九下课题2 酸和碱的中和反应

中和反应曲线

把氢氧化钠逐滴滴进盐酸里,pH 会沿着一条陡峭的曲线从小于 7 冲到大于 7。中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水。本课件让你自己滴,看曲线在那一刻陡起来。

往盐酸里逐滴加碱,看 pH 怎么爬坡

锥形瓶里是 10 g 0.5% 的稀盐酸(含 HCl 0.05 g,滴了紫色石蕊),你每点一次「滴加」,就往里加 0.5 g 1% 的氢氧化钠溶液(约 5 滴,示意用)。旁边的折线会随滴数实时延长,纵轴是 pH,横轴是加入的氢氧化钠溶液的质量。

中和反应:看不见的反应,怎么知道它发生了

酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。盐酸和氢氧化钠反应就是一个典型:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

实质是:溶液中的氢离子(H+)和氢氧根离子(OH−)结合生成水分子,即 H+ + OH− = H2O;Na+ 和 Cl− 留在溶液里并没有参加反应。这也是为什么中和反应不一定有明显现象:NaOH 溶液和稀盐酸都是无色透明的,混在一起什么也看不出来。判断的办法是加指示剂:滴入紫色石蕊,酸里变红、碱里变蓝;滴入无色酚酞,遇碱变红。接近终点时 pH 变化非常快,指示剂在很窄的一段时间里就完成变色,所以「颜色刚变」就可以当作「恰好完全反应」的信号。

中和反应放热,所以实验中会看到温度略有升高,这也是判断反应是否发生的另一个信号。

三个常见用途:① 用熟石灰(Ca(OH)2)改良酸性土壤;② 用氢氧化铝(Al(OH)3)治疗胃酸过多——Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O;③ 工厂用石灰乳中和废水里的酸。

关于这张图:图上的 pH 是按 0.5% 稀盐酸与 1% 氢氧化钠溶液算出来的(体积按质量近似,溶液密度约 1 g/mL)。初中阶段并不要求你算 pH,真正要抓住的是这条曲线的四个特征:起点小于 7、终点大于 7、经过 7 的那一刻恰好完全反应、经过 7 前后 pH 陡然上升(这就是「突跃」)。图里那条横向的带子标出的就是变化最剧烈的区间——指示剂的变色也都集中在这段里。

最容易讲错的一处:三句「以为」

以为一:「生成盐和水的反应都是中和反应。」
错在只看产物、不看反应物。中和反应有两条硬要求:反应物必须是酸和碱。金属氧化物和酸反应也生成盐和水,比如 CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O,但它不是中和反应,因为反应物里没有碱。

以为二:「pH 是慢慢、均匀地变化的。」
错在忽略了中和点附近的突变。滴加的碱还很少时,pH 变化很慢;一旦接近恰好完全反应,pH 会在极短时间内陡然上升,越过 7;再往后又慢下来。pH 曲线的形状是「慢—陡—慢」,不是一条斜线。

以为三:「中和反应有明显现象。」
错在以为必须有看得见的反应。NaOH 溶液与稀盐酸反应没有任何明显现象,必须借助指示剂(或温度变化)来判断反应是否发生、是否恰好完全反应。

判断练习

四道题,选完立刻给结论,答错会指出错在哪个环节。

中和反应一定伴随明显现象吗?

下列反应属于中和反应的是?

往稀盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液,整个过程中 pH 是均匀变化的吗?

用氢氧化铝治疗胃酸过多,写出反应的化学方程式。

!常见误区——这几处最容易被讲错

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