反应时，溶液的pH_______7(填“＜”、“＞”或“=”)。
(2)当滴入溶液的体积为15mL时所得溶液中的溶质为___________(写化学式)，若在此溶液中滴入石蕊试液，溶液呈_____色。
答案 1.(1)Na+ Cl－ H2O (2)NaOH+HCl=NaCl+H2O (3)复分解反应
2.(1)浓硫酸 (2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (3)氯化钡溶液(或BaCl2溶液)
3.(1)红 搅拌 NaOH+HCl=NaCl+H2O (2)猜想三 有气泡产生 B
4.(1)减小 (2)放热 (3)NaCl 5.(1)= (2)NaCl、NaOH 蓝
人教版第34期稿件
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