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第十單元 酸和堿
10.2
酸和堿的中和反應
知識點
1
1. 實驗探究酸和堿之間的反應
現象：燒杯中的溶液先變紅，后紅色消失變成無色。
結論：NaOH+HCl ====NaCl+H2O
中和反應
2. 中和反應的概念
酸和堿作用生成鹽和水的反應叫中和反應。
即酸+ 堿→鹽+ 水
如：Ca(OH)2+2HCl ====CaCl2+2H2O
生成鹽和水的反應不一定是中和反應
3. 中和反應的實質
H++OH- ===H2O
4. 鹽
由金屬離子和酸根離子構成的化合物是鹽。如NaCl、K2CO3、Mg(NO3)2、FeSO4 都屬于鹽類；鹽中不一定含金屬元素，如NH4Cl。
下列反應屬于中和反應的是( )
A. 2HCl+CuO ==== CuCl2+H2O
B. 2NaOH+CO2 ==== Na2CO3+H2O
C. 2HCl+Cu(OH)2 ==== CuCl2+2H2O
D. Na2CO3+2HCl ==== 2NaCl+H2O+CO2 ↑
例1
C
考向 中和反應
題型1 中和反應的判斷
解題秘方：根據中和反應的定義來判斷，即反應物為酸和堿。
解：A 中是金屬氧化物和酸反應；B 中是非金屬氧化物和堿反應；C 中反應物為一種酸和一種堿，生成物為鹽和水，屬于中和反應。D 是酸與鹽之間的反應，都不是中和反應。
方法點撥: 辨別中和反應的關鍵：辨別反應物，即要求反應物一定為酸和堿，不能只根據生成物來判斷，因為生成鹽和水的反應不一定是中和反應。如金屬氧化物+ 酸→鹽+ 水等。
[中考·蘇州] 氫氧化鈉溶液與稀
鹽酸恰好完全反應的微觀示意圖如
圖3 所示。下列說法不正確的是( )
A. 鹽酸中存在的微粒有水分子和氯化氫分子
B. 該反應的微觀實質是H+ 和OH- 結合生成水分子
C. Na+ 和Cl- 在該反應過程中沒有被消耗
D. 恰好完全反應時，溶液呈中性
例2
A
題型2 中和反應的實質
解題秘方：對照微觀示意圖分析物質的
構成和反應前后粒子的變化。
解：鹽酸中存在的微粒有水分子、氫離子、氯離子，A 錯誤；由氫氧化鈉溶液與稀鹽酸恰好完全反應的微觀示意圖知，該反應的微觀實質是H+ 和OH- 結合生成水分子，B 正確；由氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應的微觀示意圖知，Na+ 和Cl- 在該反應過程中沒有被消耗，C 正確；恰好完全反應時，溶質是氯化鈉，溶液呈中性，D 正確。
[中考·大連] 化學小組在學習酸和堿的中和反應后，從不同角度開展實驗活動，驗證氫氧化鈉和鹽酸能發生反應。
例3
題型3 中和反應的實驗驗證
(1)通過溶液酸堿性的變化進行驗證。
在實驗1 中，用滴管緩慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌。觀察到燒杯內溶液由紅色變為無色，該現象能證明氫氧化鈉與鹽酸反應， 依據是 __________________________________________
______________________。用玻璃棒不斷攪拌
的作用是________________。
反應后溶液中一定含有的粒子
是________________ (不考慮酚酞)。
酚酞溶液遇堿性溶液變紅色，現紅色褪去，
說明酸和堿發生了反應
使反應更充分
Na+、Cl-、H2O
(2)利用中和反應放熱進行驗證。
在實驗2 中，將稀鹽酸全部注入試管中，立即固定活塞。觀察到氫氧化鈉固體全部消失，U 形管的液面左低右高，部分同學由此認為氫氧化鈉和鹽酸發生了反應。
但有的同學不贊同，理由是 _______________________________________________ (裝置氣密性良好，稀鹽酸揮發忽略不計)；他認為仍利用此裝置，再補充一個實驗才能達到實驗2 的目的，需補充的實驗為 ____________________________________________。
氫氧化鈉溶于水放熱，也會使U 形管的液面左低右高
將5 mL 稀鹽酸替換為5 mL 蒸餾水，做對比實驗
解：(1)觀察到燒杯內溶液由紅色變為無色，能證明氫氧化鈉與鹽酸發生了反應，用玻璃棒不斷攪拌的作用是使反應更充分，反應后一定含有的粒子是鈉離子、氯離子和水分子。
(2)氫氧化鈉溶于水也會造成U 形管的液面左低右高，仍利用此裝置，再補充一個實驗才能達成實驗2 的目的，實驗需要將5 mL 稀鹽酸換成5 mL 蒸餾水，做對比實驗。
知識點
2
中和反應在日常生活和工農業生產中有著廣泛的應用，如：
(1) 農業上改良土壤
如用熟石灰改良酸性土壤，用碳酸水改良堿性土壤。
(2)工業上處理廢水
如常用熟石灰處理硫酸廠排放的廢水，用酸處理堿性廢水。
中和反應在實際中的應用
治療胃酸過多時，選擇的堿應不溶于水，且與酸反應后不能產生有毒物質
(3) 用于醫療
①用含氫氧化鋁或氫氧化鎂的藥物治療胃酸過多癥；
Al(OH)3+3HCl ==== AlCl3+3H2O
Mg(OH)2+2HCl ==== MgCl2+2H2O
② 生活中遇到蚊蟲叮咬后(釋放一種酸性物質)，可涂上一些堿性物質，如肥皂水、牙膏等減輕痛癢。
不可選擇NaOH，因NaOH
價格高且腐蝕性強
下列有關中和反應的用途中不正確的是( )
A. 服用含氫氧化鋁的藥物治療胃酸過多癥
B. 用熟石灰處理硫酸廠排放的廢水
C. 酸濺到皮膚上時，立即涂上氫氧化鈉溶液
D. 吃松花皮蛋時，常加入醋以中和制作過程中產生的堿
例4
C
考向 中和反應的應用
物美價廉還安全
腐蝕性強
解題秘方：關于中和反應的用途，首先看效果
(能否反應)，然后看后果(是否因強的腐蝕性造成傷害等)。
解：氫氧化鋁難溶于水，能與鹽酸反應，常用于治療胃酸過多癥；工業上處理酸性廢水用到的堿要求成本較低，因此常選用熟石灰；酸濺到皮膚上時，不能立即涂上氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液具有較強的腐蝕性，會腐蝕皮膚，且和酸反應放熱，應先用大量水沖洗，再涂上腐蝕性較小的堿性溶液，如3%~5%的NaHCO3 溶液；中和皮蛋在制作過程中產生的堿，可加入食醋。
知識點
3
1. 溶液的酸堿度
用來定量表示溶液酸堿性的強弱程度。溶液的酸堿度常用pH 來表示，其范圍為0~14。
溶液酸堿度的表示方法——pH
2.pH 與溶液酸堿性的關系


① pH<7，溶液呈酸性，溶液酸性越強，pH 越小；
② pH=7，溶液呈中性；
③ pH>7，溶液呈堿性，溶液堿性越強，pH 越大。
3. 測定溶液pH 的常用方法 —— pH 試紙
將pH 試紙放在玻璃片或白瓷板上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液滴到pH 試紙上，將試紙顯示的顏色與標準比色卡對比，讀數。
用pH 試紙測得的pH 為整數
4. 溶液酸堿度對生產、生活及人類生命活動的意義
(1)測定人體內或排出的液體的pH，可了解人體的健康狀況。
(2) 測定雨水的pH 可以了解空氣的污染狀況。正常雨水pH ≈ 5.6，pH<5.6 的降雨為酸雨，說明這個地方的空氣受到了污染。
(3) 在農業生產中，農作物需要在適宜的pH 范圍(pH=7 或接近7)的土壤中生長，調節土壤的pH 是改良土壤的方法之一。
(4) 化工生產中，許多反應都必須在一定pH 的溶液中才能進行。
[中考·淄博] 生活中常見物質的pH 如圖6 所示，下列說法正確的是(　　)
A. 西紅柿的酸性強于檸檬汁
B. 潔廁凈與堿液不能混合使用
C. 用濕潤的pH 試紙測定雨水的pH
D. 新鮮牛奶儲存一段時間后味道變酸，pH 變大
例5
B
考向 溶液的酸堿度及應用
題型1 溶液酸堿度與pH 之間的關系
解題秘方：酸性溶液的pH ＜ 7，且pH 越小，
酸性越強；堿性溶液的pH ＞ 7，且pH 越大，堿性越強。
解：西紅柿的pH 大于檸檬汁，所以西紅柿的酸性比檸檬汁弱，A 錯誤；潔廁凈的pH 為1 ～ 2，顯酸性，能與堿液發生反應，使除污效果降低，二者不能混合使用，B 正確；不能用濕潤的pH 試紙測定溶液的pH，這樣相當于稀釋了待測液，C 錯誤；新鮮牛奶的pH 為6 ～ 7，呈弱酸性，儲存了一段時間后味道變酸，說明酸性增強，所以pH 變小，D 錯誤。
觀察下列測定溶液
pH 的圖示，有關說法
正確的是(　　)
A. 圖Ⅰ測定的結果會偏大
B. 圖Ⅱ測定方式對待測液無影響
C. 圖Ⅲ用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測液滴在pH 試紙上，跟標準比色卡比較可確定該溶液的pH
D. 若待測液是澄清石灰水，則圖Ⅲ測得澄清石灰水的pH 可能為12.4
例6
C
題型2 溶液pH 的測定方法
解題秘方：對照測定溶液pH 的規范操作：“一放二蘸三滴四比”來判斷正誤。
解：氫氧化鈉溶液顯堿性，用水潤濕pH 試紙，則相當于稀釋了待測溶液，使溶液的堿性減弱，測定結果偏小，A 錯誤；將pH 試紙伸入待測液中，會污染待測液，B 錯誤；用pH 試紙測得的溶液的pH 為整數，D 錯誤。
[中考·宜昌，立德樹人·環保意識] 智慧小組的同學取剛降到地面的雨水水樣，每隔幾分鐘測一次pH，其數據如下：
例7
題型3 pH 的應用
測定 時刻 5：05 5：10 5：15 5：20 5：25 5：30 5：35
pH 4.95 4.94 4.94 4.88 4.86 4.85 4.85
據表中數據分析，下列說法正確的是( )
A. 該地區所降雨水為酸雨
B. 在測定期間，雨水的酸性逐漸減弱
C. 表中數據由pH 試紙測得
D. 該地區一定有一氧化碳排放到空氣中
A
測定時刻 5：05 5：10 5：15 5：20 5：25 5：30 5：35
pH 4.95 4.94 4.94 4.88 4.86 4.85 4.85
解題秘方：首先根據pH 的大小判斷酸堿性，再對照選項找出相關答案。
解：由表格數據可知，該地雨水的pH 小于5.6，所以是酸雨，A 正確；由表格數據可知，在測定期間，雨水的pH 逐漸變小，則酸性逐漸增強，B 錯誤；pH 試紙測得的溶液pH 是整數，不能測得表中物質的pH 數據，C 錯誤；造成酸雨的主要氣體是二氧化硫、二氧化氮等，D 錯誤。
課堂小結
PH
水，鹽(大多數)
酸
堿
=7
>7
<7

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