常见酸、碱的化学性质
通过实验加深对酸和碱主要化学性质的认识：酸、碱与指示剂作用，酸与金属氧化物、碱与某些盐的反应，酸和碱的中和反应；学会用 pH 试纸测定溶液的酸碱度。
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动手做实验 · Virtual Lab
滴指示剂、测 pH、除铁锈，再做中和反应
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
酸、碱与指示剂作用
点滴板上的孔穴里已经分别滴入了五种溶液，每种两孔，蒸馏水作对照。向后排的孔穴里滴入紫色石蕊溶液，前排的滴入无色酚酞溶液，比较颜色。
孔穴里已经滴好了五种溶液。先选一种指示剂。
先选一种指示剂，再选好滴管的拿法。
文字版：器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 白色点滴板
- 试管
- 试管架
- 胶头滴管
- 玻璃棒
- 玻璃片
- 蒸发皿
- 铁架台（带铁圈）
- 酒精灯
- 坩埚钳
- 药匙
- 镊子
- 火柴
- 护目镜
- 稀盐酸
- 稀硫酸
- 氢氧化钠溶液
- 氢氧化钙溶液
- 氢氧化钙粉末
- 硫酸铜溶液
- 紫色石蕊溶液
- 无色酚酞溶液
- pH 试纸
- 生锈的铁钉
- 01
在白色点滴板的孔穴中分别滴入稀盐酸、稀硫酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液，每种两孔。向一排孔穴中各滴入 1～2 滴紫色石蕊溶液，另一排各滴入 1～2 滴无色酚酞溶液，比较颜色的变化。
要点胶头滴管竖直悬空在孔穴的正上方滴加，不要伸进孔穴；滴瓶上的滴管用完立即插回原瓶。
- 02
用 pH 试纸测定几种溶液（如稀盐酸、白醋、食盐水、肥皂水）的 pH：把干燥的 pH 试纸放在玻璃片上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出 pH。
要点试纸不能浸入待测液，也不能先用水润湿；每测一种溶液，都要把玻璃棒洗净擦干。
- 03
取两根生锈的铁钉，分别放入两支试管中，各加入约 2 mL 稀盐酸。铁锈除去、铁钉变得光亮时，取出其中一根洗净；另一根继续观察，过一段时间再取出洗净，比较两根铁钉。
- 04
在试管中加入约 2 mL 硫酸铜溶液，滴入几滴氢氧化钠溶液，观察现象；再向试管中加入稀盐酸，观察现象。
- 05
在试管中加入约 1 mL 氢氧化钠溶液，滴入几滴酚酞溶液，然后用滴管慢慢滴入稀盐酸，边滴边振荡，至溶液颜色恰好变成无色为止。取反应后的溶液约 1 mL 放在蒸发皿中加热蒸干，观察现象。
要点接近终点时要一滴一滴地加：酚酞在酸性溶液里也是无色的，盐酸加多了也看不出来。
- 06
向两支试管中各加入相同量的氢氧化钙粉末和约 1 mL 水，振荡，再各滴入 1～2 滴酚酞溶液。继续向一支试管中加入约 1 mL 水，另一支中加入约 1 mL 稀盐酸，振荡，比较两支试管里的现象。
现象
稀盐酸、稀硫酸使紫色石蕊溶液变红，不能使酚酞溶液变色；氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液使石蕊溶液变蓝，使酚酞溶液变红；蒸馏水中两种指示剂都不变色。测得稀盐酸、白醋的 pH 小于 7，食盐水的 pH 等于 7，肥皂水的 pH 大于 7。铁锈逐渐溶解，溶液由无色变成黄色；铁锈除去后，铁钉表面产生气泡，泡得久的铁钉变暗、变细。硫酸铜溶液中产生蓝色絮状沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解。滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，蒸干后得到白色固体。氢氧化钙加水振荡后浑浊，滴入酚酞变红；再加水仍然浑浊、显红色，加入稀盐酸后浑浊消失、红色褪去。
结论
酸能使紫色石蕊溶液变红，能与金属氧化物（如铁锈）、碱等发生反应；碱能使紫色石蕊溶液变蓝、使无色酚酞溶液变红，能与某些盐（如硫酸铜）、酸等发生反应。酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。氢氧化钙微溶于水，它的水溶液显碱性。
记忆口诀
石蕊酸红碱蓝，酚酞酸无碱红
紫色石蕊溶液遇酸变红、遇碱变蓝，在中性溶液里仍是紫色；无色酚酞溶液在酸性和中性溶液里都不变色，遇碱变红。
01 — Principle
实验原理
酸溶液中都含有氢离子（H⁺），碱溶液中都含有氢氧根离子（OH⁻），所以不同的酸、不同的碱各有相似的化学性质。紫色石蕊溶液遇酸变红、遇碱变蓝；无色酚酞溶液遇酸不变色、遇碱变红。溶液的酸碱度用 pH 表示：pH < 7 显酸性，pH = 7 显中性，pH > 7 显碱性。酸能与金属氧化物反应，例如用稀盐酸除铁锈：Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O；碱能与某些盐反应，例如 2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄；酸和碱作用生成盐和水，叫做中和反应，例如 NaOH + HCl = NaCl + H₂O。
02 — Pitfalls
易错点
Q1用 pH 试纸测溶液的 pH，为什么不能先把试纸润湿？+
润湿后待测液被稀释：酸性溶液测得的 pH 偏大，碱性溶液测得的 pH 偏小，中性溶液不受影响。试纸也不能浸入待测液，会污染试剂。用 pH 试纸测得的 pH 只能读到整数。
Q2用稀盐酸除铁锈时，为什么不能把铁制品长时间浸在酸里？+
铁锈除去以后，铁会继续和盐酸反应：Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑，铁制品被腐蚀。所以铁锈一除去就要取出，用水洗净。
Q3向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，红色褪去了，能说明两者恰好完全反应吗？+
不能。酚酞在中性和酸性溶液中都是无色的，红色褪去只能说明氢氧化钠已经反应完，盐酸可能过量了。可以用 pH 试纸检验，或者滴入紫色石蕊溶液，看溶液是否变红。
Q4氢氧化钠溶液和稀盐酸反应没有明显现象，怎样证明它们发生了反应？+
借助指示剂：先在氢氧化钠溶液中滴入酚酞，溶液变红，滴入稀盐酸后红色褪去，说明氢氧化钠被反应掉了；也可以把反应后的溶液蒸干，得到白色的氯化钠固体。
03 — Practice
典型例题
例 1
某溶液能使紫色石蕊溶液变蓝，该溶液能使无色酚酞溶液（ ）
例 2
下列测定溶液 pH 的操作或记录正确的是（ ）
例 3
用稀盐酸除铁锈，开始时观察到的现象是（ ）
例 4
下列反应属于中和反应的是（ ）
04 — In Life
生活中的应用
酸与金属氧化物反应
除铁锈
工业上用稀盐酸或稀硫酸除去钢铁表面的铁锈。除锈后要及时冲洗，避免钢铁被酸腐蚀。
中和反应
改良酸性土壤
农业上用熟石灰（氢氧化钙）中和土壤里的酸，使土壤适合农作物生长。
中和反应
治疗胃酸过多
胃酸的主要成分是盐酸。胃酸过多时，可以服用含氢氧化铝等碱性物质的药物来中和过多的胃酸。
05 — Extension
拓展
拓展：酸和碱的化学性质
| 酸（以稀盐酸为例） | 碱（以氢氧化钠为例） | |
|---|---|---|
| 与指示剂 | 使紫色石蕊溶液变红，不能使无色酚酞溶液变色 | 使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞溶液变红 |
| 与活泼金属 | Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑ | — |
| 与金属氧化物 | Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O | — |
| 与非金属氧化物 | — | 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O |
| 酸和碱（中和反应） | NaOH + HCl = NaCl + H₂O | NaOH + HCl = NaCl + H₂O |
| 与某些盐 | CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ | 2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ |
酸溶液中都含有 H⁺，碱溶液中都含有 OH⁻，所以不同的酸、不同的碱各有相似的化学性质。
06 — Safety
安全提示
- 酸和碱都有腐蚀性，实验时要戴好护目镜。不慎把酸沾到皮肤上，立即用较多的水冲洗，再涂上 3%～5% 的碳酸氢钠溶液；碱沾到皮肤上，用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
- 胶头滴管不能倒持或平放；滴瓶上的滴管用完要立即插回原瓶，不要用水冲洗。
- 蒸发皿加热后很烫，要用坩埚钳夹取；用灯帽盖灭酒精灯。
- 实验后的废液倒入指定的容器中。