楼层: 首页/ 化学/ 酸和碱
碱

酸和碱

Acids & Bases · pH 与中和
这一章是初中化学的”半壁江山”。盐酸、硫酸是酸;烧碱、熟石灰是碱。它们各有一套相似的脾气(通性),凑到一起还会互相”抵消”——中和反应。pH 试纸一沾,就知道这杯液是酸是碱还是中性。
①
指示剂

石蕊酚酞

②
常见酸

盐酸硫酸

③
常见碱

NaOH熟石灰

④
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。

卡必背元素符号 / 化合价 / 方程式
石蕊:酸红碱蓝;酚酞:酸无碱红(中性也无色)
浓盐酸:挥发白雾;浓硫酸:吸水、脱水、强烈腐蚀
稀释浓硫酸:酸入水,沿器壁,不断搅拌
酸通性:与指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐反应
NaOH(烧碱/火碱/苛性钠):易潮解、强腐蚀、固碱干燥剂
Ca(OH)₂(熟石灰/消石灰):改良酸性土壤、砌砖刷墙
中和反应:酸 + 碱 = 盐 + 水
pH:0~14;<7 酸性,=7 中性,>7 碱性
口诀:石蕊酸红碱变蓝,酚酞遇碱才红脸;硫酸入水慢慢倒,pH 七是中间线。

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

例1:稀盐酸中滴入紫色石蕊,颜色怎么变?再逐滴加 NaOH 溶液直到过量呢?
审题:指示剂+中和。
起初酸过量,石蕊变红;随着 NaOH 加入,酸被中和,颜色由红变紫(pH=7);继续加碱过量,石蕊变蓝。这就是中和滴定的颜色跳板。
例2:写出用稀盐酸除铁锈(主要成分 Fe₂O₃)的化学方程式。
审题:酸+金属氧化物。
Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O。铁锈溶解、溶液变黄(Fe³⁺黄色)。除锈时酸不能泡太久,否则铁本体也会被腐蚀:Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑。
例3:某溶液 pH=3,要让它 pH 升高到 7,可加什么?
审题:中和思路。
pH=3 是酸性,要升到 7 需加碱性物质(如 NaOH 溶液、熟石灰)或加水稀释。注意:加水只能把 pH 拉近 7,不能越过 7——酸永远稀释不成碱。

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。

防坑警示

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?

查看解答石灰水是碱,酚酞变红;食盐水中性,酚酞不变色(仍无色)。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
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。

查看解答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。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
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)?

查看解答先加过量 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。
做对了?很好,下一题/下一章走起。
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

酸和碱反应时,真正发生的是 H⁺ 和 OH⁻ 结合成水分子;旁观的金属离子和酸根离子组成盐。所以中和反应放热。

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。
做对了?很好。
卡壳?回到本章「中和滴定」再想一遍。
记
小结卡

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。

费曼学习法:讲给别人听
合上书本,假装对面坐着一个初三的小孩,把这三件事说清楚——说不清楚的地方,就是你没真懂。
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。