内容正文:
第八单元 常见的酸、碱、盐
01 思维导图
02 考点速记
8.1 溶液的酸碱性
一、酸碱指示剂及性质
1. 酸碱指示剂:像石蕊、酚酞这些能跟酸性溶液或碱性溶液起作用而显不同颜色的物质。
2. 常用的紫色的 石蕊试液 和无色 的酚酞试液 两种。它们的主要性质是紫色的石蕊试液遇酸性溶液变成 红 色,遇碱性溶液变成 蓝 色;无色的酚酞试液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变成 红 色(可以简记为:“紫石酸红遇碱蓝,无酚酸无遇碱红”)。
二、酸碱性溶液与pH及与生命活动
1. 溶液的酸碱性与pH的关系,如图所示:
(1)酸性溶液的pH<7;中性溶液的pH=7;碱性溶液的pH>7,可简记:“小酸大碱中7”;
(2)pH越小,溶液的酸性越强;pH越大,溶液的碱性越强。
2. 物质的pH及与生命活动
(1)食醋、酸奶、酸雨等pH小于7,酸性;肥皂、漂白液等大于7,显碱性。
(2)血液pH在7.35~7.45间;胃液pH在0.9~1.5之间,人的胃液显酸性。
(3)利用草木灰、熟石灰等物质调节土壤的酸碱性,为植物生长提供最适宜环境。
8.2 常见的酸和碱
一、常见的酸
1. 稀盐酸与硫酸的特性和用途
浓盐酸
浓硫酸
特性
挥发性:打开瓶口,出现 白雾
原因:挥发出的HCl气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴
吸水性:敞口放置一段时间,浓硫酸质量增加
脱水性:(强烈 腐蚀 性):有机物中的氢、氧元素以水的形式脱出,只剩下黑色的碳
用途
人体胃液中含有盐酸,用来消化食物
常用作干燥剂;是重要的化工原料
变化
敞口放置质量 变小 ,浓度 变小
敞口放置质量 变大 ,浓度 变小
稀释
稀释浓硫酸时,一定要把 浓硫酸 沿着器壁缓慢注入 水 里,并不断搅拌,切不可将 水 倒入 浓硫酸 里; 原因:若将水倒入浓硫酸中,由于水的密度小于浓硫酸,水会浮在浓硫酸上面,产生的热量使水立即沸腾,使酸液四处飞溅造成伤害
【特别提醒】(1)浓盐酸、浓硫酸都要密封保存。
(2)浓硫酸有强烈的腐蚀性,不慎沾在衣服或皮肤上,要立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
2. 稀盐酸与硫酸的化学性质
化学性质
盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)
与酸碱指示剂的作用
紫色石蕊溶液 变红色 ;无色酚酞溶液 不变色
与活泼金属的反应
酸+活泼金属——盐+氢气:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
与金属氧化物的反应
酸+金属氧化物——盐+水:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
CuO+2HCl—2CuCl2+H2O;CuO+H2SO44=CuSO4+H2O
与碱反应
酸+碱——盐+水:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
2NaOH十H2SO4 = Na2SO4 十2H2O; Ca(OH)2 十2HCl=CaCl2 十2H2O
与盐反应
酸+盐——新盐+新酸:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+2H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
二、常见的碱
1.碱的物理性质及用途
常见的碱
氢氧化钠
氢氧化钙
俗名
火碱 烧碱 、 苛性钠
熟石灰、 消石灰
溶解性
易溶于 水,溶解时放出大量的热
微溶于 水,溶解度随 温度升高而 减小
吸水性
易吸收空气中的水蒸气而潮解
腐蚀性
有强烈的腐蚀性
微弱的腐蚀性
工业制法
Ca(OH)2 十Na2CO3 = CaCO3 +十2NaOH
CaO 十H2O= Ca(OH)2
保存及原因
密封保存;易吸收空气中水 分而潮解,易与空气中的二氧化碳反应而变质
密封保存;易与空气中的二氧化碳反应而变质
用途
作某些气体的干燥剂,重要的化工原料,用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工艺,可去除油污
建筑材料,配制农药波尔多液,改良酸性土壤
【特别提醒】氢氧化钠有强烈的腐蚀性,不慎沾到衣服或皮肤上,要立即用大量的水冲洗,再涂上稀硼酸溶液。氢氧化钙虽然 只有微弱的腐蚀性,但使用时也要小心,不能长时间接触。
2.常见碱的化学性质
化学性质
氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙Ca(OH)2
与酸碱指示剂的作用
紫色石蕊溶液变蓝;无色酪酥溶液变红
与非金属氧化物的反应
碱+非金属氧化物——盐+水;2NaOH十CO2= Na2CO3十H2O
Ca(OH)2十CO2=CaCO3十H2O(用于检验CO2);2NaOH十SO2= Na2SO4十H2O
与酸反应
碱+酸——盐+水
与盐反应
碱+盐——新盐+新碱:2NaOH十CuSO4 =Na2SO4十Cu(OH)2;
Ca(OH)2十Na2CO3=CaCO3 +十2NaOH
【特别提醒】(1)碱与非金属氧化物反应,碱必须是可溶性碱。非金属氧化物一般为CO2、SO2、SO3 等气体,CO气体不与碱反应。
(2)碱与盐反应,碱和盐都必须可溶。
(3)碱具有相似的化学性质,是因为碱溶液中都含有OH-;不同的碱,化学性质不同的原因是金属离子不同。
(4)二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应无明显现象,无法确定反应是否发生,所以需要借助简单的实验,通过明显的现象来判断是否发生。
8.3 酸和碱反应
一、中和反应
1. 中和反应是指 酸与碱作用生成盐和水的反应 。其实质酸溶液中的 H+ 和碱溶液中的 OH﹣ 生成水(H2O)。
2. 常见的中和反应有:NaOH+HCl=NaCl+H2O、2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O、H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O。
3. 中和反应具体的操作步骤:以在氢氧化钠溶液中加入盐酸为例。
首先在烧杯中加入10mL氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞试液(使溶液成红色),再用胶头滴管慢慢地向其中滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变成无色为止。
其中,酚酞试液的作用是根据酚酞的颜色逐渐变浅至消失,既可以说明中和反应的进行,也可以说明反应的完全;但是不可说明是否滴入过多的酸性溶液而使试液呈酸性(因为酚酞溶液无法使酸性溶液显色)。
二、复分解反应
1. 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. 特点:在水溶液中相互交换离子,元素化合价 不变 ,即“双交换,价不变”。
3. 反应类型
(1)盐十酸一新酸十新盐;(2)盐十碱一新碱十新盐;(3)盐十盐一新盐十新盐;(4)酸十金属氧化物一盐十水
4. 反应条件
只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有 气体 、有沉淀或有水生成时,复分解反应才可以发生。
三、中和反应的应用
1. 改变土壤的酸碱性:根据土壤情况,可以利用 中和反应 ,在土壤中加入酸性或碱性物质,以调节土壤的酸碱性,利于植物生长。如,土壤呈酸性,将适量的 熟石灰 撒入土壤中,以中和其酸性。
2.处理工厂的废水:工厂里的废水常呈现酸性或碱性,若直接排放将会造成水污染,需进行一系列的处理。碱性污水需用酸来 中和 ,酸性污水需用 碱 来中和。如,硫酸厂的污水中含有硫酸等杂质,可以用适量的熟石灰来进行中和处理(生成硫酸钙沉淀和水)。
3.用于医药:人的胃液里含有适量的 盐酸 (即胃液的pH值为0.9~1.5),可以帮助消化食物;如,用含氢氧化铝的药片可治疗胃酸过多,生成氯化铝和水。 另外,被蚊虫叮咬后,蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸,从而使皮肤肿痛。若在患处涂一些含有 碱性 物质(如NH3•H2O)的药水,来中和蚊虫分泌出的蚁酸,就可减轻痛痒。
4.调节溶液酸碱性:在科学实验时,经常要把溶液的pH控制在一定范围内,如果溶液的酸性或碱性太强,就可以用适当的碱或酸调节溶液的 pH 。
8.4 常见的盐
一、几种常见盐的用途
名称
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
碳酸钙
化学式
NaCl
Na2CO3
NaHCO3
CaCO3
俗名
食盐
纯碱 、苏打
小苏打
石灰石
颜色状态
白色固体
白色固体
白色固体
白色固体
溶解性
易溶
易溶
易溶
不溶
溶液酸碱性
中性
弱 碱性
弱碱性
主要用途
食用调味品,配制 生理盐水,农业上用来 选种 、消除积雪等
生产玻璃、造纸、纺织、生产洗涤剂 等
焙制 糕点 、治疗胃酸过多症
建筑材料、作 补钙剂
二、盐的组成和化学性质
反应物
通性
反应类型
与酸反应
通式
酸 十盐—(新)盐 十(新)酸
复分解反应
化学方程式
Na2CO3+2HCl—2NaCl+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl—CaCl2 +H2O+CO2↑ (有气泡产生)
NaHCO3+HCl— NaCl+H2O+ CO2↑
AgNO3+HCl—AgCl↓+HNO3(有白色沉淀产生)
与碱反应
通式
盐十碱—(新)碱 十(新)盐
复分解反应
化学方程式
CuSO4+2NaOH—Cu(OH)2↓ +Na2SO4(有蓝色沉淀)
Na2CO3+Ca(OH)2—2NaOH +CaCO3↓ (有白色沉淀)
与盐反应
通式
盐 十盐—(新)盐 十(新)盐
化学方程式
Na2CO3+CaCl2—CaCO3↓+2NaCl
BaCl2+Na2SO4—BaSO4 ↓+2Na Cl(有白色沉淀)
AgNO3+NaCl—AgCl ↓+NaNO3(有白色沉淀)
8.5 化学肥料
一、常用化肥
1.氮、磷、钾和复合肥料
种类
作用
现象判断
氮肥
碳酸氢铵(NH4HCO3)
硝酸铵(NH4NO3)
尿素(CO(NH2)2)
促进作物的茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高蛋白质的含量。生长过程中的主要作用: 长叶
叶色 发黄 ,缺氮肥
磷肥
名称
化学式
促进作物生长,根系发达,增强作物的抗寒、抗旱能力。生长过程中的主要作用: 长根
抗寒、抗旱能力差,说明根系短小,缺 磷肥
磷矿粉
Ca3(PO4)2
过磷酸钙
Ca(H2PO4)2
钾肥
名称
化学式
促进作物生长,茎秆粗硬,增强作物的抗病虫害和抗倒伏的能力。生长过程中的主要作用:长茎
叶边长黄易倒伏,说明新陈代谢能力差,茎秆细弱,缺 钾肥
氯化钾
KCl
复合肥(含有N、P、K中的
两种或两种
以上)
名称
化学式
同时提供多种营养素
硝酸钾
KNO3
磷酸氢二铵
(NH4)2HPO4
磷酸二氢铵
NH4H2PO4
2. 氮、磷、钾肥的简易鉴别
(1)取氮、磷、钾肥样品于试管中观察外观:磷肥为 灰白色 粉末,大多不溶于水或部分溶于水,氮肥和钾肥为白 色晶体,全部易溶于水。
(2)取氮肥(铵盐)和钾肥分别放入研钵中,加熟石灰研磨。产生 有刺激性气味 并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的是氮肥,另一种为钾肥。
【特别提醒】铵和碱性肥料不能混合使用,因为铵盐能与碱性物质反应,生成氨气,降低肥效。
3. 化肥产生的污染的三个方面
(1)大气污染,会产生氨气、氮氧化物等多种气体,氮氧化物是形成光化学烟雾和 酸雨 的重要原因。
(2)水体污染,化肥中的N、P元素有害物质会随降水和土壤水分运动进入水体,造成水体 富营养化 ,会导致水质恶化。
(3)土壤污染,大量施用化肥会导致土壤的生产能力逐渐下降,土壤 板结 等。
03 素养提升
易错点辨析
1. 酸碱指示剂与酸性或碱性溶液作用是哪个变色?
酸碱指示剂是与酸性或碱性的溶液起作用而显示不同颜色,显色的物质是指示剂 ,而不是酸性或碱性 的溶液。
2. 能够使酸碱指示剂显示不同的颜色一定是酸或碱的溶液
酸或碱的溶液能够使酸碱指示剂显示不同的颜色,但是能够使酸碱指示剂显示不同的颜色的不一定就是酸或碱的溶液。如,纯碱溶液 能够使石蕊试液变蓝,酚酞试液变红;只能说此溶液显碱性,而不能说此溶液是碱的溶液(因为纯碱溶液是盐溶液)。同理,硫酸氢钠溶液 能够使石蕊试液变红,酚酞试液不变色;只能说此溶液显酸性,而不能说此溶液是酸的溶液(因为硫酸氢钠溶液是盐溶液)。
3. 浓硫酸敞口放置浓度都是变小吗?
浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水份,浓度会变小。
4. 所有金属都能和酸反应产生氢气吗?
酸能跟多种活泼金属起反应,通常生成盐和氢气,只有位于金属活动性顺序表中氢前面的金属才能与稀盐酸(或稀硫酸)反应,产生氢气,而位于氢后的金属却不能。
5. 盐与碱、盐与盐的固体状态下能反应吗?
盐与碱、盐与盐反应,反应物都必须可溶的,在溶液状态下进行。
6. 碳酸盐(碳酸钙、碳酸氢钙)检验只能有酸吗?
CO3 (2)— 、HCO3 (—)的检验方法除了用酸之外,还要用澄清石灰水 。 因为与酸反应产生气体的还可能是活泼的金属 。
方法如下:向其中加入酸,如有气泡产生,再将生成的气体通入澄清的石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则该盐的组成中含有碳酸根离子(或碳酸氢根离子)。
方法提炼
1. 溶液的酸碱性测定
(1)使用酸碱指示剂的方法:
首先,取少量的待测溶液与试管中,然后,向其中滴加几滴紫色的石蕊试液,振荡;若溶液变成红色,该溶液就显酸性;若溶液不变色,该溶液显中性;若溶液变成蓝色,该溶液显碱性。同理,可以向待测溶液中滴加无色的酚酞试液来测定;此时只能测定出溶液的碱性(使酚酞试液变成红色的),而不能测定出溶液的酸性或中性(因为酚酞试液在酸性或中性溶液中都是无色的)。
(2)使用pH试纸的方法:
首先,用干燥的玻璃棒蘸取(或胶头滴管吸取)少量的待测溶液,并滴在放在干燥的玻璃皿或白瓷板上的干燥pH试纸上;然后,再把试纸显示的颜色与标准比色卡做比较,即可得出待测溶液的pH。当pH值<7时,该溶液为酸性;当pH值=7时,该溶液为中性;当pH值>7,该溶液为碱性。
(3)可以根据酸或碱的其他的化学性质来测定酸溶液或碱溶液的酸碱性。如,向某溶液中插入铁丝时,若有气泡冒出,该溶液为酸溶液等。
2. 浓硫酸不慎沾在衣服或皮肤上怎么办?
浓硫酸有强烈的腐蚀性,不慎沾在衣服或皮肤上,要立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
3. 检测中和反应是否在进行的方法
(1)用pH试纸来检测:一般在中和反应进行时,反应前后溶液的pH会变化,用pH来检测中和反应是否进行是最直接的方式。
(2)用探测温度的方法:一般来说,中和反应都是放热的反应(但是放热反应不一定是中和反应,如燃烧等)。可以通过探测溶液的温度是否升高,来推断中和反应的进行和完全。
4. 中和反应的微观本质
1. 定义:中和反应是指酸与碱互相交换成分,生成盐和水的化学反应。如,稀盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)反应生成氯化钠(NaCl)和水(H2O),方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O。
2. 微观本质:中和反应的本质是酸溶液中的氢离子(H⁺)与碱溶液中的氢氧根离子(OH⁻)结合生成水分子的过程:H++OH−=H2O,这个过程不仅涉及离子的结合,还伴随着盐的生成。
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