摘 要: 中和反應是初中化學的重點知識,每年中考考查的形式多種多樣,題型不斷更新。本文根據初中化學新課程標準的要求,對中和反應考題的變化、考查的熱點進行分析和論述,希望能有效地幫助學生更好地掌握中和反應的知識。
關鍵詞: 中和反應 考題場景設計 特點 變化趨勢 預測
酸與堿作用生成鹽和水的反應叫中和反應。中和反應是初中化學重點內容之一。近幾年中考,這部分內容考查頻頻出現。現對近幾年考題的變化與考查的熱點,分析論述如下:
一、考題場景設計方面
根據九年義務教育九年級化學(人教版)教材,中和反應考題場景應從以下三個方面設計。
1.改良土壤的酸堿性
一般植物在pH值接近7的土壤里才能生長,而在pH值小于4.5或大于8的土壤里就難以生長,利用中和反應可調節土壤的酸堿度。例如,近年來由于大量燃燒化石燃料,排出的廢氣污染了空氣,形成酸雨,導致一些地方的土壤pH值降低。向土壤里施適量的氫氧化鈣,可中和土壤里的酸性物質,達到改良土壤的目的。
2.處理工廠排出的廢水
工廠生產過程中排出的廢水往往含有大量的氫離子或氫氧根離子,使水質惡化。例如,硫酸廠排出含硫酸的廢水,可以用石灰水進行中和。若要測定廢水中硫酸溶質質量分數,取一定質量的廢水樣品,滴入滴有酚酞試液的一定質量、已知溶質質量分數的氫氧化鈉溶液燒杯中,紅色剛好褪去,說明恰好完全反應。根據氫氧化鈉的質量,便可算出廢水中硫酸的質量分數。
3.用于醫療
用氫氧化鋁中和胃液中過多的胃酸;被蚊蟲叮咬后,叮咬處紅腫,涂一些含堿性(如氨水)的藥水中和蚊蟲叮咬時在人體分泌的蟻酸,就可減輕痛癢。
二、考題的特點和變化趨勢
1.聯系實際。中和反應在生產生活中應用廣泛,中考考題一定會聯系實際。如,在選擇題中常出現“有鹽和水生成的反應是中和反應”的選項。有鹽和水生成的反應一定是中和反應嗎?請看以下三類有鹽和水生成的化學反應:(1)堿性氧化物+酸→鹽+水,如,金屬表面除銹:FeO+6HCl=2FeCl+3HO;(2)酸性氧化物+堿→鹽+水,如,用氫氧化鈉溶液除去一氧化碳中二氧化碳:2NaOH+CO=NaCO+HO;(3)碳酸鹽+鹽酸→鹽+水+二氧化碳,如泡沫滅火器產生二氧化碳的原理:NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO↑。以上三種反應均有鹽和水生成,但皆不屬于中和反應。
2.實踐性強。課本上有中和反應的活動與探究,考題可通過類似的活動過程,考查學生在實驗過程的分析、推理、評價能力,以及實驗結果的鑒定能力。例如,小明在進行酸堿中和反應實驗時,向燒杯里的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸一會兒后,發現忘記了滴加指示劑。為了確定鹽酸與氫氧化鈉是否恰好完全反應,她從燒杯中取了少量反應后的溶液于一支試管中,并向試管中滴加幾滴無色酚酞試液,振蕩,觀察到酚酞試液不變色。于是她得出“兩種物質已恰好完全中和”的結論。
(1)你認為她得出的結論是否正確(填正確或不正確),理由是。
(2)請你另設計實驗,探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全反應,將你的實驗方法和觀察到的現象填寫下表:
答案:(1)不正確;鹽酸不能使無色酚酞試液變紅。
(2)滴加碳酸鈉溶液;有氣泡產生。(②的答案有多種,合理就給分)
3.綜合性強。中和反應反映了酸和堿之間的反應,考題應要求學生從定量角度分析所發生的變化,強化學生的化學計算能力。
三、考題預測
例1:人的胃液中有,可以幫助消化,但胃液分泌過多會引起胃病,服用含氫氧化鋁的藥物可緩解病痛,其治療化學原理是(用化學方程式表示)。
解析:胃液中胃酸主要成分是鹽酸,服用氫氧化鋁藥物可中和過多的鹽酸。
答案:鹽酸;3HCl+Al(OH)=AlCl+3HO。
例2:工廠用氫氧化鈉溶液中和所排出廢水中的硫酸,現改用氫氧化鉀溶液中和還能得到鉀肥,若氫氧化鉀溶液和原來的氫氧化鈉溶液中溶質質量分數相同,則這時控制堿閥門流量應 (填增大或減小)。
解析:等量的硫酸和堿反應,需要氫氧化鉀質量比氫氧化鈉質量大,當兩者溶質質量分數相同時,需要前者溶液質量大,所以應增大堿的閥門流量。
答案:增大。
點撥:例1、例2考題考查了學生應用中和反應的知識解釋生產、生活中現象的能力,同時還檢測了學生根據原理書寫化學方程式能力、化學計算能力。
例3:實驗室有一瓶久置的標簽標示溶質質量分數為20%的鹽酸,為測定其標示是否正確,某化學興趣小組進行如下實驗:取20g溶質質量分數為20%的氫氧化鈉溶液于燒杯,滴入3滴酚酞試液,向燒杯中逐滴滴加該鹽酸,顏色漸漸褪去,當加入該鹽酸20mL時,恰好變成無色。
(1)請根據此次測定結果,計算該鹽酸(密度為1.10g/mL)實際溶質質量分數是。
(2)請分析你的計算結果與標簽標示的溶質質量分數不一致的可能原因。
(3)小聰同學重復上述實驗,測得溶液溫度在滴加鹽酸過程中逐漸升高。當滴加到20mL鹽酸時,燒杯中溶液溫度最高。你的解釋是。
解析:20mL鹽酸與20g溶質質量分數為20%的氫氧化鈉溶液恰好反應,根據化學方程式計算出參加反應的氯化氫質量,再由該鹽酸的密度1.10g/mL算出20mL鹽酸的質量,即可算出該鹽酸實際溶質質量分數。
計算結果與標示存在的差異,從鹽酸性質上分析,鹽酸具有揮發性,長期保存鹽酸,鹽酸溶質質量分數會變小,也可能是實驗中存在誤差。
逐滴滴入鹽酸與氫氧化鈉溶液反應,放出的熱量越聚越多,溶液溫度逐漸升高,當滴入20mL鹽酸時氫氧化鈉恰好被中和,此時放熱最多,溶液溫度最高,繼續滴入鹽酸,因滴入的鹽酸溫度低,反而使溶液溫度降低。
答案:(1)20mL鹽酸質量:1.10g/mL×20mL=22g,
參加反應的氫氧化鈉質量:20g×20%=4.0g,
設:20mL該鹽酸含HCl質量為x,
NaOH+HCl=NaCl+HO
4036.5
4.0 g x
=,x=3.65g ,×100%≈16.6% 。
答:此鹽酸實際溶質質量分數約為16.6%。
(2)鹽酸具有揮發性,或實驗中有誤差。
(3)燒杯中的氫氧化鈉恰好被完全中和。
點撥:考題主要是從定量角度考查了學生對中和反應的認識,其中包括對溶液的質量、體積、密度等數據的分析和處理能力、中和反應實驗探究能力。
在復習過程中我們只要能從多個角度深入、全面地分析中和反應,加強知識間的橫向聯系,學生對中和反應的試題就能應對自如。
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