探索中和反应的奥秘
一、酸与碱之间发生的反应
1. 概念：酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
2. 实质：酸溶液中的氢离子与碱溶液中的氢氧根离子结合生成了水。
3. 应用：调节土壤酸碱性；处理工厂的废水；用于医药等。
4. 盐：由金属离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物。
注意：中和反应一定有盐和水生成，但有盐和水生成的反应不一定是中和反应，如非金属氧化物与碱反应虽然也有盐和水生成，但不是中和反应。盐未必都含金属离子，也可能含有铵根离子。
二、溶液酸碱度的表示
1. 表示方法
溶液的酸碱度通常用pH来表示，pH的范围是0~14之间。
2. 酸碱性、酸碱度与指示剂的对应关系
酸碱性 | 溶液的pH | 石蕊试液 | 酚酞试液 |
酸性 | <7 | 变红 | 无 |
粽子的寓意中性 | ＝7 | 紫 | 无淘宝账单怎么查 |
碱性 | >7 | 变蓝 | 变红 |
注意：酸碱指示剂只能鉴别溶液的酸碱性，用pH不但能够表示溶液的酸碱性而且可以表示溶液酸碱性的强弱程度即溶液的酸碱度。
3. pH的测定
把待测液滴到pH试纸上，然后再与标准比卡比较。
注意：pH试纸只能粗略地测出溶液的pH，且为整数；
测溶液的pH时，pH试纸不能用水湿润，不能把试纸插入到被测液中进行测量。
当酸（或碱）溶液加水稀释时，溶液的pH会变大（或缩小），溶液不会变为中性，更不会变为碱（或酸）性。
4. 意义
（1）测定土壤的pH，为土壤改良提供依据。
（2）测定雨水的pH，判断雨水是不是酸雨。
注意：正常雨水的pH小于7（约为5.6），是因为空气中的二氧化碳与雨水反应生成的碳酸显酸性；如果雨水的pH小于5.6，可确定为酸雨。
（3）通过测定体液的pH可以确定人体的健康状况。
（4）洗发液的pH>7，呈碱性，用洗发液洗完头后，要用pH<7的护发素中和，以免损伤头发。
（5）被蚊子叮或被蜜蜂蜇后可用碱性溶液（如稀氨水或肥皂水）涂抹。被黄蜂蜇后可用酸性溶液（如稀醋酸）涂抹。
例题1 下图是氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 反应前后，溶液的pH不变
B. 反应前后，Na＋和Cl－的数目不变
C. 反应前后，H＋肉松怎么做和OH－的数目不变
D. 反应前后，H2O的数目不变
解析：由图示可知，反应后酸溶液中的H＋与碱溶液中的OH－结合成水，使溶液中的H＋、OH－都减少了，C和D都不正确；因为pH描述的是溶液的酸碱度，溶液中的H＋、OH－数量变化了，溶液的酸碱度也随之变化，所以A也不正确；由于氯化钠是溶于水的物质，在水溶液中以钠离子和氯离子形式存在，这两种离子没有参与反应，所以反应前后Na＋和Cl－的数目不变，所以B正确。
答案：B
点拨：中和反应的本质是酸解离出来的氢离子与碱解离出来的氢氧根离子结合生成水，所以反应前后氢离子和氢氧根离子会发生变化，溶液的酸碱度也会变化。
例题2 在Na2CO3溶液（碱性）中逐滴加入盐酸，已知反应方程式为Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑，反应后溶液pH随加入盐酸质量变化的关系为（ ）
A B C D
解析：碳酸钠溶液显碱性，pH起点应该大于7，所以可判断B不正确；加入盐酸后，与盐酸反应生成氯化钠，溶液的碱性减弱，恰好完全反应时，溶液显中性，继续加入盐酸溶液变成酸性，终点的pH小于7，所以A不正确；随着盐酸的加入，溶液酸性增强，其pH减小，但最终溶液的酸性仅是接近所加盐酸的酸性， pH的变化有一个突变的拐点，不会像一次函数一样是一条直线，所以C不正确。
答案：D
点拨：分析坐标类图象要在明确坐标轴含义的基础上，抓住“三点”（起点、拐点和终点）进行分析。酸性溶液和碱性溶液反应后，其酸性或碱性会发生变化。pH也会相应改变。在酸性溶液中加入过量的碱性溶液，pH会从小于7逐渐升高到大于7，在碱性溶液中加入过量的酸性溶液，pH会从大于7逐渐降低到小于7，中间都有一个pH的突变过程。
【方法提炼】
中和反应已经发生的多途径证明
酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应，中和反应的实质是酸溶液中的H＋与碱溶液中的OH－结合生成水。这一反应过程中会释放热量，溶液的酸碱性会发生改变。利用这两个特征，用酸碱指示剂或pH试纸测定溶液的酸碱性是否改变，或用温度计测定溶液温度是否升高。
例题 在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液混合后虽然无明显现象，仍为无溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
①方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH（20℃）
现测得NaOH溶液的pH，其pH应该 7（选填“大于”、“等于”或“小于”），滴加适量稀硫酸溶液后，测得其pH小于7。
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且 过量。
②方案二：观察 。（根据图示实验步骤，概括方案要点）
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为 。
③上述两个方案在设计思想上的相同点是 。
④为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是 （选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度 次。
解析：氢氧化钠是一种碱，其pH大于7，酸与碱反应过程中溶液的酸性和碱性都会发生变化，即往碱溶液中加入酸，随着加入酸的增加，碱性会逐渐减弱，pH减小，加入一定量的酸时，溶液可以变成中性溶液，此时溶液的pH为7，继续加入酸溶液，溶液会变成酸性溶液，溶液的pH小于7；氢氧化钠能使酚酞溶液变红，加入硫酸后，溶液碱性减弱，溶液的红逐渐变淡，氢氧化钠完全反应时，溶液变成无，方案一和方案二通过测定加入硫酸前后溶液酸碱性变化来确定两种物质能否反应。
中和反应是放热反应，因此也可以通过测定反应前后溶液温度变化来判断两种物质能否反应，需测定反应前氢氧化钠溶液的温度、硫酸溶液的温度及混合后溶液的温度，至少需测定三次温度。
答案：①大于 稀H2白玉兰奖获奖名单SO4 ②在滴加了酚酞试液的NaOH溶液中加入稀H2SO4看是否有颜改变 H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O ③测定溶液反应前后的酸碱性变化来确定两种溶液混合后是否发生化学反应 ④放热 三
（答题时间：30分钟）
1. 将pH＝10的氢氧化钠溶液加水稀释后，所得溶液的pH可能是（ ）
A. 6 B. 8 C. 11 D. 14
2. 某实验室废水中含有较多的盐酸，排放前应加入某种试剂将废水调至中性，下列试剂中最合适的是（ ）
A. AgNO3溶液 B. NaOH溶液 C. 稀醋酸 D. KNO3溶液
3. 以下两幅微观示意图揭示了化学变化的微观实质。下列相关说法中错误的是（ ）
梦见和人吵架 图① 图②
A. 图①表示的是化合反应
B. 图①表示的反应中元素的化合价没有改变
C. 图②说明酸碱中和反应的实质是H＋和OH－反应生成了H2O
D. 以上两图说明化学变化前后原子的种类、数目都不会发生变化
4. 下列实验操作和数据记录都正确的是（ ）
A. 用托盘天平称量时，将NaOH固体放在右盘内的滤纸上，称得质量为10.2 g
B. 向30mL试管中倒入约18mL蒸馏水进行加热
C. 用湿润的pH试纸测稀盐酸溶液的pH，pH＝3.52
D. 用10mL量筒量取NaCl溶液，体积为9.2 mL
5. 如图（1）中甲、乙、丙、丁表示相邻两物质相互混合过程中溶液酸碱度的变化（已知Na2CO3溶液pH＞7），其中可能符合图（2）所示变化关系的是（ ）
A. 甲 日本vs哥斯达黎加预测 B. 乙 C. 丙 D. 丁
6. 某同学在探究“酸与碱能否发生反应”时，用稀NaOH溶液、稀盐酸和酸碱指示剂进行实验的过程见下图。下图所加试剂①②③分别是（ ）
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