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中和反應

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中文名；中和反應 外文名；neutralization reaction 過程；酸和鹼互相交換成分 概念；酸與鹼作用生成鹽和水的反應 實質；氫離子和氫氧根離子的結合

中和反應指酸和鹼互相交換成分，生成鹽和水的反應（酸+鹼→鹽+水）。其實質是H+（氫離子）和OH-（氫氧根離子）結合生成水。

在中和反應中，完全中和反應是指酸鹼恰好完全反應。

在實際生產應用中，人們常用中和反應改良土壤酸鹼性、治療胃酸過多、處理廢水。

反應原理

酸、鹼溶於水後在水中被電離成自由移動的陰離子和陽離子。例如HCl（鹽酸）被電離成氫離子(H+)和氯離子(Cl-)，而NaOH（燒鹼）被電離成鈉離子(Na+)和氫氧根離子(OH-)。氫離子和氫氧根離子結合成極難被電離的水，所以溶液中剩下的是鈉離子和氯離子。鈉離子和氯離子在溶液中依然處於被電離的狀態並不結合。但是生成物是NaCl（鹽）。所以中和反應的實質就是酸與鹼作用生成鹽和水的反應。

反應特徵

在酸鹼滴定中的理論值和實際值總有相差，當量點無法直接觀察到,滴定時酸鹼的強弱不同，達到滴定終點時溶液的酸鹼性就不同，需選擇適當指示劑使終點等於當量點,以作為判斷標準。

指示劑的選擇

①強酸與強鹼的中和滴定

當量點溶液的pH=酸鹼滴定中三個重要的點：

（1）當量點:酸的當量數=鹼的當量數(二者正好完全反應)

（2）終點:指示劑變色的點.

（3）中和點:酸鹼滴定過程中,容易恰成中性的點. 即pH=7

注意：當量點才是恰好完全反應的點，當量點不一定等於中性時，既可選酚酞做指示劑，也可選甲基橙做指示劑，一般不用紫色石蕊試液做指示劑，因其顏色突變不明顯。

②強酸與弱鹼的中和滴定

當量點溶液顯酸性，溶液pH<7，最好選甲基橙、甲基紅做指示劑，一般不選酚酞試液做指示劑．因為酚酞溶液遇酸不變色。

③弱酸與強鹼的中和滴定

當量點溶液顯鹼性，pH>7，這時最好選酚酞做指示劑，一般不選甲基紅和甲基橙做指示劑。

酸鹼反應產生熱量：強酸強鹼反應，1mol氫離子與1mol氫氧根離子反應，△H=-57.3KJ

反應式

通式：酸+鹼→鹽+水

NaOH+HCl=NaCl+H₂O氫氧化鈉（俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉）可以和鹽酸發生中和反應，生成氯化鈉和水；

2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O氫氧化鈉可以和硫酸發生中和反應，生成硫酸鈉和水；

NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O氫氧化鈉可以和硝酸發生中和反應，生成硝酸鈉和水；

Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O氫氧化鈣可以與鹽酸發生中和反應，生成氯化鈣和水，反應放出大量熱；

Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O氫氧化鋁可以和鹽酸發生中和反應，生成氯化鋁和水，治療胃酸過多的胃藥的主要成分就是氫氧化鋁；

Ba(OH)₂+2HCl=BaCl₂+2H₂O氫氧化鋇和鹽酸發生中和反應，生成氯化鋇和水；

Fe(OH)₃+3HCl=FeCl₃+3H₂O氫氧化鐵(Fe(OH)₃)不溶於水，但是也能和鹽酸發生中和反應，生成三氯化鐵和水；

KOH+HI=KI+H₂O氫氧化鉀和氫碘酸發生中和反應，生成碘化鉀和水；

Cu(OH)₂+H₂SO₄=CuSO₄+2H₂O氫氧化銅和硫酸發生中和反應，生成硫酸銅和水；

由此可見，酸和鹼作用，生成鹽和水的反應是中和反應。中和反應屬於複分解反應。

例外

酸和鹼之間發生的不一定是中和反應，例如：

2Co(OH)₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂↑+6H₂O氫氧化鈷(III)和鹽酸發生氧化還原反應，生成氯化鈷(II)、氯氣和水，反應放熱，溶液轉為粉紅色；

2Ni(OH)₃+6HCl=2NiCl₂+Cl₂↑+6H₂O氫氧化鎳(III)和鹽酸發生氧化還原反應，生成氯化鎳(II)、氯氣和水，反應放熱，溶液轉為碧綠色；

由於三價的鈷、鎳有氧化性，能把鹽酸氧化，生成氯氣，所以這類反應不屬於中和反應。同理，氫氧化亞鐵和硝酸的反應也不屬於中和反應。

延申1：酸性氧化物+鹼→鹽+水

Ca(OH)2+Co2=CaCO3↓+H2O澄清石灰水和二氧化碳發生中和反應，生成碳酸鈣沉澱和水，石灰水變渾濁；

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O氫氧化鈉（俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉）和二氧化碳發生中和反應，生成碳酸鈉和水。

延申2：鹼性氧化物+酸→鹽+水

Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O氧化鈉和硫酸發生中和反應，生成硫酸鈉和水；

CaO+2HCl=CaCl2+H2O生石灰和鹽酸發生中和反應，生成氯化鈣和水；

延申3：酸性氧化物+鹼性氧化物→鹽

Na2O+CO2=Na2CO3氧化鈉和二氧化碳發生中和反應，生成碳酸鈉。

中和熱

中和熱是指在稀溶液中酸鹼中和生成1mol水的反應熱。一元強酸與強鹼的中和熱約為57kJ，與酸鹼種類無關，因為這實際上是1molH+與1molOH-反應生成1molH2O的反應熱。弱酸、弱鹼以及多元酸鹼的中和熱，因有電離熱的影響，不是定值。

多元酸的中和反應通常熱效應是遞減的。例如，H3PO4與NaOH中和，加入1摩爾鹼的中和熱為-64.86kJ，加入第二個1摩爾的鹼的中和熱為-56.85kJ，加人第三個1摩爾的鹼的中和熱則為-2.0gkJ。

在土壤里，由於有機物在分解的過程中會生成有機酸，礦物的風化也可能產生酸性物質，空氣污染造成酸雨，也會導致一些地方的土壤呈酸性，這些都不利於作物的生長。施用適量的鹼，能中和土壤里的酸性物質，使土壤適合作物生長，並促進微生物的繁殖。土壤中的鈣離子增加後，能促使土壤膠體凝結，有利於形成團粒，同時又可供給植物生長所需的鈣元素。

處理工業廢水

廠里的廢水常呈現酸性或鹼性，若直接排放將會造成水污染，所以需進行一系列的處理。鹼性污水需用酸來中和，酸性污水需用鹼來中和，如硫酸廠的污水中含有硫酸等雜質，可以用熟石灰來進行中和處理。生成硫酸鈣沉澱和水。

醫療衛生

用於醫藥衛生。人的胃液呈酸性，主要是鹽酸，當胃液的pH值為0.8～1.5時,有助於食物的消化.如果胃酸過多就會使人感到不適,這時醫生就會讓你口服一些鹼性藥物,使鹼與胃酸反應生成無毒的中性物質.用含氫氧化鋁的藥片治療胃酸過多，生成氯化鋁和水。如胃藥中含有Al(OH)3以中和胃酸，Al(OH)₃+3HCl→AlCl₃+3H₂O

被蚊蟲叮咬後可在患處塗含有鹼性物質（如NH₃·H₂O氨水）的藥水（蚊蟲能分泌出蟻酸）

調節溶液酸鹼性

在科學實驗室里,經常要把溶液的pH控制在一定的範圍內,如果溶液的酸性或鹼性太強,就可以用適當的鹼或酸調節溶液的pH。

廚房烹飪

松花蛋中含有鹼性物質，人們在食用它時常加一些醋，以中和其鹼性，使松花蛋美味可口：在蒸饅頭時，人們在經過發酵的麵粉里加一些純鹼，以中和發酵產生的酸，這樣蒸出的饅頭鬆軟可口。

在反應前將酚酞溶液滴入鹼性反應物中，溶液呈紅色。緩慢滴入另一反應溶液，在中和反應進行到恰好完全反應，觀察到溶液的紅色消失。這可說明中和反應的進行，也可以說明反應的完全。但是不可說明是否滴入過多的酸性溶液而使試液呈酸性。（酚酞溶液無法使酸性溶液顯色）

pH試紙

一般在中和反應進行時，反應前後溶液的pH會變化。用pH來檢測中和反應是否進行是最直接的方式。pH試紙主要有廣泛試紙和精密試紙。

探測溫度

一般來說，中和反應都是放熱的反應。但有很多反應都是放熱反應而不是中和反應，如硫氰酸鉀被氧化出硫氰的反應。

其他指示劑

紫色石蕊（酸紅鹼藍）、溴百里酚藍、甲基橙等顏色的變化也能檢驗中和反應。

參考來源

中和反應（化學微課）