内容正文:
单元一 物质的性质与应用
第6讲 常见的酸和碱
1
学业要求:根据《义务教育化学课程标准(2022年版)》描述编写
❶能通过实验说明常见的酸和碱的主要性质,并能用化学方程式表示;
❷能举例说明酸和碱的泛应用及性质与用途的关系;
❸能利用常见酸和碱的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实;
❹能检验溶液的酸碱性;
❺能运用研究物质性质的一般思路与方法,从物质类别的视角,依据中和反应,初步预测常见的酸和碱的主要性质,设计实验方案,分析、解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论。
浓盐酸、浓硫酸的物理性质和用途
酸 浓盐酸 浓硫酸
色、态 纯净浓盐酸:无色液体;工业盐酸:黄色(含Fe3+) 无色黏稠、油状液体
气 味 有 气味 气味
特 性 挥发性(敞口置于空气中,瓶口有 白雾 ) 吸水性、脱水性、腐蚀性
用 途 ①金属 ;
②制造药物;
③人体中含有少量 酸,帮助消化 ①金属 ;
②浓硫酸作干燥剂;
③生产化肥、精炼石油
刺激性
除锈
盐
无
除锈
氢氧化钠、氢氧化钙的物理性质和用途
碱 氢氧化钠 氢氧化钙
色、态 白色 , 溶于水(溶解时放热) 白色 , 溶于水(水溶液俗称
)
俗 名 、 、 (具有强腐蚀性) 、消石灰
制 法 Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
用 途 ①其固体作干燥剂(不能干燥CO2、SO2);
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 土壤、配制波尔多液;
③建筑:用石灰浆砌砖抹墙
固体
极易
烧碱
火碱
苛性钠
粉末
微
石灰水
熟石灰
CaO +H2O Ca(OH)2
酸性
酸碱的化学性质
1.酸的通性(具有通性的原因:酸解离时所生成的阳离子全部是H+)
2.碱的通性(具有通性的原因:碱解离时所生成的阴离子全部是OH-)
中和反应
概念 酸跟碱作用生成 的反应
表示式 酸 + 碱 盐 + 水
反应实质 酸中的 跟碱中的 结合生成水分子,
即H++OH- H2O
盐和水
H+
OH-
中和反应的应用
应用 生活实例
碱中和酸,降低酸性 ①用 中和酸性土壤;
②用 中和工业生产中产生的酸性废水;
③蚊虫叮咬后可涂稀 中和;
④胃酸过多可服含 的药物
酸中和碱,降低碱性 ①用 中和被碱液溅到的皮肤;
②农业上可用碳酸水灌溉植物,中和 土壤;
③用 中和印染厂生产中产生的碱性废水
熟石灰
熟石灰
肥皂水
氢氧化铝
硼酸
碱性
稀硫酸
pH与溶液酸碱度的关系
pH与溶液酸碱度的关系
pH<7 溶液呈 性,pH越小,溶液酸性越强
pH=7 溶液呈 性
pH>7 溶液呈 性,pH越大,溶液碱性越
酸
中
碱
强
(续表)
pH的
测定 用具 pH 或pH计
方法 使用pH试纸测定溶液pH的方法:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴到pH试纸上,把试纸上显示的颜色与标准比色卡进行比较,读出该溶液的pH
溶液酸碱度的应用 在化工生产中,许多反应必须在一定pH的溶液中才能进行
在农业生产中,农作物一般适宜在pH为7或接近7的土壤中生长
测定雨水的pH(因溶解有CO2,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况
测定人体内或排出的液体的pH,可了解人体的健康状况
试纸
重难点一、常见的酸和碱的性质及用途
现有A、B、C、D四种没有标签的无色溶液,分别是稀盐酸、碳酸钠溶液、澄清石灰水、氢氧化钠溶液中的一种,为了鉴别它们进行以下实验,实验步骤及现象如下:
(1)先分别取少量的四种溶液样品于洁净的试管中,再分别向四种溶液中滴加适量紫色石蕊溶液,结果A溶液显红色,B、C、D溶液显蓝色。
(2)B、C溶液混合后有白色沉淀产生,根据现象回答下列问题:
B、C溶液混合发生的反应的化学方程式为
。
(3)物质鉴别完成后,取稀盐酸和氢氧化钠溶液进行实验,如图所示。
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH
请回答以下有关中和反应的问题:
①图1中的图像表示盐酸和氢氧化钠溶液发生反应过程中溶液的pH变化,进行该反应的实验操作是按照图2中 (选填“甲”或“乙”)烧杯所示进行的。
②图3是NaOH溶液与稀盐酸恰好完全反应的微观示意图,若反应后溶液pH为7,图3中微粒的化学式为 ,反应前后各元素的化合价 (选填“改变”或“没有改变”)。
没有改变
H2O
乙
③根据图乙中烧杯所示进行的实验中,用温度计测出烧杯中溶液的温度变化如图4所示:由图4可知,稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应属于 (选填“放热”或“吸热”)反应。
放热
(4)下列物质不能用来鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液的是 ( )
A.硫酸铜溶液 B.pH试纸
C.氯化钠溶液 D.大理石
C
(2)紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝,稀盐酸、碳酸钠溶液、澄清石灰水、氢氧化钠溶液分别显酸性、碱性、碱性、碱性,取四种溶液分别滴加紫色石蕊溶液,能使紫色石蕊溶液变红的是稀盐酸,其余为蓝色,故A为稀盐酸;B、C溶液混合后有白色沉淀产生,则为碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH,因此剩下的D是氢氧化钠。
(3)①图1中的图像pH是从大于7逐渐减小到等于7,最终小于7,说明原溶液呈碱性,往溶液中逐渐滴加酸性溶液,即进行该反应的实验操作是按照图2乙烧杯所示进行的。②氢氧化钠可以和稀盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为HCl+NaOH NaCl+H2O,而氯化钠在溶液中以钠离子和氯离子的形式存在,结合图中信息可以知道微粒为水分子,反应前后各元素的化合价都没有改变。
(4)因为氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,pH试纸可以鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液,稀盐酸与大理石反应生成气体,故不能用来鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液的是氯化钠溶液。
在解决鉴别物质题时,判断的依据是所选试剂需要与待鉴别的物质反应并出现明显不同的现象,因此要熟练掌握物质间的反应及实验的现象才能正确推断鉴别。
酸、碱、盐在工农业生产和日常生活中具有广泛的应用。下列说法不合理的是 ( )
A.稀硫酸、稀盐酸在工业生产中都可用于金属表面除锈
B.生石灰常用作食品干燥剂
C.碳酸铵和熟石灰混合施用,既能给农作物施加氮肥,又能改良酸性土壤
D.被蚊虫叮咬后会感到痛痒,是因为蚊虫分泌出蚁酸,可涂抹呈碱性的肥皂水减轻痛痒
C
【解析】 A.铁锈的主要成分是氧化铁,能与酸反应,所以稀硫酸、稀盐酸在工业生产中都可用于金属表面除锈,选项说法正确;B.生石灰能与水反应,所以生石灰可用作食品干燥剂,选项说法正确;C.碳酸铵与熟石灰反应释放出氨气,造成肥效降低,选项说法错误;D.肥皂水显碱性,蚁酸显酸性,所以被蚊虫叮咬后,可涂抹呈碱性的肥皂水减轻痛痒,选项说法正确。
重难点二、中和反应及pH
某实验小组用氢氧化钠溶液、稀盐酸、酚酞溶液做中和反应的实验,下图为实验过程中溶液的pH变化曲线。下列有关说法正确的是 ( )
A.图中X溶液是氢氧化钠溶液
B.当滴加X溶液的体积为V1时,溶液中大量存在H+
C.当滴加X溶液的体积为V2时,滴加酚酞溶液变红
D.当滴加X溶液的体积大于V2时,加入镁粉后有气泡产生
D
A.由图可知,一开始pH>7,随着X溶液的滴加,溶液的pH逐渐减小,故X溶液是稀盐酸,不符合题意;B.当滴加X溶液的体积为V1时,pH>7,呈碱性,溶液中大量存在OH-,不符合题意;C.当滴加X溶液的体积为V2时,pH=7,在中性溶液中,酚酞溶液不变色,不符合题意;D.当滴加X溶液的体积大于V2时,稀盐酸过量,加入镁粉后,镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,有气泡产生,符合题意。
酸碱中和反应后溶液pH及溶质成分的判断(以氢氧化钠和稀盐酸反应为例)
分类 碱入酸 酸入碱
图像
图像分析 ab段(不含b点) pH<7 溶液中溶质为NaCl、HCl pH>7 溶液中溶质为NaCl、NaOH
b点(恰好完全反应) pH=7 溶液中溶质为NaCl pH=7 溶液中溶质为NaCl
bc段(不含b点) pH>7 溶液中溶质为NaCl、NaOH pH<7 溶液中溶质为NaCl、HCl
某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干个小组展开探究。以下是教学片段,请你参加学习并填写空格。
【演示实验】将一定质量的稀盐酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【提出问题】实验中未观察到明显现象,某同学提出疑问:反应后溶液中溶质是什么?
【猜想与假设】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请补充猜想二。
猜想一:只有NaCl;猜想二: ;猜想三:NaCl和HCl;猜想四:NaCl、NaOH和HCl。
乙组同学认为有一种猜想不合理,不合理的猜想是
,理由是 。
H+和OH-在溶液中不能共存
猜想四
NaCl和NaOH
(1)丙组同学取烧杯中的溶液少许于试管中,滴加几滴CuCl2溶液, (填实验现象),证明溶液中一定没有NaOH。
(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、K2CO3溶液、AgNO3溶液,进行如下三个方案的探究:
无沉淀生成(或无明显现象)
实验
方案 测溶液的pH 滴加
K2CO3溶液 滴加
AgNO3溶液
实验
操作 =
实验
现象 试纸变色,对照比色卡,pH<7 产生白
色沉淀
实验
结论 溶液中有HCl 溶液中有HCl 溶液中
有HCl
产生气泡
【得到结论】通过探究,全班同学一致认为猜想
正确。
三
【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论的活动过程给予肯定,同时指出(2)中存在两处明显错误。同学们经过反思发现以下两处错误:①实验操作中的错误是 。
②实验方案中也有一个错误,错误的原因是
,
。
不能证明溶液中一定有HCl
pH试纸直接伸入待测溶液中
AgNO3和NaCl也能反应生成白色沉淀
【解析】 【猜想与假设】氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,如果恰好完全反应,则溶质为NaCl,如果氢氧化钠过量,则溶质为NaOH、NaCl,如果稀盐酸过量,则溶质为NaCl、HCl,故猜想二为NaCl、NaOH;猜想四不合理,因为氢氧化钠能与盐酸反应生成氯化钠和水,不能共存。【实验探究】(1)氯化铜能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀 和氯化钠,故滴入氯化铜溶液,无明显现象,说明不含氢氧化钠。
(2)结论为溶液中有HCl,碳酸钾能与盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,现象为产生气泡。【得到结论】溶液pH<7,加入碳酸钾,产生气泡,说明溶液中含HCl,故溶质为NaCl、HCl,猜想三成立。【评价反思】①测定溶液的pH,应用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,观察颜色的变化,然后与标准比色卡对照,不能直接伸入待测液中,故操作中的错误是pH试纸直接伸入待测溶液中。②硝酸银和氯化钠、氯化氢均能反应生成氯化银白色沉淀,不能说明溶液中一定含有HCl。
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