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第五章 初识酸和碱
5.1 生活中的酸和碱
一、常见的酸和碱
Ø 酸:H2SO4、HNO3、HCL(胃酸)、H2CO3、H2S(氢硫酸)、H3PO4、CH3COOH(HAc,乙酸、醋酸)
:工业三大强酸
Ø 碱:Ca(OH)2、NaOH、KOH、NH3.H2O(易分解,易挥发)
二、酸的组成和分类
Ø 组成:由氢元素和酸根组成的化合物
Ø 分类
l 物质类别:无机酸、有机酸
l 是否含有氧元素:含氧酸(某酸)、无氧酸(某化氢/氢某酸)
l 氧原子个数:一元酸(HCL)、二元酸(H2S)、三元酸(H3PO4)
² 可结合(如:HCL一元无氧无机酸)
三、碱的组成和分类
Ø 组成:金属元素(或铵根)与氢氧根组成的化合物
Ø 分类
l 可溶性
1、 可溶:KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O
2、 微溶:Ca(OH)2
3、 难溶:其余 Fe(OH)3 红褐色,Cu(OH)2 蓝色,Mg(OH)2 白色
5.2酸碱的性质研究
一、酸的性质研究
Ø 酸的溶液才有酸性
² H2SiO3硅酸难溶
Ø 盐酸
l 物理性质
1、 为混合物:HCL气体+水
2、 纯净的盐酸为无色液体
ü 工业盐酸不纯净,黄色,含铁的化合物
3、有很强挥发性
ü 浓盐酸(36%--37%),有刺激性气味
ü 打开浓盐酸瓶盖,瓶口产生白雾。挥发出的HCL气体与水蒸气形成了盐酸小液滴(浓HNO3类比)
ü 一瓶浓盐酸敞口放置一会后,M质、M液、浓度均变小
l 化学性质
1、 与酸碱指示剂反应
2、 与金属反应(方程式)
ü 单质铁在置换反应中一律生成亚铁,亚铁溶液呈浅绿色
² 金属活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
——————————————化学性质越稳定—————————————
能与水反应,H前能与酸反应
3、 与碱反应
HCL+NaOH==NaCL+H2O 放热
² 中和反应
ü 定义:酸和碱反应生成盐和水并放热的反应
ü 实质:碱中的OH与酸中的H结合生成水的过程。生成的水越多,放出热量越多。
ü 3化学方程式
ü 应用
u 处理废水废气
u 改良酸性土壤:Ca(OH)2
u 治疗胃酸过多:Al(OH)3、Mg(OH)2、NaHCO3、轻质CaCO3
4、 与碱性氧化物反应
ü 定义:能和酸反应生成盐和水的氧化物(大多数金属氧化物)
ü 3化学方程式
² 生锈的铁钉放入足量稀盐酸中,会有何反应发生?有何现象?
ü 2化学方程式(铁、三氧化二铁分别与盐酸反应)
ü CuO只有一个(金属铜活动性在氢后)
5、 与某些盐反应
ü 6化学方程式(包括检验盐酸)
ü 复分解反应
w 定义:两种化合物相互反应交换成分生成另外两种化合物的反应
w 形式:AB+CD==AD+BC(酸碱中和反应必为复分解反应)
w 条件:至少满足一条
(1)有气体生成
(2)有水生成
(3)有沉淀生成
ü 物质的溶解性
w 酸:除H2SiO3微溶,其余均可溶
HNO3、HCL易挥发,H2SO4、H3PO4难挥发,H2CO3易分解
w 碱:K、Na、Ba、NH4均可溶,Ca微溶,其余都不
w 盐
(1) Na、K、NH4、NO3盐均可溶
(2) 盐酸盐中,AgCl难溶水、酸
(3) 硫酸盐中,BaSO4难溶水、酸,CaSO4、AgSO4微溶(CaSO3难溶)
(4) 碳酸盐中,Na、K、NH4、均可溶,MgCO3微溶,其余均难溶。
² 4化学方程式
l 用途
1、 制药、制氧化物
2、 除铁锈:1化学方程式
3、 制食品,帮助消化
Ø 硫酸(H2SO4)
浓:H2SO4(浓) 稀:H2SO4
l 物理性质
1、 纯净H2SO4是无色、粘稠状液体,难混发(纯H3PO4是无色晶体)
2、 特性
ü 吸水性(物理性质):用于干燥O2、H2、CO2(碱性气体除外,如:NH3)
w 敞口放置:M质不变,M液增加,浓度减小
ü 脱水性(化学性质):使物质碳化
w 浓盐酸、浓硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上,前者变红,后者变黑
ü 强氧化性(化学性质):与不活泼金属反应
w 1化学方程式
l 化学性质
1、 与酸碱指示剂反应(PH< 7)
2、 与某些金属反应
ü 4化学反应式
3、 与碱性氧化物反应
ü 3化学方程式
4、 与碱反应
ü 4化学方程式
5、 与某些盐反应
ü 4化学方程式
ü 检验
w H2SO4:酸化的硝酸钡溶液(碳酸钡遇酸溶解)
w HCL:酸化的硝酸银(碳酸银遇酸溶解)
w H2SO4(HCL):Ba(NO3)2
(1) 加入足量Ba(NO3)2,过滤(不用BaCL2,会生成HCL)
(2) 往滤液中滴加AgNO3溶液
AgNO3与硫酸反应的化学方程式
w HCL(H2SO4):Ba(NO3)2
Ø 酸的通性
l 与酸碱指示剂反应
l 酸+碱==盐+水
l 酸+碱性氧化物==盐+水
l 酸+金属==盐+氢气(HNO3除外)
l 酸+盐==酸’+盐’
² 金属氧化物不全是酸性氧化物
l 两性氧化物
ü ZnO、Al2O3
l 酸性氧化物
ü Mn2O7
二、碱的性质探究
Ø 氢氧化钠 NaOH
俗称:烧碱、火碱、苛性钠
l 物理性质
1、 纯净的NaOH是白色固体,极易溶于水,易潮解
固体吸收空气中的水分,在其表面形成溶液的现象
2、 NaOH固体用于干燥H2、O2、NH3(CO2、SO2、HCL等酸性气体除外)
l 化学性质
1、 与酸碱指示剂反应:石蕊变蓝(PH>7)遇难溶性碱不变色
2、 与酸性氧化物反应(大多数非金属氧化物)
ü CO、NO、H2O为不成盐氧化物
ü CO2+2NaOH==Na2CO3(碱性)+H2O
w 如何证明反应发生
(1)证明新物质生成:往反应后的溶液中滴加稀盐酸(用于证明放在空气中的固体NaOH潮解、变质)
(2)反应前后的压强差:书P19、试管水上升、书P15
ü SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O :工业上用碱性溶液吸收SO2
ü SO3+2NaOH==Na2SO4+H2O
ü SiO2+NaOH==Na2SiO3(硅酸钠,水玻璃)+H2O
² 存放NaOH试剂瓶不用玻璃塞,用橡皮塞
3、 与酸反应
ü 3化学方程式
4、 与盐溶液反应(盐、碱必须都可溶)
ü 3化学方程式
ü 判断依据
w 是否均溶解
w 复分解反应是否发生
l 用途
1、 用于化工原料,制肥皂,纺织工业
2、 用于干燥气体
Ø 氢氧化钙 Ca(OH)2
俗称:熟石灰,消石灰
l 物理性质
1、 白色粉末状固体,微溶于水
2、 Ca(OH)2溶液:澄清石灰水
3、 Ca(OH)2悬浊液:石灰乳,石灰浆
l 化学性质
1、 与酸碱指示剂反应
2、 与酸性氧化物反应
ü 4化学方程式
3、 与酸反应
ü 4化学方程式
4、 与盐溶液反应
ü 3化学方程式
l 用途
1、 用作建筑材料
2、 配置农药:波尔多液(蓝色悬浊液)
ü 化学方程式
3、 调节酸性土壤
4、 制漂白粉,制烧碱
ü 2化学方程式
² 鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液
l 通入CO2,变浑浊的是Ca(OH)2,无明显现象的是NaOH
l 滴加Na2CO3溶液,变浑浊的是Ca(OH)2, 无明显现象的是NaOH
Ø 碱的通性
l 与酸碱指示剂反应
l 碱+酸性氧化物==盐+水(2化学方程式)
l 碱+酸==盐+水
l 碱溶液+盐溶液==碱’+盐’
l 可溶性碱对应的氧化物能与水反应生成相应的碱(Na2O,K2O,BaO,CaO)
ü 2化学方程式
l 难溶性碱受热分解成相对应(价态一致)的氧化物和水
ü 3化学方程式
² 鉴别NaOH 5%H2SO4 10%H2SO4
l 酚酞
1、 滴加酚酞,变色者为NaOH
2、 取等量滴有酚酞的NaOH
3、 滴入2种酸,先褪色者为10%H2SO4
² 鉴别Ca(OH)2 KNO3 HCL
l 石蕊
l 酚酞
l CO2(CaCO3沉淀分两份加入另外2中溶液,产生气泡者为HCL)
l Na2CO3
六、常见的金属和盐
6.1奇光异彩的金属
一、应用广泛的金属材料
二、金属的分类和共性
Ø 分类
l 密度:重金属(密度>4.5g/cm3 Cu、Zn)、轻金属(密度<4.5g/cm3 Mg、Na)
l 颜色:黑色金属(Fe、Cr铬、Mn)、有色金属
Ø 共性
l 导电性、导热性良好(Ag导电性最好)
l 具有延展性(Au延展性最好)
l 具有金属光泽,大多数金属都是银白色的(Cu红色,Au金色)
² 金属之最
三、金属的化学性质
Ø 金属与非金属反应(O2、CL2、S)
l 5化学方程式
Ø 金属与酸反应
l 1化学方程式
Ø 金属与盐溶液反应
l 条件
1、 活泼金属置换不活泼金属
2、 反应必须在盐溶液中进行
l 4化学方程式
² 探究Fe、Cu活动性
l H2SO4 Fe Cu
l CuSO4 Fe
l FeSO4 Cu
² 探究Fe、Cu、Ag活动性
l Fe、Cu、Ag+酸 Cu+AgNO3
l CuSO4
l FeSO4 Cu AgNO3
l Fe Cu(NO3)2 Ag
² 探究Zn、Fe活动性
l Zn FeSO4
l Fe ZnSO4
² 随堂练P128(12)分析
Cu(NO3)2+Mg==Mg(NO3)2+Cu
2AgNO3+Mg==Mg(NO3)2+2Ag
l Mg过量
1、 滤渣Mg、Ag、Cu
2、 滤液Mg(NO3)2
l Mg少量
1、 滤渣Ag(可能有Cu)最不活泼的金属最先被置换出
2、 滤液Mg(NO3)2【可能有Cu(NO3)2、AgNO3】
四、氢气
Ø 物理性质:无色无味气体,密度小于空气,难溶于水
Ø 化学性质
l 可燃性:1化学方程式(点燃CO、CH4、H2均会有淡蓝色火焰,点燃前须先验纯)
l 还原性:2化学方程式
Ø 制法
l 工业法:电解水
l 实验室
1、 药材:锌粒+稀盐酸/稀硫酸
2、 装置
w H2O2制O2装置
w 启普发生器
Ø 用途
l 高能燃料
l 冶炼金属
五、金属的锈蚀与冶炼
Ø 锈蚀
l 原理:游离态转变为化合态
l 原因:O2、H2O
l 防护:油漆、电镀、搪瓷
l 1化学方程式
² Cu生锈:Cu(OH)2CO3 铜绿,碱式碳酸铜
还原剂
氧化剂
Ø 冶炼:化合态转变为游离态
l 不活泼:加热分解法
1、2化学方程式
l 较活泼:还原剂法
1、4化学方程式
² 氧化剂与还原剂的关系
例子:点解水,水既是氧化剂又是还原剂
6.2 盐和化肥
一、中和反应的产物——盐
Ø 盐的定义:金属元素(或铵根)与酸根组成的一类化合物
Ø 盐的分类
l 正盐
1. 含氧酸盐:Na2SO4、NH4NO3、K2CO3
2. 无盐酸盐:NaCL、KCL、Na2S
l 酸式盐 NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3
l 碱式盐 Cu2(OH)2CO3 碱式碳酸铜(铜锈,俗称铜绿)
l 复盐 KAL(SO4)2.12H2O 十二水硫酸铝钾
² 常见的结晶水合物:CuSO4.5H2O、Na2CO3.10H2O、FeSO4.7H2O
二、盐的化学性质
l 盐(溶液)+碱(可溶)==碱’+盐’(3化学方程式)
l 盐+酸==酸’+盐’(4化学方程式)
² 碳酸盐检验:取样滴加酸溶液,将生成的气体通入石灰水(有可能是金属与酸反应生成氢气)
l 盐(溶液)+金属==金属’+盐’ (2化学方程式)
l 盐(溶液)+盐(溶液)==盐’+盐’(2化学方程式)
² 鉴别Na2CO3、Na2SO4、NaCL
1、 滴加H2SO4/酚酞(Na2CO3),滴加Ba(OH)2(H2SO4)
2、 滴加BaCL2(Na2CO3、Na2SO4),滴加酸(硫酸不可,Na2SO4)
:H2SO4+BaCO3==BaSO4(沉淀)+CO2(气体)+H2O
三、盐的用途
l 食盐
1、 制取Na:1化学方程式
2、 制取烧碱:1化学方程式
² H2+CL2=点燃=2HCL
四、焰色反应:金属或它们的化合物在灼烧时火焰发出不同颜色的光(书P38实验)
五、化肥
l 氮(N)肥:促进茎叶生长,促进叶色浓绿
1、 铵态氮肥
ü 酸性:NH4CL 、NH4NO3(硝铵)、(NH4)2SO4(硫铵/肥田粉)
ü NH4HCO3:碳铵(受热易分解) 1化学方程式
ü 酸性铵态氮肥与碱反应:2化学方程式
2、 氨水(液态氮肥):NH3.H2O(易分解,易挥发)
3、 有机氨肥:尿素CO(NH2)2(N%量最高46.7%)
l 磷(P)肥:促进作物根系发达
1、Ca3(PO4)2:重过磷酸钙,磷矿粉中(难溶,须粉碎,吸收困难)
2、Ca(H2PO4)2:过磷酸钙,重磷矿粉中(可溶)
l 钾(K)肥:促使果实饱满
1、 草木灰:K2CO3(溶液呈碱性)
l 复合化肥
1、 定义:含有2种或2种以上营养元素的化学肥料
2、 如:KNO3、(NH3)3PO4
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