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第十单元《酸和碱》知识点
酸、碱、盐的组成:
酸是由氢元素和酸根组成的化合物 如:硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)
碱是由金属元素和氢氧根组成的化合物 如:氢氧化钠、氢氧化钙、氨水(NH3·H2O)
盐是由金属元素(或铵根)和酸根组成的化合物 如:氯化钠、碳酸钠
酸、碱、盐的水溶液可以导电(原因:溶于水时离解形成自由移动的阴、阳离子,但是整个溶液中阴阳离子数目相等,不显电性)
一、酸碱指示剂
1、概念:指能与酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质
2、常用的指示剂:紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液
石蕊溶液
酚酞溶液
本 身
紫色
无色
酸性溶液
变为红色
无色
碱性溶液
变为蓝色
变为红色
注意:①使酚酞不变色的夜可能是中性溶液(如NaCl溶液)
②使指示剂变色的不一定就是酸和碱的溶液,也可能是酸性的盐溶液(如,NH4Cl是盐却显酸性)也可以是碱性的盐溶液(如:NaHCO3和Na2CO3)
③酸性溶液:具有酸相似化学性质的溶液。溶液中一定存在氢离子(H+)。
④碱性溶液:具有碱相似化学性质的溶液。溶液中一定存在氢氧根离子(OH-)。
二、酸 :浓盐酸、浓硫酸的物理性质、特性、用途
浓盐酸
浓硫酸
颜色、状态
“纯净”:无色液体
工业用盐酸:黄色(含Fe3+)
无色粘稠、油状液体
气味
有刺激性气味
无
特性
挥发性 (现象:敞口置于空气中,瓶口有白雾:HCl挥发出来遇见空气中水蒸气形成盐酸小液滴)
化学性质: 脱水性,强氧化性,腐蚀性
吸水性(物理性质)溶解放热
用途
①金属除锈
②制造药物
③人体中含有少量盐酸,助消化
①金属除锈
②浓硫酸作干燥剂
③生产化肥、农药、火药、燃料,精炼石油,冶炼金属
1、酸的通性(具有通性的原因:酸离解时所生成的阳离子全部是H+ ,阴离子为酸根离子)
(1)与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变红色,不能使无色酚酞试液变色
(2)金属 + 酸 → 盐 + 氢气 反应类型:置换反应
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
H2SO4 + Mg MgSO4 + H2↑ 2HCl + Mg MgCl2+ H2↑
3H2SO4 + 2Al Al2(SO4)3 + 3H2↑ 6HCl + 2Al 2AlCl3+ 3H2↑
H2SO4 +Zn ZnSO4 + H2↑ 2HCl +Zn ZnCl2 + H2↑
H2SO4 + Fe FeSO4 + H2↑ 2HCl +Fe FeCl2+ H2↑
(FeSO4 溶液、FeCl2溶液:浅绿色)
(3)金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水 反应类型:复分解反应
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
Fe2O3 +3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (注Fe2(SO4)3溶液:黄色)
Fe2O3 +6HCl 2FeCl3 + 3H2O (注FeCl3溶液:黄色)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 2H2O (注CuCl2溶液:蓝色)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (注CuSO4溶液:蓝色)
(4)碱 + 酸 → 盐 + 水 反应类型:复分解反应 (中和反应)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
HCl + NaOH NaCl + H2O 2HCl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
(5)盐 + 酸 → 另一种盐 + 另一种酸 反应类型:复分解反应
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
H2SO4 + BaCl2 BaSO4↓+ 2HCl (注BaSO4沉淀:白色,不溶于稀硝酸)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2↑+ H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
2HCl + CaCO3 CO2↑+ CaCl2 + H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
HCl + NaHCO3 H2O + NaCl +CO2↑
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
HCl + AgNO3 HNO3 + AgCl↓ (注AgCl沉淀:白色,不溶于稀硝酸)
注意:①三大强酸:浓硫酸(易吸水),浓盐酸(易挥发),浓硝酸(易挥发)都密封保存。 ②稀释浓硫酸时:应把浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水里,并不断搅动使产生的热量迅速扩散,切不可把水直接倒入浓硫酸中,易引起液体飞溅。
③稀盐酸稀硝酸不具有挥发性;稀硫酸不具有吸水性。
④浓盐酸敞口放置在空气中一段时间后,溶质、溶液质量减少,溶剂质量不变,溶质质量分数减少;浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后,溶质质量不变,溶剂、溶液质量增加,溶质质量分数减少。
⑤如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应先用布拭去,再用水冲洗,最后涂上3%—5%的碳酸氢钠溶液。
⑥冷的浓硫酸和浓硝酸可使铁、铝钝化( 铁或铝的容器可以盛装浓硫酸或浓硝酸)
⑦复分解反应定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。
2,几种离子的检
离子种类
检验方法(所加试剂)
现 象
Cl-
先加AgNO3溶液,再加稀HNO3
产生白色沉淀
SO42-
先加Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,再加稀HNO3
产生白色沉淀
CO32-
先滴加稀HCl,再将气体通入澄清的石灰水中
有无色气泡产生,石灰水变浑浊
OH-
滴加无色酚酞试液
试液变红
H+
滴加紫色石蕊试液
试液变红
三、 碱 :氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质、用途
氢氧化钠
氢氧化钙
颜色、状态
白色固体,极易溶于水(溶解放热)
白色粉末,微溶于水
俗名
烧碱、火碱、苛性钠(具有强腐蚀性)
熟石灰、消石灰 (具有腐蚀性)
制法
Ca(OH)2+Na2CO3== CaCO3↓+2NaOH
CaO +H2O== Ca(OH)2
用途
①氢氧化钠固体作某些气体干燥剂
②化工原料:制肥皂、造纸
③去除油污:炉具清洁剂中含氢氧化钠
①工业:制漂白粉
②农业:改良酸性土壤、配波尔多液 ③建筑材料
注意:① 氢氧化钠密封保存的原因:氢氧化钠易吸收空气中的水蒸汽而潮解(属于物理变化)。 同时又能与空气中的二氧化碳反应而变质,生成Na2CO3 。
② 氢氧化钠敞口放置在空气中会变质(属于化学变化),因为它会与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠。
③ 如果不慎将碱液沾到皮肤上,要用较多的水冲洗,再涂上硼酸溶液。
④ CaO 、Ca(OH)2 、CaCO3的俗名及相互转化关系:
俗称 : CaO:生石灰 Ca(OH)2:熟石灰、消石灰 CaCO3:石灰石、大理石
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
转化:CaO + H2O Ca(OH)2 ;Ca(OH)2 + CO2 H2O+ CaCO3↓;CaCO3 CaO + CO2 ↑
2、碱的通性(具有通性的原因:离解时所生成的阴离子全部是OH-)
(1)碱溶液与酸碱指示剂的反应: 使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
(2)非金属氧化物+碱 → 盐+水 反应类型:复分解反应
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (氢氧化钠敞口放置在空气中变质的原因)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O 2NaOH + SO3 H2O + Na2SO4
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
Ca(OH)2 + CO2 H2O + CaCO3↓ (澄清石灰水变浑浊的原因)
(3)酸+碱 → 盐+水 反应类型:复分解反应
(4) 盐 + 碱 → 另一种盐+另一种碱(反应物均可溶,产物符合复分解条件)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2↓+ Na2SO4 (现象:出现蓝色沉淀)
(注:CuSO4 溶液:蓝色 Cu(OH)2沉淀:蓝色)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
3NaOH + FeCl3 Fe(OH)3↓ + 3NaCl (现象:出现红褐色沉淀)
(注:FeCl3溶液:黄色 Fe(OH)3沉淀:红褐色)
CuO + 2HCl CuCl2 + 3H2O
Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO3↓ + 2NaOH (现象:澄清石灰水变浑浊)
四、非金属氧化物与金属氧化物
非金属氧化物
金属氧化物
化
学
性
质
(1)大多数可与水反应生成酸
CO2+H2O== H2CO3 (碳酸)
SO2+H2O== H2SO3 (亚硫酸)
SO3+H2O== H2SO4(硫酸)
(1)少数可与水反应生成碱
Na2O +H2O== 2NaOH
K2O +H2O== 2KOH 可溶
BaO +H2O== Ba(OH)2 性碱
CaO +H2O== Ca(OH)2
(2) 酸性氧化物+碱 → 盐+水
CO2 +Ca(OH)2== CaCO3↓+H2O
(不是复分解反应)
(2) 碱性氧化物+酸 → 盐+水
Fe2O3+6HCl== 2FeCl3+3H2O
(复分解反应)
注:难溶性碱受热易分解(不属于碱的通性)
如Cu(OH)2加 热 CuO +H2O 2Fe(OH)3加 热 Fe2O3+3H2O
五、中和反应 溶液酸碱度的表示法——pH
1、定义:酸与碱作用生成盐和水的反应
2、实质: OH-+H+==H2O
3、中和和反应的应用: ① 改变土壤的酸碱性。例如:土壤显酸性,则加熟石灰中和;
②处理工厂的废水。例如用熟石灰中和硫酸厂的污水(含有硫酸等杂质)
③用于医药。例如:用胃舒平(含氢氧化铝)来医治胃酸(盐酸)过多;当我们不小心被黄蜂刺了(毒液呈碱性)可以用食醋涂在皮肤上;被蚊虫叮咬(分泌出蚁酸)涂上些含有碱性物质(如氨水、肥皂)的药水。
④生活中:喷洒农药(部分显酸性)后要用肥皂(碱性)洗手洗脸;发酵馒头时加纯碱(Na2CO3)或小苏打(NaHCO3)中和;吃松花蛋(显碱性)时加点醋(酸性)中和。
4、溶液酸碱度的表示法——pH (PH值的范围:0----14)
(1)0 7 14
酸性增强 中性 碱性增强
在酸性溶液中,酸性越强,PH值越小,溶液中氢离子(H+)浓度越大
在碱性溶液中,碱性越强,PH值越大,溶液中氢氧根离子(OH-)浓度越大
(2)PH值与溶液酸碱性的关系:
PH = 7 溶液呈中性 例如:H2O ,NaCl溶液, Na2SO4溶液等部分盐溶液
PH<7 溶液呈酸性,PH越小酸性越强 例如:酸溶液和部分盐溶液
PH>7 溶液呈碱性,PH越大碱性越强 例如:碱溶液和部分盐溶液
注意:①酸溶液一定是酸性溶液,但酸性溶液不一定是酸溶液(如盐溶液NH4Cl却显酸性);② 碱溶液一定是碱性溶液,但碱性溶液不一定是碱溶液(如盐溶液Na2CO3却显碱性);
③ 盐酸,硫酸,硝酸,醋酸,碳酸等是酸溶液一定显酸性;④ 氢氧化钠,氢氧化钙,氨水等是碱溶液,一定显碱性。④PH值只能表示溶液的酸性或碱性,不能确定是酸的溶液或碱的溶液。
(3)pH的测定:最简单的方法是使用pH试纸
用玻璃棒(或滴管)蘸取待测试液少许,滴在pH试纸上,显色后与标准比色卡对照,读出溶液的pH(读数为整数)
注意:① 用PH试纸测得的PH值只能为正整数,不能为小数及零。
②不能将PH试纸直接浸入待测溶液中,会污染待测溶液液。
③ 用PH试纸测溶液的PH值时,不能先用蒸馏水润湿PH试纸。若先用蒸馏水润湿后再测会影响结果(使酸性溶液的PH值增大;使碱性溶液的PH值减小;中性溶液的PH值不变)
④ 检验酸性或者碱性气体时,可先将PH试纸用蒸馏水润湿。
(4)酸碱性与酸碱度关系:
指示剂
pH值
紫色石蕊
无色酚酞
酸性
<7
变红色
无色
中性
=7
紫色
无色
碱性
﹥7
变蓝色
变红色
(5)改变溶液PH值的方法:
①酸性溶液:加水,溶液PH值不断增大,PH值逐渐接近于7 (不会等于7);
加碱性溶液中和,溶液PH值不断增大,最终PH值大于7 (显碱性)
②碱性溶液:加水,溶液PH值不断减小,PH值逐渐接近于7(不会等于7);
加酸性溶液中和,溶液PH值不断减小,最终PH值小于7 (显酸性)
(6)酸雨:pH<5.6的雨水为酸雨; 而正常雨水的pH约为5.6(因为溶有CO2)
六,干燥剂 (吸收气体中的水分)
(1) 酸性干燥剂---浓硫酸:能干燥酸性和中性气体(如CO2、SO2 、O2、CO、NO、NO2、HCl等),不能干燥NH3 (碱性气体)、H2S(易被硫酸氧化)
(2) 中性干燥剂---无水CaCl2 :能干燥CO2、SO2 、O2、CO、HCl、NO、NO2等,却不能干燥NH3 。
(3) 碱性干燥剂---碱石灰( CaO和NaOH混合物)或NaOH :能干燥碱性和中性气体(如NH3 、O2、CO、NO等),不能干燥酸性气体,如CO2、SO2 、HCl、NO2 等
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