解讀“酸和堿的中和反應(yīng)”

薛香香

“酸和堿的中和反應(yīng)”不僅是酸和堿的一種重要的化學(xué)性質(zhì)，而且“酸和堿的中和反應(yīng)”在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。

一、中和反應(yīng)的判斷

酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)叫做中和反應(yīng)。根據(jù)中和反應(yīng)的概念，可以判斷一個(gè)反應(yīng)是否是中和反應(yīng)。例1 下列化學(xué)反應(yīng)屬于中和反應(yīng)是（? ）。

A.CO2+2NaOHNa2CO3+H2O

B.CuO+H2SO4CuSO4+H2O

C.KOH+HNO3KNO3+H2O

D.Fe+2HClFeCl2+H2↑

解析 A選項(xiàng)的反應(yīng)是非金屬氧化物與堿的反應(yīng)，B選項(xiàng)的反應(yīng)是金屬氧化物與酸的反應(yīng)， D選項(xiàng)的反應(yīng)是金屬單質(zhì)與酸的反應(yīng)，則A、B、D選項(xiàng)的反應(yīng)均不屬于中和反應(yīng);C選項(xiàng)的反應(yīng)是酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)。只有C選項(xiàng)正確，即答案為C選項(xiàng)。

二、中和反應(yīng)的應(yīng)用

物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，物質(zhì)的用途反映物質(zhì)的性質(zhì)。學(xué)生應(yīng)掌握中和反應(yīng)有關(guān)應(yīng)用的具體事例。

例2 下列應(yīng)用與中和反應(yīng)原理無(wú)關(guān)的是（? ）。

A.用硫酸處理印染廠含堿廢水

B.服用含有氫氧化鎂的藥物治療胃酸過(guò)多

C.用鹽酸除鐵銹

D.用熟石灰處理硫酸廠的污水

解析 用硫酸處理印染廠含堿廢水、服用含有氫氧化鎂的藥物治療胃酸過(guò)多、用熟石灰處理硫酸廠的污水，其實(shí)質(zhì)均是酸與堿的中和反應(yīng)，均與中和反應(yīng)的原理有關(guān);而用稀鹽酸除鐵銹的實(shí)質(zhì)是鹽酸與氧化鐵反應(yīng)，與中和反應(yīng)的原理無(wú)關(guān)。即答案為C選項(xiàng)。

三、中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

酸與堿的中和反應(yīng)，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，常加入適當(dāng)?shù)乃釅A指示劑，根據(jù)指示劑顏色的變化，來(lái)證明中和反應(yīng)的發(fā)生。掌握酸和堿的性質(zhì)及中和反應(yīng)的原理，能夠?qū)χ泻头磻?yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全面分析是解題的關(guān)鍵。

例3 某化學(xué)興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究酸與堿的中和反應(yīng)。

（1）稀鹽酸與氫氧化銅反應(yīng)，可以直接觀察現(xiàn)象來(lái)確認(rèn)。

該反應(yīng)現(xiàn)象為_(kāi)______，證明稀鹽酸與氫氧化銅發(fā)生了中和反應(yīng)。

（2）稀鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象，可借助酸堿指示劑使反應(yīng)現(xiàn)象外顯可見(jiàn)。如圖1所示，通過(guò)觀察_______現(xiàn)象，證明氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。本

實(shí)驗(yàn)選用無(wú)色酚酞溶液比紫色石蕊溶液更合適的原因是_______。

（3）若要證明鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，鹽酸是否過(guò)量，下列所給試劑中可以選擇_______（填序號(hào)）。

①無(wú)色酚酞溶液 ②紫色石蕊溶液

③鐵粉 ④銅粉? ⑤氧化鐵

解析 （1）稀鹽酸與藍(lán)色的氫氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，則該反應(yīng)現(xiàn)象為藍(lán)色固體溶解，生成藍(lán)色溶液，證明稀鹽酸與氫氧化銅發(fā)生了中和反應(yīng)。

（2）滴有酚酞的氫氧化鈉溶液呈紅色，而酸性和中性溶液不能使酚酞溶液變色，則通過(guò)觀察溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色的現(xiàn)象，證明氫氧化鈉溶液與鹽酸發(fā)生了反應(yīng)。用紫色石蕊溶液作指示劑時(shí)，溶液顏色由藍(lán)色變成紫色，顏色變化不明顯，則本實(shí)驗(yàn)選用無(wú)色酚酞溶液比紫色石蕊溶液更合適的原因是顏色變化明顯，便于觀察。

（3）酸性和中性溶液均不能使無(wú)色酚酞溶液變色，①錯(cuò)誤;若鹽酸過(guò)量，則能使紫色石蕊溶液變紅色，②正確;若鹽酸過(guò)量，則能與鐵粉反應(yīng)產(chǎn)生氣體，③正確;鹽酸與銅不反應(yīng)，④錯(cuò)誤;若鹽酸過(guò)量，則能與氧化鐵反應(yīng)得到黃色溶液，⑤正確。

即答案為：（1）藍(lán)色固體溶解，生成藍(lán)色溶液;（2）溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色;顏色變化明顯，便于觀察;（3）②③⑤。四、中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸解離出的H+與堿解離出的OH-結(jié)合生成水。深刻理解中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是解題的關(guān)鍵。

例4 （2016年吉林省中招試題）如圖2所示為氫氧化鈉溶液與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)的微觀示意圖，回答下列問(wèn)題：

（1）如圖2“○”中填寫(xiě)的離子符號(hào)為_(kāi)______。

（2）請(qǐng)根據(jù)如圖2信息，從微觀角度分析，該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是_______。

（3）請(qǐng)另外寫(xiě)出一個(gè)符合上述反應(yīng)實(shí)質(zhì)的化學(xué)方程式：_______。

解析 （1）由題意可知，圖示為氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的微觀示意圖，圖中滴入的液體是稀鹽酸，稀鹽酸中含有氯離子和氫離子，則圓圈中應(yīng)填寫(xiě)的離子符號(hào)為H+。

（2）氫氧化鈉溶液與稀鹽酸的反應(yīng)為中和反應(yīng)，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸中的H+和堿中的OH-結(jié)合生成了H2O。

（3）中和反應(yīng)是酸與堿反應(yīng)，如：

H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O

即答案為：（1）H+;

（2）H+與OH-結(jié)合成H2O（或H++OH-H2O）;

（3）H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O（其他合理答案均可）。

（收稿日期：2021-08-03）