中和反应与 pH（定性）Neutralization and pH (Qualitative)

酸遇上碱

胃酸过多时，医生会让人服用含氢氧化铝的药物；被蚊虫叮咬后皮肤又痛又痒，涂一点肥皂水就能减轻；农民在酸性土壤里撒熟石灰。这些做法背后，都是酸和碱之间的反应。

中和反应

酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应neutralization：

由金属离子（或铵根离子）和酸根离子构成的化合物叫做盐salt，比如氯化钠、硫酸钠、碳酸钙。

中和反应的实质是酸中的 $\ce{H+}$ 和碱中的 $\ce{OH-}$ 结合生成水：

氢氧化钠和盐酸反应时没有明显现象，要借助酸碱指示剂才能知道反应是否发生、是否恰好完成。课本上的做法是：在氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液（变红），再逐滴加入稀盐酸，红色恰好褪去时，两者恰好完全反应。下面的实验反过来做：向滴有酚酞的稀盐酸中加入氢氧化钠溶液，观察 pH 计的读数和溶液颜色的变化：

可以看到：加入的氢氧化钠溶液少时，盐酸有剩余，溶液呈酸性；恰好完全反应时 pH = 7；继续加入，溶液呈碱性，酚酞变红。在恰好完全反应的附近，只多加一点点氢氧化钠，pH 就会突然增大。

溶液的酸碱度：pH

指示剂只能告诉我们溶液是酸性还是碱性（酸碱性），却说不出酸、碱的强弱程度（酸碱度）。溶液的酸碱度常用 pH 表示，范围通常在 0～14 之间：

• pH < 7，溶液显酸性，pH 越小，酸性越强；
• pH = 7，溶液显中性；
• pH > 7，溶液显碱性，pH 越大，碱性越强。

点一种物质，看看它的 pH：

用 pH 试纸测定 pH：在白瓷板或玻璃片上放一小片 pH 试纸，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出 pH。pH 试纸只能读出整数；需要更精确的数值时，用 pH 计。

中和反应的应用

• 改良土壤：在酸性土壤中加入熟石灰，中和其中的酸。
• 处理废水：硫酸厂的废水可以用熟石灰中和后再排放： $$\ce{Ca(OH)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2H2O}$$
• 用于医药：服用含氢氧化铝的药物中和过多的胃酸： $$\ce{Al(OH)3 + 3HCl -> AlCl3 + 3H2O}$$ 蚊虫叮咬后注入的蚁酸，可以涂肥皂水等碱性物质中和。
• 雨水：正常雨水因溶有二氧化碳，pH 约为 5.6；pH 小于 5.6 的雨水叫做酸雨。

例题 1：怎样判断恰好完全反应？

向滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，并不断搅拌。溶液的颜色和 pH 怎样变化？怎样判断恰好完全反应？

例题 2：pH 试纸先用水润湿了

某同学先用蒸馏水把 pH 试纸润湿，再分别测定白醋、氢氧化钠溶液、食盐水的 pH。测得的结果与真实值相比，有什么变化？

常见误区

即时小测

小结

• 中和反应：酸 + 碱 → 盐 + 水，实质是 $\ce{H+ + OH- -> H2O}$。生成盐和水的反应不一定是中和反应。
• 氢氧化钠和盐酸反应没有明显现象，可借助酚酞判断：红色恰好褪去时恰好完全反应。
• pH < 7 酸性，越小越酸；pH = 7 中性；pH > 7 碱性，越大越碱。用干燥的 pH 试纸和标准比色卡测 pH，读整数。
• 中和反应可用于改良土壤、处理废水、治疗胃酸过多等；正常雨水 pH 约 5.6，更小的是酸雨。