中和反应曲线

往盐酸里逐滴加碱，看 pH 怎么爬坡

锥形瓶里是 10 g 0.5% 的稀盐酸（含 HCl 0.05 g，滴了紫色石蕊），你每点一次「滴加」，就往里加 0.5 g 1% 的氢氧化钠溶液（约 5 滴，示意用）。旁边的折线会随滴数实时延长，纵轴是 pH，横轴是加入的氢氧化钠溶液的质量。

中和反应：看不见的反应，怎么知道它发生了

酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。盐酸和氢氧化钠反应就是一个典型：

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

实质是：溶液中的氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻）结合生成水分子，即 H⁺ + OH⁻ = H₂O；Na⁺ 和 Cl⁻ 留在溶液里并没有参加反应。这也是为什么中和反应不一定有明显现象：NaOH 溶液和稀盐酸都是无色透明的，混在一起什么也看不出来。判断的办法是加指示剂：滴入紫色石蕊，酸里变红、碱里变蓝；滴入无色酚酞，遇碱变红。接近终点时 pH 变化非常快，指示剂在很窄的一段时间里就完成变色，所以「颜色刚变」就可以当作「恰好完全反应」的信号。

中和反应放热，所以实验中会看到温度略有升高，这也是判断反应是否发生的另一个信号。

三个常见用途：① 用熟石灰（Ca(OH)₂）改良酸性土壤；② 用氢氧化铝（Al(OH)₃）治疗胃酸过多——Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O；③ 工厂用石灰乳中和废水里的酸。

关于这张图：图上的 pH 是按 0.5% 稀盐酸与 1% 氢氧化钠溶液算出来的（体积按质量近似，溶液密度约 1 g/mL）。初中阶段并不要求你算 pH，真正要抓住的是这条曲线的四个特征：起点小于 7、终点大于 7、经过 7 的那一刻恰好完全反应、经过 7 前后 pH 陡然上升（这就是「突跃」）。图里那条横向的带子标出的就是变化最剧烈的区间——指示剂的变色也都集中在这段里。

最容易讲错的一处：三句「以为」

以为一：「生成盐和水的反应都是中和反应。」
错在只看产物、不看反应物。中和反应有两条硬要求：反应物必须是酸和碱。金属氧化物和酸反应也生成盐和水，比如 CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O，但它不是中和反应，因为反应物里没有碱。

以为二：「pH 是慢慢、均匀地变化的。」
错在忽略了中和点附近的突变。滴加的碱还很少时，pH 变化很慢；一旦接近恰好完全反应，pH 会在极短时间内陡然上升，越过 7；再往后又慢下来。pH 曲线的形状是「慢—陡—慢」，不是一条斜线。

以为三：「中和反应有明显现象。」
错在以为必须有看得见的反应。NaOH 溶液与稀盐酸反应没有任何明显现象，必须借助指示剂（或温度变化）来判断反应是否发生、是否恰好完全反应。

判断练习

四道题，选完立刻给结论，答错会指出错在哪个环节。