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第四节　酸碱中和反应
知识梳理
知识点1　中和反应　
(1)定义：__酸__与__碱__作用生成__盐__和__水__的反应，叫作中和反应。盐酸与氢氧化钠的反应方程式为__HCl＋NaOH===NaCl＋H2O__。
(2)表达式：酸＋碱→__盐__＋__水__。
(3)实质：酸中的__H＋(或氢离子)__与碱中的__OH－(或氢氧根离子)__结合生成__H2O(或水分子)__。
知识点2　中和反应的应用　
(1)应用于医药卫生，如可用__碱__性物质中和过多的胃酸。
(2)改变土壤的酸碱性，如可用__熟石灰__改良酸性土壤。
(3)处理工业废水。
(4)调节溶液的酸碱性。
应用中和反应时，通常对酸、碱的选取要考虑对环境是否有污染，对人体是否有危害，操作是否简便以及价格等。
重难突破
重难点　中和反应　
【典例】如图为氢氧化钠溶液和稀硫酸恰好完全反应的微观模拟图，请回答下列问题：
A　　 　 　 　　B
(1)为使反应后的B图完整正确，应在反应后的B图中补充__________(填A或B)。
(2)该反应的微观实质是稀硫酸中的氢离子和氢氧化钠溶液中氢氧根离子结合生成__________(填粒子名称)。
(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸的过程中，图像中c表示的是__________(填粒子符号)。
(4)另取10 g 10%的氢氧化钠溶液再滴入10 g 10%的稀硫酸充分反应后，再滴加几滴紫色石蕊试液，能观察到紫色石蕊试液变__________色。
解析：(1)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O，过程中钠离子和硫酸根离子没有变化，由于反应前有两个钠离子和一个硫酸根离子，反应后还差一个钠离子，故选A。(2)中和反应的实质是酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合成水分子。(3)中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O，向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸的过程中，氢氧根离子数目不断减少至0，钠离子数目不变，水分子数目不断增加，但溶液中本身有水，故水分子数目不会从零开始，则图像中c表示的是SO，从零开始随着硫酸的不断加入，从而不断增加。(4)氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，该反应的化学方程式为H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，98份质量的硫酸与80份质量的氢氧化钠恰好完全反应，故等质量的氢氧化钠与硫酸反应、10 g 10%的氢氧化钠溶液与10 g 10%的稀硫酸充分反应，氢氧化钠有剩余，此时滴加几滴紫色石蕊试液，石蕊试液遇碱变蓝色。
答案：(1)A　(2)水分子　(3)SO　(4)蓝
中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水的过程。该过程中，氢离子和氢氧根离子的数目减少，酸根离子、金属阳离子和水分子的数目逐渐增加。
【对点训练】
1．在NaOH溶液中加入盐酸，至恰好完全反应，反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是(　B　)
A．该反应的实质是Na＋和Cl－结合生成食盐分子
B．酸与碱的反应会有水生成
C．反应前后数量没有变化的粒子是Na＋、Cl－和H2O
D．该反应属于基本反应类型中的中和反应
由反应的微观示意图可知，反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，A错误。由反应的微观示意图可知，反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子，酸与碱的反应会有水生成，B正确。反应前后数量没有变化的粒子是Na＋、Cl－，C错误。中和反应不属于基本反应类型，D错误。
2．室温时，向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液，烧杯内溶液中的溶质质量变化如图所示(忽略溶液温度的变化)。
(1)b点溶液中的溶质为__H2SO4__(填化学式)。
(2)c点烧杯内溶液的pH__＝__(填“＞”“＝”或“＜”)7。
(3)d点溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液颜色为__蓝色__。
(1)向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液，H2SO4与Ba(OH)2反应生成硫酸钡沉淀和水，溶液中溶质的质量逐渐减小，二者恰好完全反应时，溶质质量为0，b点时，溶质质量还在继续减少，说明稀硫酸有剩余，b点溶液中的溶质为硫酸，其化学式为H2SO4。(2)c点时溶质质量为0，表示硫酸与氢氧化钡恰好完全反应，此时液体只有水，显中性，烧杯内液体的pH＝7。(3)d点时氢氧化钡过量，为Ba(OH)2溶液，溶液呈碱性，滴加紫色石蕊试液，溶液为蓝色。
实验剖析
实验　中和反应的实验探究　
1．探究过程
反应 原理 中和反应一般无明显的实验现象，无法确定反应是否发生及反应进行的程度。因此，需要借助酸碱指示剂或其他方法来判断。氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
实验 步骤 (1)取5 mL稀氢氧化钠溶液于烧杯中，再滴入几滴酚酞试液 在氢氧化钠溶液 中滴加稀盐酸
(2)用滴管慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡(若在烧杯或锥形瓶中进行则可以用玻璃棒搅拌)
(3)至溶液恰好变为无色时停止滴入稀盐酸
实验 现象 及pH 变化 A点：取氢氧化钠溶液，滴加酚酞试液，溶液变红色，pH>7
A～B段：慢慢滴加稀盐酸，溶液的颜色变浅，pH逐渐减小，此时溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠
B点：稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，溶液变成无色，pH＝7(实验结束)，此时溶液中的溶质为氯化钠
B～C段：若继续滴加稀盐酸至过量，pH逐渐减小，溶液仍为无色，但酸的pH＞0，故C点pH＞0，此时溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢
总结：酸入碱的pH曲线规律：开始时pH＞7，当碱恰好完全反应时pH＝7，最后pH＜7，但大于0
2.实验分析
反应的 实质 酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水分子，即H＋＋OH－===H2O
指示剂 的选择 一般选用酚酞试液，向氢氧化钠等碱溶液中滴入无色酚酞试液后，溶液变红，当滴加稀盐酸至溶液恰好为无色时，标志着酸碱恰好完全反应，从而可以防止加入稀盐酸的量过多或过少；指示剂如果选择紫色石蕊试液，紫色石蕊试液在碱溶液中呈蓝色，在中性溶液中呈紫色，而蓝色与紫色之间没有明显的界限，不好区分
注意 事项 要用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，而不是直接倒入，以防止加入的稀盐酸过量
反应过程中要用玻璃棒不停地搅拌，为了让滴入的稀盐酸均匀而又充分地与NaOH溶液接触并快速地进行反应，从而保证整个反应恰好完全进行
3.实验拓展
(1)判断中和反应是否发生的方法：
判断依据 注意事项
方法一 借助酸碱指示剂的颜色变化(若用酸中和碱时) ①先在碱溶液中滴加几滴酚酞试液；②为防止酸过量，应逐滴加入，并不断搅拌或振荡；③当溶液恰好由红色变为无色时，恰好完全中和。
方法二 借助反应中的温度变化(若用酸中和碱时) ①先测量加入烧杯中的碱溶液的温度；②边加酸溶液并不断搅拌并及时测量、记录溶液的温度。
方法三 借助反应中溶液PH的变化(若用碱中和酸时) ①先测出酸溶液的pH；②逐滴加入碱溶液并不断搅拌，同时测定溶液的pH；③须保证溶液的pH≥7，才能证明反应发生了。
(2)判断酸、碱是否恰好完全反应的方法
酸、碱恰好完全反应 若是酸滴定碱，酚酞作指示剂，酸、碱恰好完全反应的判断是当滴入最后一滴酸时溶液由红色变为无色 用pH试纸检测溶液的pH，溶液的pH等于7
酸过量 ①滴加石蕊试液；②用pH试纸；③加入比较活泼的金属；④加入碳酸盐等
【对点训练】
化学兴趣小组的同学以中和反应的实验为主题进行探究活动，邀请你一起参与。
【发现问题】
取一定量氢氧化钾溶液于试管中，向其中加入一定量稀硫酸，发现无明显现象，那么稀硫酸和KOH溶液是否发生了化学反应？
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；
思路Ⅱ：验证有__新物质生成__。
(2)甲同学向实验的剩余溶液中(如图2所示)滴加酚酞试液，溶液为__无__色，结论是稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应，判断依据是溶液中__OH－__(填离子符号)一定被完全消耗了。
图1　　　　　图2
【猜想与假设】
(3)乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想：
猜想一：只有K2SO4；猜想二：有K2SO4和H2SO4；猜想三：有K2SO4和KOH。
根据甲同学的实验，猜想__三__一定错误。
【进行实验】已知：含硫酸根离子的盐溶液能和含钡离子的盐溶液反应产生硫酸钡白色沉淀。
(4)为验证猜想，同学们选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究并完善表格。
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 __固体粉末逐渐溶解，溶液由无色变成黄色__ 猜想二 正确
方案二 产生白色沉淀 猜想二 正确
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)分析上述反应，说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些__盐__反应。
(6)丙同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由__K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl__(用化学方程式表示)。
(7)丁同学认为方案一中的Fe2O3粉末可以用铁粉代替，也能得到同样的实验结论，其化学方程式为__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
(1)若想证明反应物发生了反应，一方面可验证反应物减少或消失，另一方面可验证有新物质生成。(2)氢氧化钾溶液显碱性，能使无色酚酞试液变红，若滴入无色酚酞试液后，溶液为无色，则说明氢氧化钾被完全消耗，即溶液中OH－被完全消耗，则能证明稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应。(3)甲同学向实验的剩余溶液中滴加酚酞试液，溶液为无色，说明反应后溶液中不含氢氧化钾，故猜想三一定错误。(4)实验结论是猜想二正确，说明剩余溶液中有硫酸，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁溶液为黄色，可观察到固体粉末逐渐溶解，溶液由无色变成黄色。(5)氯化钡属于盐，则说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些盐反应。(6)反应后的溶液中有硫酸钾，硫酸钾能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，则不能证明溶液中一定有硫酸，反应的化学方程式为K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl。(7)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。
即时默写
氢氧化钠和盐酸的反应：
氢氧化钠和硫酸的反应：
氢氧化钙和盐酸的反应：
氢氧化钡和硫酸的反应：第四节　酸碱中和反应
知识梳理
知识点1　中和反应　
(1)定义：__ __与__ __作用生成__ __和__ __的反应，叫作中和反应。盐酸与氢氧化钠的反应方程式为__ __。
(2)表达式：酸＋碱→__ __＋__ __。
(3)实质：酸中的__ __与碱中的__ __结合生成__ __。
知识点2　中和反应的应用　
(1)应用于医药卫生，如可用__ __性物质中和过多的胃酸。
(2)改变土壤的酸碱性，如可用__ __改良酸性土壤。
(3)处理工业废水。
(4)调节溶液的酸碱性。
应用中和反应时，通常对酸、碱的选取要考虑对环境是否有污染，对人体是否有危害，操作是否简便以及价格等。
重难突破
重难点　中和反应　
【典例】如图为氢氧化钠溶液和稀硫酸恰好完全反应的微观模拟图，请回答下列问题：
A　　 　 　 　　B
(1)为使反应后的B图完整正确，应在反应后的B图中补充__________(填A或B)。
(2)该反应的微观实质是稀硫酸中的氢离子和氢氧化钠溶液中氢氧根离子结合生成__________(填粒子名称)。
(3)向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸的过程中，图像中c表示的是__________(填粒子符号)。
(4)另取10 g 10%的氢氧化钠溶液再滴入10 g 10%的稀硫酸充分反应后，再滴加几滴紫色石蕊试液，能观察到紫色石蕊试液变__________色。
中和反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水的过程。该过程中，氢离子和氢氧根离子的数目减少，酸根离子、金属阳离子和水分子的数目逐渐增加。
【对点训练】
1．在NaOH溶液中加入盐酸，至恰好完全反应，反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应的实质是Na＋和Cl－结合生成食盐分子
B．酸与碱的反应会有水生成
C．反应前后数量没有变化的粒子是Na＋、Cl－和H2O
D．该反应属于基本反应类型中的中和反应
2．室温时，向盛有稀硫酸的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液，烧杯内溶液中的溶质质量变化如图所示(忽略溶液温度的变化)。
(1)b点溶液中的溶质为__ __(填化学式)。
(2)c点烧杯内溶液的pH__ __(填“＞”“＝”或“＜”)7。
(3)d点溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液颜色为__ __。
实验剖析
实验　中和反应的实验探究　
1．探究过程
反应 原理 中和反应一般无明显的实验现象，无法确定反应是否发生及反应进行的程度。因此，需要借助酸碱指示剂或其他方法来判断。氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
实验 步骤 (1)取5 mL稀氢氧化钠溶液于烧杯中，再滴入几滴酚酞试液 在氢氧化钠溶液 中滴加稀盐酸
(2)用滴管慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡(若在烧杯或锥形瓶中进行则可以用玻璃棒搅拌)
(3)至溶液恰好变为无色时停止滴入稀盐酸
实验 现象 及pH 变化 A点：取氢氧化钠溶液，滴加酚酞试液，溶液变红色，pH>7
A～B段：慢慢滴加稀盐酸，溶液的颜色变浅，pH逐渐减小，此时溶液中的溶质为氢氧化钠和氯化钠
B点：稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应，溶液变成无色，pH＝7(实验结束)，此时溶液中的溶质为氯化钠
B～C段：若继续滴加稀盐酸至过量，pH逐渐减小，溶液仍为无色，但酸的pH＞0，故C点pH＞0，此时溶液中的溶质为氯化钠和氯化氢
总结：酸入碱的pH曲线规律：开始时pH＞7，当碱恰好完全反应时pH＝7，最后pH＜7，但大于0
2.实验分析
反应的 实质 酸溶液中的氢离子和碱溶液中的氢氧根离子结合生成水分子，即H＋＋OH－===H2O
指示剂 的选择 一般选用酚酞试液，向氢氧化钠等碱溶液中滴入无色酚酞试液后，溶液变红，当滴加稀盐酸至溶液恰好为无色时，标志着酸碱恰好完全反应，从而可以防止加入稀盐酸的量过多或过少；指示剂如果选择紫色石蕊试液，紫色石蕊试液在碱溶液中呈蓝色，在中性溶液中呈紫色，而蓝色与紫色之间没有明显的界限，不好区分
注意 事项 要用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，而不是直接倒入，以防止加入的稀盐酸过量
反应过程中要用玻璃棒不停地搅拌，为了让滴入的稀盐酸均匀而又充分地与NaOH溶液接触并快速地进行反应，从而保证整个反应恰好完全进行
3.实验拓展
(1)判断中和反应是否发生的方法：
判断依据 注意事项
方法一 借助酸碱指示剂的颜色变化(若用酸中和碱时) ①先在碱溶液中滴加几滴酚酞试液；②为防止酸过量，应逐滴加入，并不断搅拌或振荡；③当溶液恰好由红色变为无色时，恰好完全中和。
方法二 借助反应中的温度变化(若用酸中和碱时) ①先测量加入烧杯中的碱溶液的温度；②边加酸溶液并不断搅拌并及时测量、记录溶液的温度。
方法三 借助反应中溶液PH的变化(若用碱中和酸时) ①先测出酸溶液的pH；②逐滴加入碱溶液并不断搅拌，同时测定溶液的pH；③须保证溶液的pH≥7，才能证明反应发生了。
(2)判断酸、碱是否恰好完全反应的方法
酸、碱恰好完全反应 若是酸滴定碱，酚酞作指示剂，酸、碱恰好完全反应的判断是当滴入最后一滴酸时溶液由红色变为无色 用pH试纸检测溶液的pH，溶液的pH等于7
酸过量 ①滴加石蕊试液；②用pH试纸；③加入比较活泼的金属；④加入碳酸盐等
【对点训练】
化学兴趣小组的同学以中和反应的实验为主题进行探究活动，邀请你一起参与。
【发现问题】
取一定量氢氧化钾溶液于试管中，向其中加入一定量稀硫酸，发现无明显现象，那么稀硫酸和KOH溶液是否发生了化学反应？
【分析讨论】
(1)同学们讨论后认为，可以用两种思路探究上述反应是否发生。
思路Ⅰ：验证反应物减少或消失；
思路Ⅱ：验证有__ __。
(2)甲同学向实验的剩余溶液中(如图2所示)滴加酚酞试液，溶液为__ __色，结论是稀硫酸和KOH溶液发生了化学反应，判断依据是溶液中__ __(填离子符号)一定被完全消耗了。
图1　　　　　图2
【猜想与假设】
(3)乙同学对剩余溶液的溶质成分作出如下猜想：
猜想一：只有K2SO4；猜想二：有K2SO4和H2SO4；猜想三：有K2SO4和KOH。
根据甲同学的实验，猜想__ __一定错误。
【进行实验】已知：含硫酸根离子的盐溶液能和含钡离子的盐溶液反应产生硫酸钡白色沉淀。
(4)为验证猜想，同学们选用Fe2O3粉末、BaCl2溶液，进行如下探究并完善表格。
实验方案 实验操作 实验现象 实验结论
方案一 __ __ 猜想二 正确
方案二 产生白色沉淀 猜想二 正确
【实验结论】通过探究，同学们一致确定猜想二是正确的。
【评价与反思】
(5)分析上述反应，说明稀硫酸能与金属氧化物、某些碱和某些__ __反应。
(6)丙同学针对上述方案提出疑问，认为方案二是不合理的，理由__ __(用化学方程式表示)。
(7)丁同学认为方案一中的Fe2O3粉末可以用铁粉代替，也能得到同样的实验结论，其化学方程式为__ __。
氢氧化钠和盐酸的反应：
氢氧化钠和硫酸的反应：
氢氧化钙和盐酸的反应：
氢氧化钡和硫酸的反应：

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