酸和碱
指示剂
石蕊酚酞
常见酸
盐酸硫酸
常见碱
NaOH熟石灰
中和
酸+碱=盐+水
开场场景:被蜜蜂蜇了(酸性)涂肥皂水(碱性)就舒服;胃酸过多喝胃舒平(氢氧化铝)。酸和碱碰到一起会”中和”成盐和水。这一章把酸、碱各自的家族共性讲清楚,再学会用 pH 衡量酸碱强弱。
义是什么
是什么:酸在水溶液中都能电离出 H⁺(所以有共性);碱在水溶液中都能电离出 OH⁻。指示剂是判断酸碱的”试纸”:紫色石蕊遇酸变红、遇碱变蓝;无色酚酞遇酸不变色、遇碱变红。
酸的五条通性:①使指示剂变色;②与活泼金属(H 前)反应放 H₂;③与金属氧化物反应(除锈);④与碱中和;⑤与某些盐反应。碱的通性:①使指示剂变色;②与非金属氧化物反应(如 CO₂);③与酸中和;④与某些盐反应。
路怎么学/怎么想
浓硫酸稀释为什么必须”酸入水”:浓硫酸溶于水放出大量热。如果把水倒入浓硫酸,水浮在上面,放热使水瞬间沸腾,带着酸飞溅——非常危险。正确做法:把浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌散热。
中和反应的应用:改良酸性土壤用熟石灰;处理硫酸厂废水用熟石灰;胃酸(盐酸)过多服含 Al(OH)₃ 或 Mg(OH)₂ 的胃药;蚊虫叮咬(注入蚁酸)涂稀氨水或肥皂水。pH 测定:用玻璃棒蘸待测液滴在 pH 试纸上,与标准比色卡对照——试纸不能直接伸进试剂瓶。
典型例题:三道
生活与生产应用
生活:胃酸与胃药
胃酸主要成分盐酸,过多烧心。胃舒平里的 Al(OH)₃ 与之中和:Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O。被蚊虫叮咬涂肥皂水,也是利用中和。
农业:熟石灰改良土壤
酸雨导致土壤酸化,撒熟石灰 Ca(OH)₂ 中和。建筑上用熟石灰刷墙:Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O,变硬变白。
展往哪儿长
初中:酸碱通性+中和反应是中考压轴高频。高中:强电解质/弱电解质、电离平衡、pH 计算、盐类水解、离子反应。大学:酸碱质子理论、缓冲溶液、滴定分析。奥数延展:pH=2 的盐酸与 pH=4 的盐酸等体积混合,pH 不是 3!要先算 H⁺ 总浓度再取负对数,结果约 2.3。
四大坑:①稀释浓硫酸水入酸——会沸腾飞溅,必须酸入水;②酚酞只能检碱不能检酸(遇酸无色,中性也无色);③“生成盐和水的反应都是中和反应”——错,金属氧化物+酸、非金属氧化物+碱也生成盐和水,但不是中和(中和必须是酸+碱);④pH 试纸不能先润湿——润湿等于稀释了待测液,测酸时 pH 偏大、测碱时 pH 偏小。
练习
基础:无色酚酞滴入石灰水,显什么颜色?滴入食盐水呢?
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石灰水是碱,酚酞变红;食盐水中性,酚酞不变色(仍无色)。错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。
进阶:写出 NaOH 溶液在空气中变质的化学方程式。
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NaOH 吸收空气中 CO₂:2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O。所以 NaOH 要密封保存,称量时也不能放纸上(易潮解腐蚀纸张),要放玻璃器皿里。错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。
奥数:怎么证明某氢氧化钠溶液已经部分变质(既有 NaOH 又有 Na₂CO₃)?
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先加过量 BaCl₂(或 CaCl₂)溶液把 CO₃²⁻ 全部沉淀(白色 BaCO₃),再取上层清液滴酚酞,若变红说明还有 NaOH——部分变质;若不变红说明全变成 Na₂CO₃ 了。错了或卡壳?回到本章对应小节,把例题再顺一遍。
证教材级补充:中和反应的实质——H⁺ + OH⁻ = H₂O
为什么中和反应一定放热:水分子比自由的 H⁺ 和 OH⁻ 更稳定,成键释放能量。做中和热实验时用温度计测温度上升。pH 越靠近 7,酸性/碱性越弱;pH=0 酸性最强、pH=14 碱性最强(初中范围内)。
拓展思考:能不能用酚酞指示盐酸中和 NaOH 的终点?
可以。向 NaOH 溶液里滴酚酞(红),再逐滴加稀盐酸,当红色恰好褪成无色时就是中和终点。若反过来向盐酸里加酚酞,全程无色,看不出终点——所以一般把碱放锥形瓶、酸放滴定管。卡壳?回到本章「中和滴定」再想一遍。
① 石蕊酸红碱蓝,酚酞酸无碱红。
② 浓硫酸稀释:酸入水、沿器壁、搅拌。
③ 中和 = 酸+碱=盐+水;pH<7 酸、=7 中、>7 碱。
- 用自己的话讲:本章核心是「酸和碱」,合上书用自己的话讲一遍,不许照抄。
- 举个反例 / 什么时候最容易错:对照上面「防坑警示」,挑一条讲明白为什么那是坑。
- 哪里还卡壳(标记薄弱点):哪一句你要翻书才说得顺?那个地方就是你的薄弱点,拿笔圈出来。