内容正文:
酸和碱
知识框架
内容要求
(对应课标P22)
(1)认识酸和碱的主要性质,举例说明酸和碱在日常生活中的用途和其对人类的影响;知道酸与碱使用的注意事项。
(2)初步学会酸碱指示剂和pH检验溶液的酸碱性。
内容要点
要点1 酸碱指示剂和pH检验溶液的酸碱性
(1)酸碱性指的是使酸碱指示剂变色的性质。
酸性溶液能使紫色石蕊试液变 红色 ,不能使酚酞试液变色。
碱性溶液能使紫色石蕊试液变 蓝色 ,使无色酚酞试液变 红色 。
红色
蓝色
红色
(2)酸碱度指的是定量表达酸碱性的强弱程度,常用pH表示, pH 范围在0~14之间,常用 pH试纸 测定。
当pH>7时,溶液显 碱性 ,pH越大, 碱性 越强;
当pH=7时,溶液显 中性 ;
当pH<7时,溶液显 酸性 ,pH越小, 酸性 越强。
用pH试纸测定酸碱度的方法: 用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照 。
注意事项:不能直接把试纸浸入被测试的溶液中,否则会污染溶液;不能将玻璃棒润湿后再蘸取,否则会稀释溶液。
pH
pH试纸
碱性
碱性
中性
酸性
酸性
用洁净的玻璃棒蘸取被测试的溶液,滴
在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照
【典例展示】
例1 人的体液必须维持在一定的酸碱度范围内,如果出现异常,则可能导致疾病。下表是人体内的一些液体和排泄物的正常pH范围。下列有关说法正确的是( C )
液体 血浆 胃液 胆汁 尿液 唾液
pH 7.35~7.45 0.9~1.5 7.1~7.3 4.7~8.4 6.6~7.1
A. 胆汁、血浆都呈碱性,且胆汁的碱性比血浆的更强
B. 胃液一定呈酸性,尿液一定呈碱性
C. 当胆汁pH<7.1或pH>7.3时,人体可能出现疾病
D. 有些蚊虫叮咬人后,会分泌出蚁酸,使叮咬处很快肿成大包而痛痒,这时候涂唾液一定可以中和蚁酸而减轻痛痒
答案:C
要点2 常见的酸的性质和用途
(1)几种常见的酸
①物理性质
颜色、状态 气味 挥发性
浓盐酸 无色液体,工业用的盐酸常显 黄色 (含Fe3+) 刺激性 气味 易挥发,打开瓶塞,出现 白雾
浓硫酸 无色稠状液体 无味 不挥发
黄色
刺激性
白雾
②用途
盐酸:重要化工原料。用于金属表面 除锈 ,制造药物等;人体胃液中含有 盐酸 ,可帮助消化。
硫酸:重要化工原料。用于生产化肥、农药、火药、染料及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有 吸水 性,在实验中常用它做气体 干燥剂 。
除锈
盐酸
吸水
干
燥剂
(2)浓硫酸的腐蚀性
①浓硫酸有强烈的 腐蚀性 和 脱水性 ,它能使纸张、面料、蔗糖等物质 脱水 变成黑色的炭。
②注意事项:浓硫酸溶于水会放出大量的热。在稀释浓硫酸时一定要把 浓硫酸 沿着器壁慢慢注入 水 中,并不断搅拌。切不可将 水倒入浓硫酸 中,这会造成酸液飞溅。
在使用浓硫酸时,如果不慎将浓硫酸溅到了皮肤或衣服上,应立即用布吸干,再用大量 清水 冲洗,然后涂上3%~5%的 NaHCO3 溶液。
腐蚀性
脱水性
脱水
浓硫酸
水
水倒
入浓硫酸
清水
NaHCO3
(3)酸的化学性质
由于在不同的酸溶液中都含有相同的 H+ ,所以,酸有一些相似的化学性质。
①与酸碱指示剂反应:紫色石蕊试液遇到酸溶液 变红 ,无色酚酞试液遇到酸溶液 不变色(或呈无色) 。
②与活泼金属反应,生成 盐 和 H2 。如:锌与稀硫酸反应,化学方程式是 Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ 。
H+
变红
不变色(或呈无色)
盐
H2
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
③与某些金属氧化物反应,生成 盐 和 水 。如:氧化铁与稀盐酸反应,化学方程式是 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O ;实验现象:红色固体消失,生成黄色溶液(注:Fe3+的溶液显黄色)。
氧化铜与稀硫酸反应,化学方程式是 CuO+H2SO4CuSO4+H2O ;实验现象:黑色固体消失,生成蓝色溶液(注:C的溶液显蓝色)。
盐
水
Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4CuSO4+
H2O
④与碱反应,生成 盐 和 水 。
如:氢氧化钠与稀盐酸反应,化学方程式是 NaOH+HClNaCl+H2O ,氢氧化钙与稀硫酸反应,化学方程式是 C a(OH)2+H2SO4CaSO4+。
(中和反应:酸和碱反应生成盐和水的反应。中和反应实质是 H+ 和 OH- 结合生成水的反应)
盐
水
NaOH+HClNaCl+
H2O
Ca(OH)2+H2SO4
CaSO4+2H2O
H+
OH-
⑤与某些盐反应,生成 新酸 和 新盐 。如:硝酸银溶液与稀盐酸反应,化学方程式是 AgNO3+HClAgCl↓+HNO3 ;氯化钡溶液与稀硫酸反应,化学方程式是 BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl ;碳酸钠溶液与稀硫酸反应,化学方程式是 Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
新酸
新盐
AgNO3+HClAgCl↓+HNO3
BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl
Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O
+CO2↑
【典例展示】
例2 硫酸和盐酸是工农业生产中重要的两种酸。下列有关说法正确的是( B )
①沾有浓硫酸的木棒会变黑;
②打开盛有浓盐酸的试剂瓶可观察到白雾,说明分子在不断运动;
③将两瓶浓溶液敞开,放在空气中,溶液质量都减小;
④稀释浓硫酸时要将浓硫酸慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
A. ①②③④ B. ①②④
C. ①②③ D. ①③
B
例3 盐酸是一种重要的酸,下列关于盐酸的性质、用途及检验的说法中,正确的是( B )
A. 稀盐酸能与锌、铜等许多金属反应生成氢气
B. 稀盐酸常用于去除金属表面的锈蚀及水垢
C. 浓盐酸瓶盖打开时可观察到冒白烟现象
D. 能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的就是盐酸
B
例4 已知某无色溶液X是稀盐酸和稀硫酸两者之一,又知甲、乙、丙三种试剂分别是NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、Na2CO3溶液三种溶液中的各一种。取三等份无色溶液X,分别向其中加入适量的甲、乙、丙三种试剂,产生的现象如表所示。则下列推断中合理的是( C )
加入的物质 甲 乙 丙
实验现象 无明显现象 有气泡冒出 产生沉淀
C
A. X是稀盐酸 B. X与甲不发生反应
C. 乙是Na2CO3溶液 D. 甲是Ba(NO3)2溶液
要点3 常见的碱的性质和用途
(1)氢氧化钠特性和用途
①有强烈的 腐蚀 性,俗名: 苛性钠 、 火碱 和 烧碱 。
(注意事项:氢氧化钠具有强烈的腐蚀性,使用时要十分小心。若不慎将碱液沾到皮肤上,要用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液)
②氢氧化钠是 白色 固体, 极易 溶于水,溶于水时 放出 大量的热。
③氢氧化钠固体暴露在空气中容易吸收水分,表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫作 潮解 。因此,氢氧化钠可做某些气体的 干燥剂 。
④用途:重要的化工原料,广泛应用制肥皂、石油、 造纸 、纺织和印染等工业。在生活中可用于去除 油污 。
腐蚀
苛性钠
火碱
烧碱
白色
极易
放出
潮解
干燥剂
造纸
油污
(2)氢氧化钙特性和用途
①氢氧化钙俗称 熟石灰、 消石灰 。它是 白色粉末 状固体, 微 溶于水,其水溶液俗称 石灰水 。
②氢氧化钙可由 生石灰 和水反应得到,化学方程式是 CaO+H2OCa(OH)2 。
③用途:如建筑上用 石灰浆 刷墙壁,农业上配制波尔多液,改良 酸性 土壤等。
熟石灰、 消石灰
白色粉末
微
石灰水
生石灰
CaO+ H2O
Ca(OH)2
石灰浆
酸
性
(3)碱的化学性质
由于在不同的碱溶液中都含有相同的 OH- ,所以碱有一些相似的化学性质。
①与酸碱指示剂反应:紫色石蕊试液遇到碱溶液 变蓝 ,无色酚酞试液遇到碱溶液 变红 。
②与非金属氧化物反应,生成 盐 和 水 。如:氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,化学方程式是 2NaOH+CO2Na2CO3+H2O ;氢氧化钠固体易吸收空气中的 水 而潮解,又能与空气中的CO2反应而 变质 ,故NaOH必须 密封 保存。
石灰水与二氧化碳反应,化学方程式是 Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O 。
OH-
变蓝
变红
盐
水
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
水
变
质
密封
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+
H2O
③与酸反应,生成 盐 和 水 。如:氢氧化钠与稀硫酸与反应,化学方程式是 2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O ;氢氧化钙溶液与盐酸反应,化学方程式是 Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O 。
④与盐溶液反应,生成 新碱 和 新盐 。如:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,化学方程式是 CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4 ;碳酸钠与氢氧化钙溶液反应,化学方程式是 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓。
[备注:在碱的通性中,不溶性碱只能和酸反应。可溶性碱受热不能分解,而不溶性碱Cu(OH)2、Fe(OH)3等受热会分解]
盐
水
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O
Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
新碱
新盐
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH
【典例展示】
例5 用图甲装置进行实验,先后将溶液快速全部推入,测得一段时间内压强变化如图乙所示。
甲 乙
(1)先推入的溶液是 NaOH溶液 。
NaOH溶液
(2)cd段压强变大,原因是 碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳使瓶内压强增大 。
(3)ab段压强变小,用化学方程式解释: CO2+2NaOHNa2CO3+H2O 。
碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳使瓶内压强
增大
CO2+2NaOHNa2CO3+
H2O
例6 化学小组在学习酸和碱的中和反应后,从不同角度开展实验活动,验证氢氧化钠和盐酸能发生反应。
(1)通过溶液酸碱性的变化进行验证。
在实验1中,用滴管缓慢滴入稀盐酸,并不断搅拌。观察到烧杯内溶液由红色变为无色,该现象能证明氢氧化钠与盐酸反应,依据是 酚酞溶液只遇碱性溶液才变红色 。用玻璃棒不断搅拌的作用是 使反应更充分 。反应后溶液中一定含有的粒子是 Na+、 Cl-和H2O (不考虑酚酞)。
酚酞溶液只
遇碱性溶液才变红色
使反应更充分
Na+、 Cl-和H2O
(2)利用中和反应放热进行验证。
在实验2中,将稀盐酸全部注入试管中,立即固定活塞。观察到氢氧化钠固体全部消失, U形管的液面左低右高,部分同学由此认为氢氧化钠和盐酸发生了反应。但有的同学不赞同,理由是 氢氧化钠溶解会放热 (装置气密性良好,稀盐酸挥发忽略不计);他认为仍利用此装置,再补充一个实验才能达成实验2目的,实验需要的试剂及用量为 5mL 蒸馏水 。
氢氧化钠溶解会放热
5mL 蒸馏水
例7 为探究一瓶久置的NaOH溶液样品是否变质,进行如下实验:
实验一:取少量样品于试管中,滴加1~2滴酚酞试液,溶液显红色。
实验二:取少量样品于试管中,加入适量稀硫酸,有气泡放出。
实验三:取少量样品于试管中,加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀生成。过滤,向滤液中滴加1~2滴酚酞试液,溶液显红色。
下列结论正确的是( D )
D
A. 实验一说明NaOH溶液没有变质
B. 实验二说明NaOH溶液全部变质
C. 实验三中生成的沉淀为Ba(OH)2
D. 实验三说明NaOH溶液部分变质
例8 某锥形瓶内盛有盐酸和氯化铜的混合溶液100g,向其中加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液质量m1与加入的氢氧化钠溶液质量m2的变化关系如图所示。下列说法错误的是( D )
D
A. 反应至A点时,所加NaOH溶液的质量为40g
B. 反应至A点时,溶液中的溶质有CuCl2和NaCl
C. 反应至B点时,锥形瓶内溶液的质量为280.4g
D. 反应至B点时,锥形瓶内溶液中NaCl的质量为23.4g
$$