中和反应探究题例析

一、证明中和反应的发生

 例1．（2010年上海中考试题）在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀硫酸与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。

①方案一：测定稀硫酸与NaOH溶液混合前后的pH(20 ℃)。

测定某NaOH溶液的pH，pH ______7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。将一定量的稀硫酸加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH ，pH 小于7。

结论：稀硫酸与NaOH溶液发生了化学反应，并且_______过量。

②方案二：观察________________________________________。(根据图示实验步骤，概括方案要点)

结论：稀硫酸与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_________________。

③上述两个方案在设计思想上的相同点是______________________________________。

④为了进一步获取稀硫酸与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是___________(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应，采用同温下的稀硫酸与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度_______次。

解析：此题围绕“稀硫酸与NaOH溶液反应无明显现象，如何证明确实发生了中和反应”展开探究。通过反应前后酸碱性和温度的变化，得到确实发生了中和反应的结论。在测定溶液反应前后的酸碱性变化时，方案一采用测定溶液pH的方法，方案二借助酸碱指示剂显示颜色的变化。

参考答案

（1）大于  稀硫酸  （2）稀硫酸加入滴加了酚酞试液的NaOH溶液中是否有颜色变化      2NaOH+ H₂SO₄= Na₂SO₄ + 2H₂O

（3）测定溶液反应前后的酸碱性变化来确定两种溶液混合后是否发生化学反应。（4）放热   三

二、证明中和反应有水生成

例2．（2010年厦门中考试题）小明同学取变色硅胶（吸水后由蓝色变红色）、无水醋酸（一种酸，常温下为无色液体）和氢氧化钠固体进行图2所示的三个实验。

解析：此题根据中和反应前后硅胶的颜色变化证明中和反应生成了水，此实验的关键在于选择参加反应的酸和碱中必须无水，并且还要防止空气中的水进入试管。

（1）实验①、②的实验目的是_________________。

（2）加入试剂后，要迅速塞紧橡胶塞的原因是                                     。

（3）能证明酸和碱反应有水生成的现象是                                      。

参考答案

（1）证明这中和反应若没有水生成则硅胶不变色（2）防止空气中的水大量进入试管干扰试验 （3）试管③中硅胶由蓝色变红色，试管①②中硅胶不变色

三、探究中和反应进行的程度

例3.（2009年达州中考试题）小亮在做“盐酸中和氢氧化钠溶液”的实验时，滴加盐酸前忘了加入指示剂，导致无法判断该中和反应进行的程度。于是他对所得溶液的酸碱性进行探究。

【探究目的】探究所得溶液的酸碱性

【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈       性，还可能呈       性。

【实验验证】

【分析与思考】

⑴若溶液呈碱性，则溶液中使其呈碱性的离子是           （填写微粒符号），为避免碱性溶液污染环境，小亮对所得溶液进行了如下处理：向溶液中逐滴加入           溶液，直到不再产生沉淀为止。然后过滤，把滤液倒入蒸发皿中加热，得到氯化钠晶体，该过程涉及的化学方程式为                                。

⑵若无色酚酞试液不变色，为了进一步确定溶液的酸碱性，小亮提出了以下方案： 

方案一：取样，加入碳酸钠溶液，若观察到               ，则所取溶液呈酸性；若无明显现象，则呈中性。 

方案二：取样，加入金属锌，若有气泡产生，则所取溶液呈酸性，该反应的化学方程式为                   ；若无明显现象，则呈中性。 

解析：此题以中和反应为背景综合考查了碱（OH^-）和酸（H⁺）的性质。如果盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，则所得溶液呈中性，滴入无色酚酞试液，无色酚酞试液不变色；如果盐酸过量，则所得溶液呈酸性，滴入无色酚酞试液，无色酚酞试液虽也不变色，但加入锌或碳酸钠溶液，均会有气泡产生；如果氢氧化钠过量，则所得溶液呈碱性，滴入无色酚酞试液，无色酚酞试液变红色，且加入氯化铁或氯化铜溶液，均会有沉淀产生。

参考答案

【提出猜想】所得溶液可能呈碱性，也可能呈 酸 性，还可能呈 中 性。

【实验验证】

【分析与思考】

⑴OH^-；氯化铁/氯化铜（化学式也可），FeCl₃+3NaOH = Fe(OH)₃↓+3NaCl  CuCl₂ +2NaOH = Cu(OH)₂↓+2NaCl    ⑵有气泡产生；Zn+ 2HCl = ZnCl₂+ H₂↑