内容正文:
第七单元 认识酸和碱
01 思维导图
02 考点速记
第一节 酸及其性质
一、常见的酸
1.酸的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是H+的化合物。
2.常见的酸:盐酸(主要成分HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)、碳酸(H2CO3)等
3.浓盐酸和浓硫酸的比较
物质
浓硫酸
浓盐酸
颜色、状态、气味
无色黏稠的油状液体、无味
无色的液体、有刺激性气味
打开瓶塞
的现象
无明显现象
瓶口有白雾出现
(浓盐酸具有挥发性,会发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)
浓度和密度
常用浓盐酸1.19g/cm3 (37%~38%)
(氯化氢气体溶于水形成,一定是混合物)
常用浓硫酸1.84g/cm3(98%)
吸水性
具有吸水性(物理性质)
不具有吸水性
用途
70%以上用于生产化肥,其余用于生产农药、炸药、染料及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂。
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中有盐酸,可帮助消化。
敞放在空气中的变化(物理变化)
性质
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质量分数
保存
浓盐酸
挥发性
减小
不变
减小
减小
密封
浓硫酸
吸水性
不变
增大
增大
减小
密封
4.浓硫酸腐蚀性
它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。
危险处理:不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
稀硫酸沾在衣服上,水分蒸发后会变成浓硫酸,也要进行处理。
5.浓硫酸的稀释
正确操作
操作要领:
酸入水,沿器壁,慢倾倒,及时搅
手触碰的感觉:烧杯发烫,说明浓硫酸溶于水放出大量热
错误操作
水倒入酸中放出大量热使水沸腾,酸液飞溅,切不可把水注入浓硫酸!
二、 酸的化学性质
1.酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H+,有不同的化学性质是因为电离出的酸根离子不同。
2.酸的化学性质
①与酸碱指示剂反应显色
紫色石蕊溶液变红
无色酚酞不变色
使用点滴板进行实验优点:
操作简单、节约药品、
便于对照、效果较好。
②与活泼金属反应
(不包括浓硫酸和硝酸)
金属+酸→盐+氢气
(置换反应)
铁和酸反应:
与盐酸:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与硫酸:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【现象】铁表面有气泡产生;溶液由无色逐渐变为浅绿色(Fe2+的盐溶液呈浅绿色)
锌和酸反应:
与盐酸:
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
与硫酸:
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
③与金属氧化物反应
金属氧化物+酸→盐+水
(复分解反应)
氧化铁和酸反应:
与盐酸:
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
与硫酸:
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
现象:红色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
注意:酸除去铁表面的锈时不宜长时间浸在酸中
氧化铜和酸反应:
与盐酸:
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与硫酸:
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
现象:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
④与某些盐反应
酸+盐→新盐+新酸
(复分解反应)
HCl与CaCO3反应:
2HCl+CaCO3 = CaCl2+H2O+CO2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
H2SO4与Na2CO3反应:
H2SO4+Na2CO3 = Na2SO4+
H2O+CO2↑
现象:产生大量气泡
除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl
(注意:HCl是稀盐酸,不写↑)
硝酸银能与盐酸反应:
AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓
3.盐的定义:由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物,化学上把这类化合物称为盐。如像BaCl2、FeCl3、BaSO4、CaCO3等。
第二节 碱及其性质
一、常见的碱
1. 碱的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH-的化合物。
2. 常见的碱:KOH(氢氧化钾))、NaOH(氢氧化钠))、Ca(OH)2 (氢氧化钙))、Ba(OH)2(氢氧化钡)、NH3·H2O(氨水)等。
3. 氢氧化钠和氢氧化钙的比较
碱
氢氧化钠(俗称:烧碱、火碱、苛性钠)
氢氧化钙(俗称:消石灰、熟石灰)
化学式
NaOH
Ca(OH)2
颜色、状态
白色块状固体
白色粉末状固体
腐蚀性
强腐蚀性
如果不慎将氢氧化钠溶液沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。
较强腐蚀性
特点
易溶于水,溶于水时放出大量的热。
氢氧化钠固体易吸水而潮解。
微溶于水,溶于水时放热不明显。其水溶液俗称石灰水。熟石灰可由生石灰(主要成分是氧化钙)和水反应生成,反应过程中放出大量的热。反应的化学方程式为:
CaO+H2O=Ca(OH)2
鉴别
通入CO2,产生白色沉淀的为氢氧化钙
用途
用于造纸、印染、炼油、生产化学纤维、生产橡胶等
用于生产农药和漂白剂、土木建筑、改良酸性土壤等
二、碱的化学性质
1. 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH-。
物质
性质
①与酸碱指示剂反应显色
碱溶液(四大强碱的溶液、氨水)能使指示剂变色:
使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
由于弱碱不溶于水,所以弱碱不能使指示剂变色。
②与某些非金属氧化物反应
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)
2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫)
2NaOH+SO3 = Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+ H2O(检验二氧化碳;石灰墙“出汗”)
③碱+盐 → 新碱+新盐
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
第三节 溶液的酸碱性
一、酸碱指示剂
1.发现:英国科学家波义耳
2.定义:能与酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂,简称为指示剂。
3.酸、碱与指示剂的作用实验操作∶
实验现象:
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
变红色
不变色
柠檬汁
变红色
不变色
石灰水
变蓝色
变红色
肥皂水
变蓝色
变红色
食盐水
不变色
不变色
4.常见的酸碱指示剂变色情况:
指示剂溶液
酸溶液
碱溶液
中性溶液
紫色石蕊试液
变红色
变蓝色
紫色
无色酚酞试液
不变色(无色)
变红色
无色
常见指示剂的变色情况:石蕊,酸红碱蓝; 酚酞,碱红酸不变。
【名师点拨】
①酸碱指示剂遇酸性或碱性溶液时,变色的是指示剂。
②酸的溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸;碱的溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱。
③酸碱指示剂只能对酸、碱溶液作出定性判断,而不能对酸碱性的强弱程度作出判断。
二、溶液的酸碱度及表示
1.溶液的酸碱度即表示溶液酸性或碱性强弱的程度,常用pH来表示。
(1)pH的取值范围通常在0~14之间。
pH<7,溶液呈酸性,pH数值越小酸性越强
pH=7,溶液呈中性
pH>7,溶液呈碱性,pH数值越大碱性越强
(2)溶液的酸碱度由溶液中H+或OH-的浓度大小决定,H+浓度越大,酸性越强,OH-浓度越大,碱性越强。
3.pH 的测定方法
(1)测定溶液pH可以用 pH试纸或pH计,最简单的方法是使用 pH 试纸。
(2)使用pH试纸测定溶液pH的方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取(或用滴管吸取)待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
(3)身边一些物质的pH
厕所清洁剂显强酸性,除水垢;炉具清洁剂显强碱性,除酸性的油污;草木灰显碱性,改良酸性土壤。
三、物质的酸碱性对生命活动的意义
1.测定人体内或排出的液体的 pH,可以帮助人们了解身体的健康状况。人体体液的pH如果出现异常,可能会导致生理功能失调或发生疾病,甚至出现"酸中毒"或"碱中毒"。胃液中的胃酸(主要成分是盐酸)能帮助消化食物。剧烈运动时,肌肉里产生乳酸过多,会导致肌肉酸痛。
2.在农业生产中,农作物一般适宜在pH接近于7或等于7 的土壤中生长;在pH<4或pH>8的土壤中,一般不适于种植。
第四节 酸碱中和反应
一、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)概念
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)实质
中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成水的过程,即H++OH-→H2O。由此可知H+和OH-在水溶液中不能共存。
(4)盐
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物统称为盐。例如:氯化钠、氯化钙、硫酸钠等属于盐类物质。
酸、碱、盐的比较
酸
碱
盐
水溶液中解离出的离子
H+和酸根离子
OH-和金属离子
金属离子(或铵根离子)
和酸根离子
特点
阳离子全部是H+
阳离子全部是OH-
--
举例
HCl、H2SO4
NaOH、Ca(OH)2
NaCl、Na2CO3、NaHCO3
(5)中和反应的证明
方法1.
①向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液
②逐滴滴加稀盐酸,并振荡
③将无色溶液蒸发
溶液变红(溶液显碱性)
溶液红色逐渐变浅,直到恰好变为无色
得到白色晶体(有新物质生成)
方法2.稀盐酸中滴加酚酞溶液,显示无色,再向混合液中滴加氢氧化钠溶液,仍然无色,也能证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。
典例分析:向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一段时间后,再滴加酚酞溶液,溶液仍然是无色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好反应?正确吗?如不正确请分析和验证。
分析:不能,滴加酚酞溶液为无色,可能是恰好反应,也可能是酸过量。
证明:①滴加紫色石蕊溶液,若变红,则酸过量
②加入少量活泼金属,如铁粉/镁条,若产生气泡,则酸过量
③加入金属氧化物,如氧化铁/氧化铜粉末。若固体减少,溶液变为黄色/蓝色,则酸过量
④加入不溶性的碱,如氢氧化铜/氢氧化铁,若固体溶解,溶液变为蓝色/黄色,则酸过量
⑤加入碳酸盐,如碳酸钙/碳酸钠,若产生气泡,则酸过量
⑥测溶液pH,若pH<7,则酸过量,若pH=7,则恰好反应
二、中和反应的应用
(1)改良土壤农作物一般适宜在中性或接近中性土壤中生长,如果土壤酸性或碱性太强都不利于农作物的生长。若某地区土壤显酸性,可将适量的熟石灰加入土壤中,以中和酸性物质。
注意:不用氢氧化钠,因为NaOH的碱性、腐蚀性很强。
(2)处理工厂废水
①一般用熟石灰中和硫酸厂的废水。H2SO4+Ca(OH)2 =CaSO4+2H2O
②若工厂的废水显碱性,则可用硫酸中和。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(3)用于医药
①人的胃液中含有适量的盐酸,可以帮助消化。但是胃酸过多,反而造成消化不良,可以服用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和胃酸过多。【Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O】【2HCl+Mg(OH)3 =MgCl2+2H2O】
注意:不用氢氧化钙和氢氧化钠,因为Ca(OH)2和NaOH都有腐蚀性。
②被黄蜂蛰了(黄蜂毒液显碱性)可以涂抹食醋减轻痛痒;被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹碱性物质,如肥皂水、牙膏等物质可以减轻痛痒。
03 素养提升
一、酸、碱溶液的稀释过程中pH的变化曲线
稀释的类型
结论和解释
酸溶液中加水
①曲线起点pH<7,
可判断是往酸溶液中加水稀释
②往酸溶液中加水稀释,溶液的pH会逐渐增大,但pH不会大于或等于7,
只会随着水量的增加无限接近7
碱溶液中加水
1 曲线起点pH>7,
可判断是往碱溶液中加水稀释
②往酸溶液中加水稀释,溶液的pH会逐渐增大,但pH不会大于或等于7,
只会随着水量的增加无限接近7
向碱溶液中加酸
①起点pH>7,溶液显碱性,判断为向碱溶液中加入酸的pH变化图象
②各点分析
A点. pH>7,溶质为NaOH
B点. pH>7,碱过量,溶质为NaOH、NaCl
C点. pH=7,恰好完全反应,溶质为NaCl
D点. pH<7,酸过量,溶质为NaCl、HCl
向酸溶液中加入碱
①起点pH<7,溶液显酸性,判断为酸溶液中加入碱的pH变化图象
②各点分析
A点. pH<7,溶质为HCl
B点. pH<7,酸过量,溶质为HCl、NaCl
C点. pH=7,恰好完全反应,溶质为NaCl
D点. pH>7,碱过量,溶质为NaCl、NaOH
二、中和反应的认识
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
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第七单元 认识酸和碱
01 思维导图
02 考点速记
第一节 酸及其性质
一、常见的酸
1.酸的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是H+的化合物。
2.常见的酸:盐酸(主要成分HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、醋酸(CH3COOH)、碳酸(H2CO3)等
3.浓盐酸和浓硫酸的比较
物质
浓硫酸
浓盐酸
颜色、状态、气味
无色黏稠的油状液体、无味
无色的液体、有刺激性气味
打开瓶塞
的现象
无明显现象
瓶口有白雾出现
(浓盐酸具有挥发性,会发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成盐酸小液滴)
浓度和密度
常用浓盐酸1.19g/cm3 (37%~38%)
(氯化氢气体溶于水形成,一定是混合物)
常用浓硫酸1.84g/cm3(98%)
吸水性
具有吸水性(物理性质)
不具有吸水性
用途
70%以上用于生产化肥,其余用于生产农药、炸药、染料及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它做干燥剂。
重要化工产品。用于金属表面除锈、制造药物(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中有盐酸,可帮助消化。
敞放在空气中的变化(物理变化)
性质
溶质质量
溶剂质量
溶液质量
溶质质量分数
保存
浓盐酸
挥发性
减小
不变
减小
减小
密封
浓硫酸
吸水性
不变
增大
增大
减小
密封
4.浓硫酸腐蚀性
它能夺取纸张、木材、布料、皮肤(都由含碳、氢、氧等元素的化合物组成)里的水分,生成黑色的炭。
危险处理:不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
稀硫酸沾在衣服上,水分蒸发后会变成浓硫酸,也要进行处理。
5.浓硫酸的稀释
正确操作
操作要领:
酸入水,沿器壁,慢倾倒,及时搅
手触碰的感觉:烧杯发烫,说明浓硫酸溶于水放出大量热
错误操作
水倒入酸中放出大量热使水沸腾,酸液飞溅,切不可把水注入浓硫酸!
二、 酸的化学性质
1.酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出H+,有不同的化学性质是因为电离出的酸根离子不同。
2.酸的化学性质
①与酸碱指示剂反应显色
紫色石蕊溶液变红
无色酚酞不变色
使用点滴板进行实验优点:
操作简单、节约药品、
便于对照、效果较好。
②与活泼金属反应
(不包括浓硫酸和硝酸)
金属+酸→盐+氢气
(置换反应)
铁和酸反应:
与盐酸:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与硫酸:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【现象】铁表面有气泡产生;溶液由无色逐渐变为浅绿色(Fe2+的盐溶液呈浅绿色)
锌和酸反应:
与盐酸:
Zn+2HCl = ZnCl2+H2↑
与硫酸:
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
③与金属氧化物反应
金属氧化物+酸→盐+水
(复分解反应)
氧化铁和酸反应:
与盐酸:
Fe2O3+6HCl = 2FeCl3+3H2O
与硫酸:
Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O
现象:红色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色
注意:酸除去铁表面的锈时不宜长时间浸在酸中
氧化铜和酸反应:
与盐酸:
CuO+2HCl = CuCl2+H2O
与硫酸:
CuO+H2SO4 = CuSO4+H2O
现象:黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
④与某些盐反应
酸+盐→新盐+新酸
(复分解反应)
HCl与CaCO3反应:
2HCl+CaCO3 = CaCl2+H2O+CO2↑
现象:固体逐渐溶解,产生气泡
H2SO4与Na2CO3反应:
H2SO4+Na2CO3 = Na2SO4+
H2O+CO2↑
现象:产生大量气泡
除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl
(注意:HCl是稀盐酸,不写↑)
硝酸银能与盐酸反应:
AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓
3.盐的定义:由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物,化学上把这类化合物称为盐。如像BaCl2、FeCl3、BaSO4、CaCO3等。
第二节 碱及其性质
一、常见的碱
1. 碱的定义:物质溶于水时,形成的阳离子全部是OH-的化合物。
2. 常见的碱:KOH(氢氧化钾))、NaOH(氢氧化钠))、Ca(OH)2 (氢氧化钙))、Ba(OH)2(氢氧化钡)、NH3·H2O(氨水)等。
3. 氢氧化钠和氢氧化钙的比较
碱
氢氧化钠(俗称:烧碱、火碱、苛性钠)
氢氧化钙(俗称:消石灰、熟石灰)
化学式
NaOH
Ca(OH)2
颜色、状态
白色块状固体
白色粉末状固体
腐蚀性
强腐蚀性
如果不慎将氢氧化钠溶液沾到皮肤上,先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液。
较强腐蚀性
特点
易溶于水,溶于水时放出大量的热
氢氧化钠固体易吸水而潮解
微溶于水,溶于水时放热不明显。其水溶液俗称石灰水。熟石灰可由生石灰(主要成分是氧化钙)和水反应生成,反应过程中放出大量的热。反应的化学方程式为:吸水而潮解
鉴别
通入CO,产生白色沉淀的为氢氧化钙
用途
用于造纸、印染、炼油、生产化学纤维、生产橡胶等
用于生产农药和漂白剂、土木建筑、改良酸性土壤等
二、碱的化学性质
1. 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的OH-。
物质
性质
①与酸碱指示剂反应显色
碱溶液(四大强碱的溶液、氨水)能使指示剂变色:
使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
由于弱碱不溶于水,所以弱碱不能使指示剂变色。
②与某些非金属氧化物反应
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)
2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O(用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫)
2NaOH+SO3 = Na2SO4+H2O
Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓+ H2O(检验二氧化碳;石灰墙“出汗”)
③碱+盐 → 新碱+新盐
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
第三节 溶液的酸碱性
一、酸碱指示剂
1.发现:英国科学家波义耳
2.定义:能与酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂,简称为指示剂。
3.酸、碱与指示剂的作用实验操作∶
实验现象:
加入紫色石蕊溶液后的颜色变化
加入无色酚酞溶液后的颜色变化
白醋
变红色
不变色
柠檬汁
变红色
不变色
石灰水
变蓝色
变红色
肥皂水
变蓝色
变红色
食盐水
不变色
不变色
4.常见的酸碱指示剂变色情况:
指示剂溶液
酸溶液
碱溶液
中性溶液
紫色石蕊试液
变红色
变蓝色
紫色
无色酚酞试液
不变色(无色)
变红色
无色
常见指示剂的变色情况:石蕊,酸红碱蓝; 酚酞,碱红酸不变。
【名师点拨】
①酸碱指示剂遇酸性或碱性溶液时,变色的是指示剂。
②酸的溶液一定显酸性,显酸性的溶液不一定是酸;碱的溶液一定显碱性,显碱性的溶液不一定是碱。
③酸碱指示剂只能对酸、碱溶液作出定性判断,而不能对酸碱性的强弱程度作出判断。
二、溶液的酸碱度及表示
1.溶液的酸碱度即表示溶液酸性或碱性强弱的程度,常用pH来表示。
(1)pH的取值范围通常在0~14之间。
pH<7,溶液呈酸性,pH数值越小酸性越强
pH=7,溶液呈中性
pH>7,溶液呈碱性,pH数值越大碱性越强
(2)溶液的酸碱度由溶液中H+或OH-的浓度大小决定,H+浓度越大,酸性越强,OH-浓度越大,碱性越强。
3.pH 的测定方法
(1)测定溶液pH可以用 pH试纸或pH计,最简单的方法是使用 pH 试纸。
(2)使用pH试纸测定溶液pH的方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用干燥洁净的玻璃棒蘸取(或用滴管吸取)待测溶液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出该溶液的pH。
(3)身边一些物质的pH
厕所清洁剂显强酸性,除水垢;炉具清洁剂显强碱性,除酸性的油污;草木灰显碱性,改良酸性土壤。
三、物质的酸碱性对生命活动的意义
1.测定人体内或排出的液体的 pH,可以帮助人们了解身体的健康状况。人体体液的pH如果出现异常,可能会导致生理功能失调或发生疾病,甚至出现"酸中毒"或"碱中毒"。胃液中的胃酸(主要成分是盐酸)能帮助消化食物。剧烈运动时,肌肉里产生乳酸过多,会导致肌肉酸痛。
2.在农业生产中,农作物一般适宜在pH接近于7或等于7 的土壤中生长;在pH<4或pH>8的土壤中,一般不适于种植。
第四节 酸碱中和反应
一、中和反应
1.实验探究:氢氧化钠和盐酸反应
实验操作及现象
实验分析及结论
氢氧化钠溶液能使无色的酚酞溶液变红,滴入稀盐酸后,稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,当稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,溶液变成无色,反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O
注意事项
①实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使稀盐酸和氢氧化钠溶液充分接触
②实验时用胶头滴管慢慢滴入,便于控制加入稀盐酸的量,同时便于清楚地观察溶液的颜色变化,当观察到溶液由红色变为无色时,立即停止滴加稀盐酸,防止稀盐酸过量
2.中和反应
(1)概念
酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。
(2)表达式:酸+碱→盐+水
例如∶NaOH+HCl=NaCl+H2O;Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
(3)实质
中和反应的实质是酸中的H+和碱中的OH-结合生成水的过程,即H++OH-→H2O。由此可知H+和OH-在水溶液中不能共存。
(4)盐
由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物统称为盐。例如:氯化钠、氯化钙、硫酸钠等属于盐类物质。
酸、碱、盐的比较
酸
碱
盐
水溶液中解离出的离子
H+和酸根离子
OH-和金属离子
金属离子(或铵根离子)
和酸根离子
特点
阳离子全部是H+
阳离子全部是OH-
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举例
HCl、H2SO4
NaOH、Ca(OH)2
NaCl、Na2CO3、NaHCO3
(5)中和反应的证明
方法1.
①向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液
②逐滴滴加稀盐酸,并振荡
③将无色溶液蒸发
溶液变红(溶液显碱性)
溶液红色逐渐变浅,直到恰好变为无色
得到白色晶体(有新物质生成)
方法2.稀盐酸中滴加酚酞溶液,显示无色,再向混合液中滴加氢氧化钠溶液,仍然无色,也能证明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应。
典例分析:向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸一段时间后,再滴加酚酞溶液,溶液仍然是无色,说明稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好反应?正确吗?如不正确请分析和验证。
分析:不能,滴加酚酞溶液为无色,可能是恰好反应,也可能是酸过量。
证明:①滴加紫色石蕊溶液,若变红,则酸过量
②加入少量活泼金属,如铁粉/镁条,若产生气泡,则酸过量
③加入金属氧化物,如氧化铁/氧化铜粉末。若固体减少,溶液变为黄色/蓝色,则酸过量
④加入不溶性的碱,如氢氧化铜/氢氧化铁,若固体溶解,溶液变为蓝色/黄色,则酸过量
⑤加入碳酸盐,如碳酸钙/碳酸钠,若产生气泡,则酸过量
⑥测溶液pH,若pH<7,则酸过量,若pH=7,则恰好反应
二、中和反应的应用
(1)改良土壤农作物一般适宜在中性或接近中性土壤中生长,如果土壤酸性或碱性太强都不利于农作物的生长。若某地区土壤显酸性,可将适量的熟石灰加入土壤中,以中和酸性物质。
注意:不用氢氧化钠,因为NaOH的碱性、腐蚀性很强。
(2)处理工厂废水
①一般用熟石灰中和硫酸厂的废水。H2SO4+Ca(OH)2 =CaSO4+2H2O
②若工厂的废水显碱性,则可用硫酸中和。H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
(3)用于医药
①人的胃液中含有适量的盐酸,可以帮助消化。但是胃酸过多,反而造成消化不良,可以服用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和胃酸过多。【Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O】【2HCl+Mg(OH)3 =MgCl2+2H2O】
注意:不用氢氧化钙和氢氧化钠,因为Ca(OH)2和NaOH都有腐蚀性。
②被黄蜂蛰了(黄蜂毒液显碱性)可以涂抹食醋减轻痛痒;被蚊虫叮咬(分泌蚁酸)后涂抹碱性物质,如肥皂水、牙膏等物质可以减轻痛痒。
03 素养提升
一、酸、碱溶液的稀释过程中pH的变化曲线
稀释的类型
结论和解释
酸溶液中加水
①曲线起点pH<7,
可判断是往酸溶液中加水稀释
②往酸溶液中加水稀释,溶液的pH会逐渐增大,但pH不会大于或等于7,
只会随着水量的增加无限接近7
碱溶液中加水
1 曲线起点pH>7,
可判断是往碱溶液中加水稀释
②往酸溶液中加水稀释,溶液的pH会逐渐增大,但pH不会大于或等于7,
只会随着水量的增加无限接近7
向碱溶液中加酸
①起点pH>7,溶液显碱性,判断为向碱溶液中加入酸的pH变化图象
②各点分析
A点. pH>7,溶质为NaOH
B点. pH>7,碱过量,溶质为NaOH、NaCl
C点. pH=7,恰好完全反应,溶质为NaCl
D点. pH<7,酸过量,溶质为NaCl、HCl
向酸溶液中加入碱
①起点pH<7,溶液显酸性,判断为酸溶液中加入碱的pH变化图象
②各点分析
A点. pH<7,溶质为HCl
B点. pH<7,酸过量,溶质为HCl、NaCl
C点. pH=7,恰好完全反应,溶质为NaCl
D点. pH>7,碱过量,溶质为NaCl、NaOH
二、中和反应的认识
①中和反应生成盐和水,但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应,中和反应的反应物必须是酸和碱,若生成盐和水的反应的反应物不是酸和碱,则该反应不属于中和反应。
如2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O不属于中和反应。
②中和反应不属于基本反应类型。
③有些中和反应发生时从外观看无明显现象,需加入酸碱指示剂,借助酸碱指示剂颜色的变化判断反应是否发生及确定中和反应的终点。
④并不是所有的中和反应都没有现象,一些难溶性碱和酸进行反应时,难溶性碱会溶解,如硫酸与氢氧化铜反应时蓝色固体会逐渐溶解,形成蓝色溶液。
中和反应举例
现象
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
白色固体溶解,生成无色溶液
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
蓝色固体溶解,生成蓝色溶液
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O
生成白色沉淀
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