内容正文:
专题8 酸碱盐
课题1 初识酸和碱
一、指示剂颜色变化有无规律可循
溶液有酸性、碱性、中性之分。石蕊、酚酞是一种常用的指示剂。许多事实表明,酸和碱能与指示剂反应,从而使指示剂显示不同的颜色。
石蕊试液和酚酞试液在不同溶液中的颜色变化
溶液
白醋
(酸性)
盐酸
(酸性)
氯化钠
溶液(中性)
硫酸钾
溶液(中性)
石灰水
(碱性)
氢氧化钠溶液(碱性)
石蕊试液的颜色
变化
红色
红色
紫色
紫色
蓝色
蓝色
酚酞试液的颜色
变化
无色
无色
无色
无色
红色
红色
实验结论:
石蕊试液的颜色变化情况:紫色石蕊试液遇酸性溶液变成红色,遇碱性溶液变成蓝色, 遇中性溶液不变色。
酚酞试液的颜色变化情况:无色酚酞试液遇碱性溶液变成红色,遇酸性溶液和中性溶液不变色。
【记忆口诀】石蕊酸红碱蓝中性紫、酚酞只因碱而红
二、常见的酸和碱
1.常见的酸
像碳酸、醋酸、柠檬酸等,是生活中常见的一些酸。实验室和工业上经常使用的有“三酸”,即盐酸、硫酸和硝酸。
浓盐酸和浓硫酸的状态、物理性质
状态、物理性质与现象
酸
浓硫酸
浓盐酸
状态
黏稠、油状液体
液体
颜色
无色
无色
气味
无气味
刺激性气味
打开试剂瓶后瓶口处的现象
无
瓶口出现白雾
盐酸是氯化氢(HCl)气体溶于水形成的无色溶液,易挥发,实验室应密封保存,37%的浓盐酸密度为1.18 g/cm³ 。硫酸 (H₂SO₄) 不易挥发,98%的浓硫酸密度为1.84 g/cm³。硝酸 (HNO₃) 是无色液体,易挥发,有特殊的刺激性气味。
若不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,再用大量水冲洗。若情况严重,需及时就医。
2.常见的碱
氢氧化钠、氢氧化钙、一水合氨(NH₃·H₂O)等都是常见的碱。
氢氧化钠和氢氧化钙的状态、物理性质
状态、物理性质与现象
碱
氢氧化钠
氢氧化钙
状态
固体
固体
颜色
白色
白色
露置在空气中一段时间后的现象
表面潮湿并逐渐溶解
无变化
加入水后的现象
固体溶解,放热
固体少部分溶解,液体浑浊
氢氧化钠 (NaOH)俗称烧碱、火碱或苛性钠。氢氧化钠露置在空气中容易吸收空气中的水蒸气而潮解。因此,氢氧化钠可用作某些气体的干燥剂。
氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,微溶于水。
若不慎将碱溶液沾到皮肤上,可先用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液,最后用水冲洗。
3.酸、碱组成的特征
表8.2 一些酸和碱及其化学式
酸
化学式
碱
化学式
盐酸
HCl
氢氧化钠
NaOH
硝酸
HNO₃
氢氧化钾
KOH
硫酸
H₂SO₄
氢氧化钙
Ca(OH)₂
碳酸
H₂CO₃
氢氧化钡
Ba(OH)₂
磷酸
H₃PO₄
氢氧化铁
Fe(OH)₃
这些酸中都含有氢元素。有些酸,还含有氧元素,属于含氧酸,如硫酸;有些酸,不含有氧元素,属于无氧酸,如盐酸。
这些碱中都含有氢氧根。根据溶解性,碱可分为可溶性碱和难溶性碱。
查阅附录“部分酸、碱、盐 的溶解性表(20℃)”,可知常见碱的溶解性。
【溶解性口诀】钾钠铵盐硝酸盐,全部溶解不困难,盐酸盐中银不溶,硫酸盐里钡铅沉,
碳酸盐类多不溶,只溶钾钠铵三种,碱溶钾钠钙钡氨,氢氧化钙微溶算。
4.一些酸、碱溶液的导电性
液体
盐酸
稀硫酸
氢氧化钠
溶液
氢氧化钙
溶液
蒸馏水
发光情况 (填“亮”或 “不亮”)
亮
亮
亮
亮
不亮
实验结论:盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液能导电。这说明,在上述能够导电的溶液中存在带电荷的粒子。
盐酸、硫酸这样的酸在水溶液中都能离解出H⁺和酸根离子。同样,氢氧化钠、氢氧化钙这样的碱在水溶液中都能离解出金属离子和OH-。酸溶液中离解出的H⁺,碱溶液中离解出的OH-,正是使指示剂颜色变化的原因。
例 题 导 引
问题:很多蔬菜的汁液,在不同酸碱性条件下会呈现不同的颜色。现取三种蔬菜的汁液,分别滴入酸溶液、碱溶液和中性溶液中,实验结果见表8.3。
蔬菜的汁液
颜色
酸溶液
中性溶液
碱溶液
荠菜汁
红色
淡紫色
绿色
红皮萝卜汁
红色
淡紫色
绿色
南瓜汁
橙黄色
橙黄色
橙黄色
(1)上述三种汁液中不能起到类似酸碱指示剂作用的是哪一种?南瓜汁为什么?南瓜汁在不同酸碱性的溶液中颜色相同,
(2)食用碱和食盐是厨房中常见的物质,将两者分别配制成溶液后滴入荠菜汁,食用碱溶液呈绿色,而食盐溶液呈淡紫色,请分析这两种溶液的酸碱性。荠菜汁在食用碱溶液中呈绿色,说明食用碱溶液呈碱性;在食盐溶液中呈淡紫色,说明食盐溶液呈中性。
课题2 认识酸、碱、盐的性质与应用
一、酸的化学性质
1.探究酸的化学性质
分别向盛有铁丝、镁带、生锈的铁钉、氧化铜粉末、碳酸钙粉末、氯化钡溶液的试管中加入少量稀硫酸,如图8.5所示,观察并在下表中记录实验现象。
酸
实验现象
铁丝
镁带
生锈的铁钉
氧化铜粉末
碳酸钙粉末
氯化钡溶液
稀硫酸
铁丝表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
镁带逐渐溶解,产生大量气泡,放热
铁钉表面的锈逐渐消失,溶液由无色变为棕黄色
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
白色固体逐渐溶解,产生大量气泡
产生白色沉淀
稀盐酸
铁丝表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
镁带逐渐溶解,产生大量气泡,放热
铁钉表面的锈逐渐消失,溶液由无色变为黄色
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝绿色
白色固体逐渐溶解,产生大量气泡
无明显现象
2.稀盐酸和稀硫酸的性质有哪些异同?
实验表明,稀硫酸和稀盐酸都能与铁、镁等金属、氧化铁(铁锈的主要成分)、氧化铜等金属氧化物及碳酸钙反应。
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
CaCO₃+2HCl= CaCl₂+H₂O+CO₂↑
碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物叫做碱性氧化物,大多数金属氧化物是碱性氧化物。
氯化亚铁(FeCl₂) 、硫酸铁 [Fe₂(SO₄)₃] 、硝酸镁 [Mg(NO₃)₂] 、碳酸钙(CaCO₃) 等化合物均是由金属离子和酸根离子构成的,它们被称为盐。
硫酸和盐酸在化学性质上存在共性和差异的原因
不同的酸在水溶液中都能离解出H+, 因此酸有一些相似的性质(即酸的通性)。例如,酸能与一些金属反应生成盐和氢气,与一些金属氧化物反应生成盐和水,与一些盐反应生成新的盐和新的酸,酸还能使酸碱指示剂变色。
不同的酸在水溶液中也会离解出不同的酸根离子,从而导致它们在化学性质上的差异。例如,硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,而盐酸就不与氯化钡溶液发生反应。
BaCl₂+H₂SO₄= BaSO₄↓+2HCl
3.酸的用途
生产生活中,酸的用途非常广泛。盐酸可用于金属表面除锈、制造药物,人体内胃液中含有盐酸,可帮助消化。硫酸可用于生产化肥、农药,以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。盐酸、硫酸、硝酸与氨反应分别生成氯化铵、硫酸铵、硝酸铵,这些都是重要的化肥。
二、碱的化学性质
1.探究碱的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中,倒入等体积的氢氧化钠溶液、蒸馏水,立即盖紧瓶盖,振荡,观察并记录实验现象。
两个塑料瓶都变瘪,盛氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度更大
碱溶液能与某些非金属氧化物反应
(2)分别向盛有氯化铁溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液的A、B、C三支试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,观察并记录实验现象。用氢氧化钙溶液代替氢氧化钠溶液重复上述实验 , 观察并记录实验现象。
A试管:产生红褐色沉淀;
B试管:产生蓝色沉淀;
C试管:产生白色沉淀
碱溶液能与某些盐溶液反应
2.氢氧化钠、氢氧化钙的性质有哪些异同?
(1)实验表明,氢氧化钠、氢氧化钙都能与二氧化碳反应生成盐和水,都能与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱。
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄
FeCl₃+3NaOH==Fe(OH)₃↓+3NaCl
酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物,大多数非金属氧化物是酸性氧化物。
(2)不同的碱在水溶液中都能离解出OH-,导致碱具有相似的化学性质(即碱的通性)。例如,碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水,碱能与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱,碱还能使酸碱指示剂变色。
碱的水溶液中,不但离解出相同的OH-,也离解出不同的金属离子或NH₄+ 而呈现不同的化学性质。例如,氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀,而氢氧化钠不与碳酸钠溶液反应。
Ca(OH)₂+Na₂CO₃= CaCO₃↓+2NaOH
3.碱的用途
生活中,氢氧化钠可用于去除油污;氨水是某些烫发剂的成分;氢氧化钙的悬浊液(俗称石灰浆、石灰乳)被用于粉刷墙壁;混有硫黄粉的石灰浆涂刷在树木上,可以防冻伤和防害虫产卵等。工农业生产中,氢氧化钠常用于造纸、炼油、纺织、印染等;氢氧化钙常用来生产农药、 改良酸性土壤、制漂白剂等。
三、常见的盐
1.盐的组成与分类
(1)盐是由金属离子(或NH₄+ )和酸根离子构成的化合物。
(2)盐的分类:
根据是否含有氧元素,把盐分为无氧酸盐和含氧酸盐,前者如氯化钠(NaCl), 后者如碳酸钠(Na₂CO₃)。
根据含有阳离子的种类,分为如钠盐、钾盐、铵盐(含有NH₄+ 的盐)。
根据含有酸根离子的种类,分为碳酸盐、硫酸盐、盐酸盐等。
不同的盐的溶解性不同。查阅附录“部分酸、碱、盐的溶解性表(20℃”, 可以知道一些常见盐的溶解性。
【溶解性口诀】钾钠铵盐硝酸盐,全部溶解不困难,盐酸盐中银不溶,硫酸盐里钡铅沉,
碳酸盐类多不溶,只溶钾钠铵三种,碱溶钾钠钙钡氨,氢氧化钙微溶算。
2.氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
(1)氯化钠
是食盐的主要成分,它是一种无色晶体,易溶于水。氯化钠在自然界中的分布非常广泛,海水、盐碱湖、某些地区的地下卤水中都含有丰富的氯化钠 。
氯化钠的用途
氯化钠除了是重要的调味品和食品添加剂,在生产生活中还有着很多重要的用途。氯化钠是一种重要的工业原料,可用于制取金属钠,以及氯气、氢氧化钠、纯碱等化工产品。氯化钠还常用于融化公路和街道上的积雪。这是因为氯化钠溶液的凝固点低于溶剂(水)的凝固点,降雪后撒盐,可形成盐溶液,凝固点降低,加速积雪融化,从而避免雪水结冰。
(2)碳酸钠俗称苏打、纯碱
碳酸钠是一种白色粉末,易溶于水。日常生活中,常使用碳酸钠去除油污或面团发酵产生的酸。工业上,碳酸钠是粗盐精制、石油精炼、玻璃生产、造纸、纺织等的重要原料。碳酸钠可从天然的盐碱湖中提取,也可通过化学方法生产。我国化工专家侯德榜在碳酸钠工业方面做出了重大贡献。
(3)碳酸氢钠(NaHCO₃) 俗称小苏打
碳酸氢钠是一种白色粉末,可溶于水。 小苏打是制作糕点时常用的膨松剂,它可以与面团中的酸性物质反应,或受热分解,生成二氧化碳。泡打粉是改良的膨松剂,主要成分就是碳酸氢钠和多种酸性物质。医疗上,碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多。
(4)碳酸钙
是一种白色固体,难溶于水。大理石、石灰石等的主要成分就是碳酸钙,贝壳、蛋壳的主要成分也是碳酸钙。生活中,碳酸钙可用作补钙剂,大理石、石灰石等都是重要的建筑材料,天安门前的华表就是用巨大的汉白玉(细粒纯白色大理石)雕刻而成的。
(5)碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙有相似的化学性质吗?
碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙具有相似的组成,都含有碳酸根离子(CO32- ),统称碳酸盐。
都能与稀盐酸反应,生成二氧化碳。
溶液中,酸、碱、盐之间可发生复分解反应。发生复分解反应时常伴有沉淀或气体或水生成。
查阅附录“部分酸、碱、盐的溶解性表(20℃)”,写出硫酸铜溶液分别与氯化钡、氢氧化钾、氢氧化钡溶液反应的化学方程式。
CuSO4+BaCl2===Cu Cl2+BaSO4↓
CuSO4+2KOH=== K2SO4+Cu(OH)2↓
CuSO4+Ba(OH)2===Cu(OH)2↓+BaSO4↓
四、水对酸、碱、盐的性质产生怎样的影响
水对酸、碱、盐的影响
实验编号
实验现象
实验结论或解释
(1)取两支试管,分别放入少量柠檬酸晶体,在一支试管中加入干燥的蓝色石蕊试纸,在另一支试管中加入镁带。
无变化
柠檬酸晶体不能与干燥的石蕊、镁反应
(2)用洁净的玻璃棒蘸取柠檬酸溶液,沾在蓝色石蕊试纸上;向(1) 中盛有镁带的试管中加入少量蒸馏水,振荡。
蓝色石蕊试纸变红;镁条表面产生气泡
柠檬酸溶液能与干燥的石蕊、镁反应
(3)在试管中加入少量氢氧化钡固体,再加入少许胆矾晶体粉末于该试管中,充分振荡以混合均匀。稍等片刻后,向试管中滴加少量蒸馏水,振荡后静置。
蓝色晶体与白色氢氧化钡粉末会形成不均匀的混合物;加水后出现蓝色絮状沉淀和白色细小沉淀
氢氧化钡固体与胆矾晶体粉末不反应;氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液能反应
水溶液中,酸能离解出H+和酸根离子,正是由于H+分别与指示剂和镁带发生化学反应,才产生以上的实验现象。很多时候,碱、盐等物质发生反应,也是它们在水溶液中离解出的离子相互结合的过程。
例 题 导 引
问题:食盐和纯碱是厨房中常见的物质,如何用生活中的物质鉴别它们?分别滴加食醋 (含醋酸)观察是否有气泡产生的方法进行鉴别
课题3 调节土壤酸碱性与施用营养元素
一、如何表示溶液酸碱性的强弱
1.酸碱度
常以酸碱度来表示溶液酸碱性的强弱程度,一般用pH 表示,pH的范围通常为0~14。室温下,pH<7, 溶液呈酸性,pH 越小,溶液酸性越强;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH 越大,溶液碱性越强。
用 pH 试纸可较粗略地测定溶液的酸碱度;测定方法:将pH 试纸置于干燥的表面皿上,用玻璃棒蘸取待液后沾到pH试纸上,尽快将试纸呈现的颜色与标准比色卡对比,就可以得出待测液的pH 。
2.使用pH试纸测定溶液的pH
用 pH 试纸和标准比色卡测定下列溶液的 pH, 将实验结果记录在下表中,并判断溶液酸碱性的强弱。
溶液
白醋
盐酸
氯化钠溶液
硫酸钾溶液
石灰水
氢氧化钠
溶液
pH
<7
<7
=7
=7
>7
>7
呈酸性的溶液有白醋、盐酸;呈碱性的溶液有石灰水、氢氧化钠溶液; 呈中性的溶液有氯化钠溶液、硫酸钾溶液。酸溶液中,酸性由强到弱依次为盐酸、白醋。 碱溶液中,碱性由强到弱依次氢氧化钠溶液、石灰水。
除 pH 试纸外,在科学实验和研究中常使用数字式测定仪,如pH 计 、pH 传感器等来更精确地测定溶液的pH。
人体中各种体液的pH必须维持在正常的范围内,例如人体血液的正常 pH 为7.35~7.45,血液的pH<7.35 时为酸中毒,pH>7.45 时为碱中毒,若血液的pH<6.9 或 pH>7.8, 将危及生命。
二、怎样利用化学反应调节酸碱性
1.酸与碱的反应
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)将10mL4%的氢氧化钠溶液与10mL4%的稀盐酸混合。
无现象
(2)测定4%的氢氧化钠溶液的温度,再向10mL4%的氢氧化钠溶液中分别加入10 mL4%的稀盐酸及10mL水,测定混合过程中溶液的温度,如图8.15 (a)所示。
加入稀盐酸的烧杯内温度计示数上升,加水的烧杯内温度计示数不变
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并放热
(3)向盛有10mL4%的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加两滴酚酞试液,再滴加10mL4%的稀盐酸,边滴加边搅拌,如图8.15 (b)所示。
加入稀盐酸的烧杯内溶液由红色逐渐变成无色,加水的烧杯内溶液红色变浅
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并放热
反应前后溶液的pH 会发生怎样的变化?
实验中,氢氧化钠溶液呈碱性,滴加酚酞试液后溶液变为红色;加入稀盐酸后,溶液由红色变为无色,说明溶液的酸碱性发生了变化。这是因为氢氧化钠溶液中的OH-与稀盐酸中的H+ 结合生成了水,而氢氧化钠溶液中的Na+和稀盐酸中的 Cl- 留在溶液中,当氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时,得到氯化钠溶液 。
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
像这样酸与碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应,中和反应属于复分解反应 ,中和反应过程中放出热量。
推测稀硫酸与氢氧化钠、稀盐酸与氢氧化钙反应的生成物,写出反应的化学方程式。
H2SO4+2NaOH=== Na2SO4+2H2O
2HCl+Ca(OH)2=== CaCl2+2H2O
2.中和反应应用
日常生活、工农业生产、科学实验中,经常需要应用中和反应的原理来调节溶液的酸碱性或降低环境中酸、碱的含量。
人体胃液中胃酸过多会导致胃部不适或疼痛,治疗胃酸过多的药物中常含有碱性物质,通过中和反应降低胃液中酸的含量;烫发剂一般包括烫卷剂(烫直剂)和定型剂,用定型剂所含的酸中和烫卷剂(烫直剂)使用后剩余的碱, 避免损伤发质;工业废水在排放前需测定酸碱度,达到排放标准后才能排放, 若污水中酸含量超标,则可利用熟石灰中和。
实验室中产生的废液也需要利用中和反应将其pH 处理至符合要求后排放。
植物生长对于土壤酸碱性的要求不同。若土壤酸性过强,则可使用熟石灰进行中和,或者施用氨水等碱性肥料来改良。
三、植物生长需要哪些营养元素
植物生长所需的营养元素主要有十几种,其中氮、磷、钾元素的需求量最大,所以氮、磷、 钾元素通常被称为“化肥三要素”。
表8.5 氮肥、磷肥、钾肥的主要作用
主要作用
促使农作物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质的含量
促进农作物生长发育和繁殖、遗传,可增强农作物抗寒、抗旱的能力
促进农作物对太阳能的利用和体内的多种代谢,可增强农作物抗病 虫害、抗倒伏的能力
分类
氮肥 磷肥
钾肥
氮肥中除有机氮肥(如尿素)、氨水外,还有属于铵盐的铵态氮肥,如碳酸氢铵(碳铵)、硫酸铵(硫铵,又称肥田粉)、氯化铵等;也有属于硝酸盐的硝态氮肥,如硝酸钠。磷肥含有可溶性的磷酸盐,如过磷酸钙、重过磷酸钙等。常用的钾肥有硫酸钾、氯化钾等。
有些化肥可以提供两种或两种以上的营养元素,如硝酸钾、磷铵 [(NH₄)₂HPO₄( 磷 酸 氢 二铵 ) 和
NH₄H₂PO₄(磷酸二氢铵)的混合物], 这些肥料称为复合肥料。
与有机肥料相比,化肥具有养分含量高、肥效快等优点,但养分种类没有有机肥料丰富。
有机肥料:又称农家肥料,来源于植物和动物,原料来源广,数量大。 有机肥料的养分全,含量低;肥效迟而长;须经微生物分解转化后才能被植物吸收。大多数有机肥料同时具有改良土壤的作用。
四、铵态氮肥为什么不能与碱性物质同时施用
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)分别取一药匙氯化铵和熟石灰粉末,在研钵中混合。稍稍研磨,然后嗅闻气味。再用硫酸铵代替氯化铵重复上述实验。
都能闻到刺激性气味
铵态氮肥与碱反应会产生氨气
(2)在盛有氯化铵溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,稍微加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口检验。再用硫酸铵溶液代替氯化铵溶液重复上述实验。
两个实验中湿润的红色石蕊试纸都变蓝
铵态氮肥与碱反应会产生氨气
【易错提醒】在使用铵态氮肥时,要注意不能与熟石灰、草木灰(含碳酸钾)等碱性物质同时施用,否则会降低肥效;长期或过量施用单一品种化肥会造成土壤酸碱性的变化,影响农作物的生长。
例 题 导 引
问题:食醋中含有醋酸(CH₃COOH), 醋酸在水溶液中可以离解出H+和CH₃COO-(醋酸根离子)。用食醋去除水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)时会有气泡产生。试分析在去除水垢的过程中所发生的化学反应。
分析:醋酸是一种酸,与盐酸、硫酸具有相似的化学性质。碳酸钙是一种盐,能与盐酸反应生成新的盐——氯化钙和新的酸——碳酸,而碳酸易分解生成水和二氧化碳,所以可以观察到气泡。
因此,醋酸与碳酸钙反应生成新的盐——醋酸钙和新的酸——碳酸,而碳酸分解生成水和二氧化碳,所以,在去除水垢时会看到气泡。
氢氧化镁是一种碱,能与醋酸发生中和反应,生成盐(醋酸镁)和水。
易错点1:溶液的酸碱性和酸碱度
易错内容
易错辨析
指示剂使用易错点
紫色石蕊遇酸变红,但能使石蕊变红的物质不一定是酸(可能是酸性盐溶液)
酚酞遇碱变红,但氢氧化镁等难溶性碱不能使酚酞变色
指示剂变色是溶液使指示剂变色,而非指示剂改变溶液颜色
溶液酸碱性
酸性溶液不一定是酸溶液(如NaHSO₄是盐但显酸性)
碱溶液一定显碱性,但碱性溶液不一定是碱溶液(如Na₂CO₃溶液显碱性但属于盐)
酸碱度测定方法
pH试纸使用规范:用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥试纸上,对比标准比色卡
易错点:不可直接浸入溶液或润湿试纸,否则结果不准确
测定结果需用整数表示(精确测量需用pH计)
pH值与酸碱性的关系
稀释酸/碱溶液时,pH会趋近7但不会跨越中性(如酸稀释后pH不会>7)
pH值越接近0酸性越强,越接近14碱性越强
浓盐酸挥发形成的是氯化氢与水蒸气结合的小液滴(白雾),而非固体颗粒的白烟
正常雨水因溶解CO₂呈弱酸性(pH≈5.6),只有pH<5.6才叫酸雨
易错点2:酸及其性质易错点
易错内容
易错辨析
酸的结构与组成误区
含氢元素的化合物不一定是酸(如H₂O、H₂O₂)
盐不一定含金属离子(如NH₄Cl由铵根和酸根构成)
反应现象与结论混淆
与酸反应产生气体的不一定是碳酸盐(可能是活泼金属生成H₂)
生成盐和水的反应不一定是中和反应(如酸与金属氧化物反应)
浓酸的特殊性质
浓盐酸挥发形成白雾(不是白烟),敞口放置会变稀
浓硫酸吸水导致质量分数下降,与浓盐酸挥发原理不同
浓硫酸具有吸水性(可作干燥剂),但不可干燥NH₃等碱性气体
浓硝酸见光易分解,常呈黄色
易错点3:碱及其性质易错点
易错内容
易错辨析
碱的定义与分类误区
纯碱(Na₂CO₃)不是碱而是盐,氨水(NH₃·H₂O)才是碱
含有氢氧根(OH⁻)的化合物不一定是碱(如碱式盐Cu₂(OH)₂CO₃)
烧碱(NaOH)属于碱,但纯碱属于盐类
碱的化学性质
指示剂反应:
氢氧化镁等难溶性碱不能使酚酞变红(需可溶性碱)
使石蕊变蓝的物质不一定是碱(如Na₂CO₃溶液显碱性)
与非金属氧化物反应:
并非所有碱都能与CO₂反应(如Cu(OH)₂不反应)
NaOH变质反应:2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O(需注意配平)
碱的物理性质
称量NaOH必须用玻璃器皿(易潮解且有腐蚀性)
长期放置的NaOH会吸收CO₂变质为Na₂CO₃
中和反应常见误区
生成盐和水的反应不一定是中和反应(如酸+金属氧化物)
中和反应需要酸和碱参与,且必须生成盐和水
氢氧化钠不能用于改良酸性土壤[应用Ca(OH)₂]
易错点4:盐及其性质易错点
易错内容
易错辨析
盐的定义与分类
盐≠食盐:食盐特指氯化钠(NaCl),而化学中的盐是由金属离子(或铵根离子)与酸根离子组成的化合物
错误选项:"烧碱是碱,所以纯碱也是碱"
(纯碱是Na₂CO₃,属于盐类)
盐的组成:部分盐不含金属离子(如NH₄Cl),由铵根离子和酸根离子构成
盐溶液的酸碱性
盐溶液不一定是中性:
硫酸铜溶液(CuSO₄)呈酸性(pH<7)
碳酸钠溶液(Na₂CO₃)呈碱性(pH>7)
盐的判断
错误判断:盐中一定含有金属元素
(反例:铵盐如NH₄Cl)
错误判断:能使酚酞变红的物质一定是碱
(某些盐如Na₂CO₃溶液也能使酚酞变红)
盐的化学性质
与酸反应:如碳酸盐(K₂CO₃)与盐酸反应生成CO₂气体
与金属置换:需满足"盐可溶+金属活动性更强"(如Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu)
易错点5:化学肥料易错点
易错内容
易错辨析
化肥分类与作用易错点
氮肥作用:促进枝叶生长,缺氮时叶片发黄(尿素、铵盐等属于氮肥)。
错误判断:铵态氮肥(如硫酸铵)可与草木灰(碱性)混用。(×)实际会释放氨气降低肥效。
磷肥外观:灰白色粉末(如磷矿粉),其他化肥多为白色晶体。
错误判断:所有磷肥均易溶于水。(×)磷矿粉难溶于水。
钾肥功能:增强抗倒伏能力,缺钾时叶片边缘焦枯。
错误判断:氯化钾长期使用不会影响土壤酸碱度。(×)可能导致土壤酸化。
化肥鉴别易错点
错误判断:观察颜色无法区分磷肥。(×)灰白色是磷肥的显著特征。
加熟石灰研磨:铵态氮肥(如氯化铵)会产生刺激性氨气,钾肥无此现象。
错误判断:尿素加熟石灰研磨也会释放氨气。(×)尿素不含铵根离子。
溶解性测试:磷矿粉不溶于水,过磷酸钙部分溶解。
错误判断:所有磷肥均不溶于水。(×)过磷酸钙可溶。
复合肥与使用注意事项
错误判断:复合肥营养成分一定比单一肥料高。(×)需根据作物需求选择。
铵盐使用禁忌:不能与碱性物质(如氢氧化钙)混合,否则生成氨气。
错误判断:硫酸铵与熟石灰混合可提高肥效。(×)实际会失效。
方法01 指示剂变色
【解题通法】核心变色规律
石蕊指示剂(紫色)
酸性溶液→红色(如白醋、稀硫酸)
碱性溶液→蓝色(如石灰水、氢氧化钠)
中性溶液→保持紫色
【记忆口诀】石蕊"酸红碱蓝中不变"
酚酞指示剂(无色)
酸性/中性溶液→无色
碱性溶液→红色(如肥皂水、氢氧化钙)
【记忆口诀】酚酞"遇酸色不变,遇碱红艳艳"
【典型例题】
1.(2025·福建·中考真题)研究性学习小组开展“自制酸碱指示剂”实践活动。
【活动1】将紫甘蓝叶研碎后加入适量酒精浸泡一段时间,用纱布将浸泡出的汁液挤出,得到紫甘蓝液。
【活动2】探究紫甘蓝液在不同酸碱性溶液中的颜色变化,结果如下表所示。
pH
1~2
3~6
7~9
10~11
12~14
颜色
红
紫
蓝
绿
黄
请回答下列问题:
(1)将紫甘蓝叶研碎的目的是 。
(2)“用纱布将浸泡出的汁液挤出”相当于 (填实验操作名称)。
(3)若往1mL pH=13的氢氧化钠溶液中滴加1~2滴紫甘蓝液,溶液呈 色;继续滴加稀盐酸至溶液呈绿色,氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式为 ,此时酸、碱是否恰好完全反应?答: (填“是”或“否”)。
方法02 酸的性质总结归纳
【解题通法】
1.酸的定义
酸是电离时生成的阳离子全部是氢离子(H⁺)的化合物。常见的酸包括盐酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)和醋酸(CH₃COOH)等。
2.酸的通性
与指示剂反应:使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞变色。
与活泼金属反应:生成盐和氢气(浓硫酸、硝酸除外)。例如:
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
与金属氧化物反应:生成盐和水69。例如:
Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
与碱反应(中和反应):生成盐和水。例如:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
与某些盐反应:生成新盐和新酸。例如:
Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
3.常见酸的特性
浓盐酸:无色液体,有刺激性气味,易挥发形成白雾。
浓硫酸:无色粘稠油状液体,具有吸水性(作干燥剂)、脱水性和强腐蚀性。稀释时必须将浓硫酸缓慢倒入水中并搅拌。
硝酸:强氧化性,与金属反应一般不生成氢气。
【易错提醒】酸的共性源于都能电离出H⁺,特性差异源于酸根离子不同。
【典型例题】
2.(2025·山东聊城·模拟预测)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某学习小组的同学将稀硫酸依次加入到图1中的试管中,请根据所学回答下列问题:
(1)A试管中反应后溶液中存在的主要微观离子如图2所示,用试纸测定该溶液的酸碱度, 7(填“˃”“=”或“<”),反应后的图中R代表的离子是 (填微粒符号)。
(2)B试管中观察到的实验现象为 。
(3)E试管中发生反应的微观实质为: 。
(4)反应结束后测得D试管中的小于7,溶质的成分为 (填写化学式)。
(5)探究实验结束后,把酚酞滴入到C试管中,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成蓝色沉淀,则下列分析推理合理的是 (填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液变大
方法03 碱的性质的总结归纳
【解题通法】
1.碱的定义
碱是指电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH⁻)的化合物,属于无机化合物。常见的碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氨水(NH₃·H₂O)等。
2.物理性质
氢氧化钠:白色固体,易溶于水并放热,易潮解,俗称烧碱、火碱或苛性钠。
氢氧化钙:白色粉末,微溶于水,俗称熟石灰或消石灰。
氨水:液态,是唯一常见的液态碱。
3.化学性质(碱的通性)
与指示剂反应:使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红。
与酸反应(中和反应):生成盐和水,如NaOH + HCl = NaCl + H₂O
与非金属氧化物反应:生成盐和水,如2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O(碱需密封保存,避免吸收空气中的CO₂变质。)
与盐反应:生成新盐和新碱,如2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
不溶性碱受热分解:如Cu(OH)₂ = CuO + H₂O
【易错提醒】以上性质均基于碱溶液中共同的OH⁻离子,因此表现出相似的通性。
【典型例题】
3.(2025·陕西商洛·三模)某化学兴趣小组探究碱的化学性质,设计实验如下:
【学习交流】
(1)实验一中可观察到的现象是 。
(2)实验三发生反应的化学方程式为 。
(3)实验四 (填“能”或“不能”)证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,理由是 。
【提出问题】实验二没有明显现象,反应是否发生,实验结束后溶液中的溶质成分是什么?
猜想一:HCl;猜想二:NaOH、NaCl;猜想三:NaCl、HCl。
【实验验证】
(4)
步骤
现象
结论
①取少量实验后所得溶液于试管中,加入适量氯化镁粉末,振荡
证明没有NaOH
②取少量实验后所得溶液于试管中,加入
有气泡产生
证明含有HCl
③再取少许实验后烧杯中的溶液于蒸发皿中,加热蒸干
有白色固体产生
证明含有NaCl
【得出结论】氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应,猜想三正确。
【拓展延伸】
(5)对于无明显现象的化学反应,可以从 或验证新物质的生成这两个角度证明反应的发生。
方法04 盐的主要性质总结
【解题通法】
1.物理性质
常温下多为白色固体(部分有色,如硫酸铜晶体蓝色)
多数易溶于水(少数难溶如碳酸钙、硫酸钡)
熔点和沸点较高
固态时不导电,水溶液或熔融态可导电
2.化学性质
与金属反应:活泼金属可置换盐中不活泼金属(如Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu),需满足"盐可溶+金属活动性更强"
与酸反应:生成新盐和新酸(如CaCO₃ + 2HCl =CaCl₂ + H₂O + CO₂↑)
与碱反应:生成新盐和新碱(如CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄)
与盐反应:两种盐反应生成两种新盐(如NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃)
热稳定性:多数盐稳定,部分受热分解(如NH₄Cl = NH₃↑ + HCl↑)
3.其他特性
部分盐有结晶水(如CuSO₄·5H₂O)
某些盐溶液有特殊颜色(如FeCl₃黄色)
盐的水溶液可能呈中性、酸性或碱性
【典型例题】
4.(2025·陕西宝鸡·二模)纯碱是光伏玻璃生产中的关键原料,也可以用于处理废旧锂电池中的重金属,其在循环经济中的作用被学术界和产业界关注。某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
(1)任务一:了解纯碱的制备——侯氏制碱法
侯氏制碱法的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收______(填字母),生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
A. B. C. D.
(2)任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生气泡
产生白色沉淀
【小组讨论】若要验证实验1中的稀盐酸是否过量,不能选用的试剂是 (填字母)。
A.镁带 B.氧化铁 C.氢氧化铜 D.铜片
(3)任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠。
猜想二:氯化钠和碳酸钠。
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量 溶液
产生白色沉淀
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式: 。
4
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专题8 酸碱盐
课题1 初识酸和碱
一、指示剂颜色变化有无规律可循
溶液有酸性、碱性、中性之分。石蕊、酚酞是一种常用的指示剂。许多事实表明,酸和碱能与指示剂反应,从而使指示剂显示不同的颜色。
石蕊试液和酚酞试液在不同溶液中的颜色变化
溶液
白醋
(酸性)
盐酸
(酸性)
氯化钠
溶液(中性)
硫酸钾
溶液(中性)
石灰水
(碱性)
氢氧化钠溶液(碱性)
石蕊试液的颜色
变化
红色
红色
紫色
紫色
蓝色
蓝色
酚酞试液的颜色
变化
无色
无色
无色
无色
红色
红色
实验结论:
石蕊试液的颜色变化情况:紫色石蕊试液遇酸性溶液变成红色,遇碱性溶液变成蓝色, 遇中性溶液不变色。
酚酞试液的颜色变化情况:无色酚酞试液遇碱性溶液变成红色,遇酸性溶液和中性溶液不变色。
【记忆口诀】石蕊酸红碱蓝中性紫、酚酞只因碱而红
二、常见的酸和碱
1.常见的酸
像碳酸、醋酸、柠檬酸等,是生活中常见的一些酸。实验室和工业上经常使用的有“三酸”,即盐酸、硫酸和硝酸。
浓盐酸和浓硫酸的状态、物理性质
状态、物理性质与现象
酸
浓硫酸
浓盐酸
状态
黏稠、油状液体
液体
颜色
无色
无色
气味
无气味
刺激性气味
打开试剂瓶后瓶口处的现象
无
瓶口出现白雾
盐酸是氯化氢(HCl)气体溶于水形成的无色溶液,易挥发,实验室应密封保存,37%的浓盐酸密度为1.18 g/cm³ 。硫酸 (H₂SO₄) 不易挥发,98%的浓硫酸密度为1.84 g/cm³。硝酸 (HNO₃) 是无色液体,易挥发,有特殊的刺激性气味。
若不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,再用大量水冲洗。若情况严重,需及时就医。
2.常见的碱
氢氧化钠、氢氧化钙、一水合氨(NH₃·H₂O)等都是常见的碱。
氢氧化钠和氢氧化钙的状态、物理性质
状态、物理性质与现象
碱
氢氧化钠
氢氧化钙
状态
固体
固体
颜色
白色
白色
露置在空气中一段时间后的现象
表面潮湿并逐渐溶解
无变化
加入水后的现象
固体溶解,放热
固体少部分溶解,液体浑浊
氢氧化钠 (NaOH)俗称烧碱、火碱或苛性钠。氢氧化钠露置在空气中容易吸收空气中的水蒸气而潮解。因此,氢氧化钠可用作某些气体的干燥剂。
氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰,微溶于水。
若不慎将碱溶液沾到皮肤上,可先用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液,最后用水冲洗。
3.酸、碱组成的特征
表8.2 一些酸和碱及其化学式
酸
化学式
碱
化学式
盐酸
HCl
氢氧化钠
NaOH
硝酸
HNO₃
氢氧化钾
KOH
硫酸
H₂SO₄
氢氧化钙
Ca(OH)₂
碳酸
H₂CO₃
氢氧化钡
Ba(OH)₂
磷酸
H₃PO₄
氢氧化铁
Fe(OH)₃
这些酸中都含有氢元素。有些酸,还含有氧元素,属于含氧酸,如硫酸;有些酸,不含有氧元素,属于无氧酸,如盐酸。
这些碱中都含有氢氧根。根据溶解性,碱可分为可溶性碱和难溶性碱。
查阅附录“部分酸、碱、盐 的溶解性表(20℃)”,可知常见碱的溶解性。
【溶解性口诀】钾钠铵盐硝酸盐,全部溶解不困难,盐酸盐中银不溶,硫酸盐里钡铅沉,
碳酸盐类多不溶,只溶钾钠铵三种,碱溶钾钠钙钡氨,氢氧化钙微溶算。
4.一些酸、碱溶液的导电性
液体
盐酸
稀硫酸
氢氧化钠
溶液
氢氧化钙
溶液
蒸馏水
发光情况 (填“亮”或 “不亮”)
亮
亮
亮
亮
不亮
实验结论:盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液能导电。这说明,在上述能够导电的溶液中存在带电荷的粒子。
盐酸、硫酸这样的酸在水溶液中都能离解出H⁺和酸根离子。同样,氢氧化钠、氢氧化钙这样的碱在水溶液中都能离解出金属离子和OH-。酸溶液中离解出的H⁺,碱溶液中离解出的OH-,正是使指示剂颜色变化的原因。
例 题 导 引
问题:很多蔬菜的汁液,在不同酸碱性条件下会呈现不同的颜色。现取三种蔬菜的汁液,分别滴入酸溶液、碱溶液和中性溶液中,实验结果见表8.3。
蔬菜的汁液
颜色
酸溶液
中性溶液
碱溶液
荠菜汁
红色
淡紫色
绿色
红皮萝卜汁
红色
淡紫色
绿色
南瓜汁
橙黄色
橙黄色
橙黄色
(1)上述三种汁液中不能起到类似酸碱指示剂作用的是哪一种?南瓜汁为什么?南瓜汁在不同酸碱性的溶液中颜色相同,
(2)食用碱和食盐是厨房中常见的物质,将两者分别配制成溶液后滴入荠菜汁,食用碱溶液呈绿色,而食盐溶液呈淡紫色,请分析这两种溶液的酸碱性。荠菜汁在食用碱溶液中呈绿色,说明食用碱溶液呈碱性;在食盐溶液中呈淡紫色,说明食盐溶液呈中性。
课题2 认识酸、碱、盐的性质与应用
一、酸的化学性质
1.探究酸的化学性质
分别向盛有铁丝、镁带、生锈的铁钉、氧化铜粉末、碳酸钙粉末、氯化钡溶液的试管中加入少量稀硫酸,如图8.5所示,观察并在下表中记录实验现象。
酸
实验现象
铁丝
镁带
生锈的铁钉
氧化铜粉末
碳酸钙粉末
氯化钡溶液
稀硫酸
铁丝表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
镁带逐渐溶解,产生大量气泡,放热
铁钉表面的锈逐渐消失,溶液由无色变为棕黄色
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色
白色固体逐渐溶解,产生大量气泡
产生白色沉淀
稀盐酸
铁丝表面产生气泡,溶液由无色逐渐变为浅绿色
镁带逐渐溶解,产生大量气泡,放热
铁钉表面的锈逐渐消失,溶液由无色变为黄色
黑色固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝绿色
白色固体逐渐溶解,产生大量气泡
无明显现象
2.稀盐酸和稀硫酸的性质有哪些异同?
实验表明,稀硫酸和稀盐酸都能与铁、镁等金属、氧化铁(铁锈的主要成分)、氧化铜等金属氧化物及碳酸钙反应。
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O
CaCO₃+2HCl= CaCl₂+H₂O+CO₂↑
碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物叫做碱性氧化物,大多数金属氧化物是碱性氧化物。
氯化亚铁(FeCl₂) 、硫酸铁 [Fe₂(SO₄)₃] 、硝酸镁 [Mg(NO₃)₂] 、碳酸钙(CaCO₃) 等化合物均是由金属离子和酸根离子构成的,它们被称为盐。
硫酸和盐酸在化学性质上存在共性和差异的原因
不同的酸在水溶液中都能离解出H+, 因此酸有一些相似的性质(即酸的通性)。例如,酸能与一些金属反应生成盐和氢气,与一些金属氧化物反应生成盐和水,与一些盐反应生成新的盐和新的酸,酸还能使酸碱指示剂变色。
不同的酸在水溶液中也会离解出不同的酸根离子,从而导致它们在化学性质上的差异。例如,硫酸能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,而盐酸就不与氯化钡溶液发生反应。
BaCl₂+H₂SO₄= BaSO₄↓+2HCl
3.酸的用途
生产生活中,酸的用途非常广泛。盐酸可用于金属表面除锈、制造药物,人体内胃液中含有盐酸,可帮助消化。硫酸可用于生产化肥、农药,以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。盐酸、硫酸、硝酸与氨反应分别生成氯化铵、硫酸铵、硝酸铵,这些都是重要的化肥。
二、碱的化学性质
1.探究碱的化学性质
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)分别向两个充满二氧化碳的软塑料瓶中,倒入等体积的氢氧化钠溶液、蒸馏水,立即盖紧瓶盖,振荡,观察并记录实验现象。
两个塑料瓶都变瘪,盛氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪程度更大
碱溶液能与某些非金属氧化物反应
(2)分别向盛有氯化铁溶液、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液的A、B、C三支试管中加入一定量的氢氧化钠溶液,观察并记录实验现象。用氢氧化钙溶液代替氢氧化钠溶液重复上述实验 , 观察并记录实验现象。
A试管:产生红褐色沉淀;
B试管:产生蓝色沉淀;
C试管:产生白色沉淀
碱溶液能与某些盐溶液反应
2.氢氧化钠、氢氧化钙的性质有哪些异同?
(1)实验表明,氢氧化钠、氢氧化钙都能与二氧化碳反应生成盐和水,都能与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱。
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄
FeCl₃+3NaOH==Fe(OH)₃↓+3NaCl
酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物,大多数非金属氧化物是酸性氧化物。
(2)不同的碱在水溶液中都能离解出OH-,导致碱具有相似的化学性质(即碱的通性)。例如,碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水,碱能与某些盐溶液反应生成新的盐和新的碱,碱还能使酸碱指示剂变色。
碱的水溶液中,不但离解出相同的OH-,也离解出不同的金属离子或NH₄+ 而呈现不同的化学性质。例如,氢氧化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀,而氢氧化钠不与碳酸钠溶液反应。
Ca(OH)₂+Na₂CO₃= CaCO₃↓+2NaOH
3.碱的用途
生活中,氢氧化钠可用于去除油污;氨水是某些烫发剂的成分;氢氧化钙的悬浊液(俗称石灰浆、石灰乳)被用于粉刷墙壁;混有硫黄粉的石灰浆涂刷在树木上,可以防冻伤和防害虫产卵等。工农业生产中,氢氧化钠常用于造纸、炼油、纺织、印染等;氢氧化钙常用来生产农药、 改良酸性土壤、制漂白剂等。
三、常见的盐
1.盐的组成与分类
(1)盐是由金属离子(或NH₄+ )和酸根离子构成的化合物。
(2)盐的分类:
根据是否含有氧元素,把盐分为无氧酸盐和含氧酸盐,前者如氯化钠(NaCl), 后者如碳酸钠(Na₂CO₃)。
根据含有阳离子的种类,分为如钠盐、钾盐、铵盐(含有NH₄+ 的盐)。
根据含有酸根离子的种类,分为碳酸盐、硫酸盐、盐酸盐等。
不同的盐的溶解性不同。查阅附录“部分酸、碱、盐的溶解性表(20℃”, 可以知道一些常见盐的溶解性。
【溶解性口诀】钾钠铵盐硝酸盐,全部溶解不困难,盐酸盐中银不溶,硫酸盐里钡铅沉,
碳酸盐类多不溶,只溶钾钠铵三种,碱溶钾钠钙钡氨,氢氧化钙微溶算。
2.氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
(1)氯化钠
是食盐的主要成分,它是一种无色晶体,易溶于水。氯化钠在自然界中的分布非常广泛,海水、盐碱湖、某些地区的地下卤水中都含有丰富的氯化钠 。
氯化钠的用途
氯化钠除了是重要的调味品和食品添加剂,在生产生活中还有着很多重要的用途。氯化钠是一种重要的工业原料,可用于制取金属钠,以及氯气、氢氧化钠、纯碱等化工产品。氯化钠还常用于融化公路和街道上的积雪。这是因为氯化钠溶液的凝固点低于溶剂(水)的凝固点,降雪后撒盐,可形成盐溶液,凝固点降低,加速积雪融化,从而避免雪水结冰。
(2)碳酸钠俗称苏打、纯碱
碳酸钠是一种白色粉末,易溶于水。日常生活中,常使用碳酸钠去除油污或面团发酵产生的酸。工业上,碳酸钠是粗盐精制、石油精炼、玻璃生产、造纸、纺织等的重要原料。碳酸钠可从天然的盐碱湖中提取,也可通过化学方法生产。我国化工专家侯德榜在碳酸钠工业方面做出了重大贡献。
(3)碳酸氢钠(NaHCO₃) 俗称小苏打
碳酸氢钠是一种白色粉末,可溶于水。 小苏打是制作糕点时常用的膨松剂,它可以与面团中的酸性物质反应,或受热分解,生成二氧化碳。泡打粉是改良的膨松剂,主要成分就是碳酸氢钠和多种酸性物质。医疗上,碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多。
(4)碳酸钙
是一种白色固体,难溶于水。大理石、石灰石等的主要成分就是碳酸钙,贝壳、蛋壳的主要成分也是碳酸钙。生活中,碳酸钙可用作补钙剂,大理石、石灰石等都是重要的建筑材料,天安门前的华表就是用巨大的汉白玉(细粒纯白色大理石)雕刻而成的。
(5)碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙有相似的化学性质吗?
碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙具有相似的组成,都含有碳酸根离子(CO32- ),统称碳酸盐。
都能与稀盐酸反应,生成二氧化碳。
溶液中,酸、碱、盐之间可发生复分解反应。发生复分解反应时常伴有沉淀或气体或水生成。
查阅附录“部分酸、碱、盐的溶解性表(20℃)”,写出硫酸铜溶液分别与氯化钡、氢氧化钾、氢氧化钡溶液反应的化学方程式。
CuSO4+BaCl2===Cu Cl2+BaSO4↓
CuSO4+2KOH=== K2SO4+Cu(OH)2↓
CuSO4+Ba(OH)2===Cu(OH)2↓+BaSO4↓
四、水对酸、碱、盐的性质产生怎样的影响
水对酸、碱、盐的影响
实验编号
实验现象
实验结论或解释
(1)取两支试管,分别放入少量柠檬酸晶体,在一支试管中加入干燥的蓝色石蕊试纸,在另一支试管中加入镁带。
无变化
柠檬酸晶体不能与干燥的石蕊、镁反应
(2)用洁净的玻璃棒蘸取柠檬酸溶液,沾在蓝色石蕊试纸上;向(1) 中盛有镁带的试管中加入少量蒸馏水,振荡。
蓝色石蕊试纸变红;镁条表面产生气泡
柠檬酸溶液能与干燥的石蕊、镁反应
(3)在试管中加入少量氢氧化钡固体,再加入少许胆矾晶体粉末于该试管中,充分振荡以混合均匀。稍等片刻后,向试管中滴加少量蒸馏水,振荡后静置。
蓝色晶体与白色氢氧化钡粉末会形成不均匀的混合物;加水后出现蓝色絮状沉淀和白色细小沉淀
氢氧化钡固体与胆矾晶体粉末不反应;氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液能反应
水溶液中,酸能离解出H+和酸根离子,正是由于H+分别与指示剂和镁带发生化学反应,才产生以上的实验现象。很多时候,碱、盐等物质发生反应,也是它们在水溶液中离解出的离子相互结合的过程。
例 题 导 引
问题:食盐和纯碱是厨房中常见的物质,如何用生活中的物质鉴别它们?分别滴加食醋 (含醋酸)观察是否有气泡产生的方法进行鉴别
课题3 调节土壤酸碱性与施用营养元素
一、如何表示溶液酸碱性的强弱
1.酸碱度
常以酸碱度来表示溶液酸碱性的强弱程度,一般用pH 表示,pH的范围通常为0~14。室温下,pH<7, 溶液呈酸性,pH 越小,溶液酸性越强;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH 越大,溶液碱性越强。
用 pH 试纸可较粗略地测定溶液的酸碱度;测定方法:将pH 试纸置于干燥的表面皿上,用玻璃棒蘸取待液后沾到pH试纸上,尽快将试纸呈现的颜色与标准比色卡对比,就可以得出待测液的pH 。
2.使用pH试纸测定溶液的pH
用 pH 试纸和标准比色卡测定下列溶液的 pH, 将实验结果记录在下表中,并判断溶液酸碱性的强弱。
溶液
白醋
盐酸
氯化钠溶液
硫酸钾溶液
石灰水
氢氧化钠
溶液
pH
<7
<7
=7
=7
>7
>7
呈酸性的溶液有白醋、盐酸;呈碱性的溶液有石灰水、氢氧化钠溶液; 呈中性的溶液有氯化钠溶液、硫酸钾溶液。酸溶液中,酸性由强到弱依次为盐酸、白醋。 碱溶液中,碱性由强到弱依次氢氧化钠溶液、石灰水。
除 pH 试纸外,在科学实验和研究中常使用数字式测定仪,如pH 计 、pH 传感器等来更精确地测定溶液的pH。
人体中各种体液的pH必须维持在正常的范围内,例如人体血液的正常 pH 为7.35~7.45,血液的pH<7.35 时为酸中毒,pH>7.45 时为碱中毒,若血液的pH<6.9 或 pH>7.8, 将危及生命。
二、怎样利用化学反应调节酸碱性
1.酸与碱的反应
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)将10mL4%的氢氧化钠溶液与10mL4%的稀盐酸混合。
无现象
(2)测定4%的氢氧化钠溶液的温度,再向10mL4%的氢氧化钠溶液中分别加入10 mL4%的稀盐酸及10mL水,测定混合过程中溶液的温度,如图8.15 (a)所示。
加入稀盐酸的烧杯内温度计示数上升,加水的烧杯内温度计示数不变
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并放热
(3)向盛有10mL4%的氢氧化钠溶液的烧杯中滴加两滴酚酞试液,再滴加10mL4%的稀盐酸,边滴加边搅拌,如图8.15 (b)所示。
加入稀盐酸的烧杯内溶液由红色逐渐变成无色,加水的烧杯内溶液红色变浅
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,并放热
反应前后溶液的pH 会发生怎样的变化?
实验中,氢氧化钠溶液呈碱性,滴加酚酞试液后溶液变为红色;加入稀盐酸后,溶液由红色变为无色,说明溶液的酸碱性发生了变化。这是因为氢氧化钠溶液中的OH-与稀盐酸中的H+ 结合生成了水,而氢氧化钠溶液中的Na+和稀盐酸中的 Cl- 留在溶液中,当氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应时,得到氯化钠溶液 。
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
像这样酸与碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应,中和反应属于复分解反应 ,中和反应过程中放出热量。
推测稀硫酸与氢氧化钠、稀盐酸与氢氧化钙反应的生成物,写出反应的化学方程式。
H2SO4+2NaOH=== Na2SO4+2H2O
2HCl+Ca(OH)2=== CaCl2+2H2O
2.中和反应应用
日常生活、工农业生产、科学实验中,经常需要应用中和反应的原理来调节溶液的酸碱性或降低环境中酸、碱的含量。
人体胃液中胃酸过多会导致胃部不适或疼痛,治疗胃酸过多的药物中常含有碱性物质,通过中和反应降低胃液中酸的含量;烫发剂一般包括烫卷剂(烫直剂)和定型剂,用定型剂所含的酸中和烫卷剂(烫直剂)使用后剩余的碱, 避免损伤发质;工业废水在排放前需测定酸碱度,达到排放标准后才能排放, 若污水中酸含量超标,则可利用熟石灰中和。
实验室中产生的废液也需要利用中和反应将其pH 处理至符合要求后排放。
植物生长对于土壤酸碱性的要求不同。若土壤酸性过强,则可使用熟石灰进行中和,或者施用氨水等碱性肥料来改良。
三、植物生长需要哪些营养元素
植物生长所需的营养元素主要有十几种,其中氮、磷、钾元素的需求量最大,所以氮、磷、 钾元素通常被称为“化肥三要素”。
表8.5 氮肥、磷肥、钾肥的主要作用
主要作用
促使农作物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质的含量
促进农作物生长发育和繁殖、遗传,可增强农作物抗寒、抗旱的能力
促进农作物对太阳能的利用和体内的多种代谢,可增强农作物抗病 虫害、抗倒伏的能力
分类
氮肥 磷肥
钾肥
氮肥中除有机氮肥(如尿素)、氨水外,还有属于铵盐的铵态氮肥,如碳酸氢铵(碳铵)、硫酸铵(硫铵,又称肥田粉)、氯化铵等;也有属于硝酸盐的硝态氮肥,如硝酸钠。磷肥含有可溶性的磷酸盐,如过磷酸钙、重过磷酸钙等。常用的钾肥有硫酸钾、氯化钾等。
有些化肥可以提供两种或两种以上的营养元素,如硝酸钾、磷铵 [(NH₄)₂HPO₄( 磷 酸 氢 二铵 ) 和
NH₄H₂PO₄(磷酸二氢铵)的混合物], 这些肥料称为复合肥料。
与有机肥料相比,化肥具有养分含量高、肥效快等优点,但养分种类没有有机肥料丰富。
有机肥料:又称农家肥料,来源于植物和动物,原料来源广,数量大。 有机肥料的养分全,含量低;肥效迟而长;须经微生物分解转化后才能被植物吸收。大多数有机肥料同时具有改良土壤的作用。
四、铵态氮肥为什么不能与碱性物质同时施用
实验操作
实验现象
实验结论或解释
(1)分别取一药匙氯化铵和熟石灰粉末,在研钵中混合。稍稍研磨,然后嗅闻气味。再用硫酸铵代替氯化铵重复上述实验。
都能闻到刺激性气味
铵态氮肥与碱反应会产生氨气
(2)在盛有氯化铵溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液,稍微加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口检验。再用硫酸铵溶液代替氯化铵溶液重复上述实验。
两个实验中湿润的红色石蕊试纸都变蓝
铵态氮肥与碱反应会产生氨气
【易错提醒】在使用铵态氮肥时,要注意不能与熟石灰、草木灰(含碳酸钾)等碱性物质同时施用,否则会降低肥效;长期或过量施用单一品种化肥会造成土壤酸碱性的变化,影响农作物的生长。
例 题 导 引
问题:食醋中含有醋酸(CH₃COOH), 醋酸在水溶液中可以离解出H+和CH₃COO-(醋酸根离子)。用食醋去除水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)时会有气泡产生。试分析在去除水垢的过程中所发生的化学反应。
分析:醋酸是一种酸,与盐酸、硫酸具有相似的化学性质。碳酸钙是一种盐,能与盐酸反应生成新的盐——氯化钙和新的酸——碳酸,而碳酸易分解生成水和二氧化碳,所以可以观察到气泡。
因此,醋酸与碳酸钙反应生成新的盐——醋酸钙和新的酸——碳酸,而碳酸分解生成水和二氧化碳,所以,在去除水垢时会看到气泡。
氢氧化镁是一种碱,能与醋酸发生中和反应,生成盐(醋酸镁)和水。
易错点1:溶液的酸碱性和酸碱度
易错内容
易错辨析
指示剂使用易错点
紫色石蕊遇酸变红,但能使石蕊变红的物质不一定是酸(可能是酸性盐溶液)
酚酞遇碱变红,但氢氧化镁等难溶性碱不能使酚酞变色
指示剂变色是溶液使指示剂变色,而非指示剂改变溶液颜色
溶液酸碱性
酸性溶液不一定是酸溶液(如NaHSO₄是盐但显酸性)
碱溶液一定显碱性,但碱性溶液不一定是碱溶液(如Na₂CO₃溶液显碱性但属于盐)
酸碱度测定方法
pH试纸使用规范:用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥试纸上,对比标准比色卡
易错点:不可直接浸入溶液或润湿试纸,否则结果不准确
测定结果需用整数表示(精确测量需用pH计)
pH值与酸碱性的关系
稀释酸/碱溶液时,pH会趋近7但不会跨越中性(如酸稀释后pH不会>7)
pH值越接近0酸性越强,越接近14碱性越强
浓盐酸挥发形成的是氯化氢与水蒸气结合的小液滴(白雾),而非固体颗粒的白烟
正常雨水因溶解CO₂呈弱酸性(pH≈5.6),只有pH<5.6才叫酸雨
易错点2:酸及其性质易错点
易错内容
易错辨析
酸的结构与组成误区
含氢元素的化合物不一定是酸(如H₂O、H₂O₂)
盐不一定含金属离子(如NH₄Cl由铵根和酸根构成)
反应现象与结论混淆
与酸反应产生气体的不一定是碳酸盐(可能是活泼金属生成H₂)
生成盐和水的反应不一定是中和反应(如酸与金属氧化物反应)
浓酸的特殊性质
浓盐酸挥发形成白雾(不是白烟),敞口放置会变稀
浓硫酸吸水导致质量分数下降,与浓盐酸挥发原理不同
浓硫酸具有吸水性(可作干燥剂),但不可干燥NH₃等碱性气体
浓硝酸见光易分解,常呈黄色
易错点3:碱及其性质易错点
易错内容
易错辨析
碱的定义与分类误区
纯碱(Na₂CO₃)不是碱而是盐,氨水(NH₃·H₂O)才是碱
含有氢氧根(OH⁻)的化合物不一定是碱(如碱式盐Cu₂(OH)₂CO₃)
烧碱(NaOH)属于碱,但纯碱属于盐类
碱的化学性质
指示剂反应:
氢氧化镁等难溶性碱不能使酚酞变红(需可溶性碱)
使石蕊变蓝的物质不一定是碱(如Na₂CO₃溶液显碱性)
与非金属氧化物反应:
并非所有碱都能与CO₂反应(如Cu(OH)₂不反应)
NaOH变质反应:2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O(需注意配平)
碱的物理性质
称量NaOH必须用玻璃器皿(易潮解且有腐蚀性)
长期放置的NaOH会吸收CO₂变质为Na₂CO₃
中和反应常见误区
生成盐和水的反应不一定是中和反应(如酸+金属氧化物)
中和反应需要酸和碱参与,且必须生成盐和水
氢氧化钠不能用于改良酸性土壤[应用Ca(OH)₂]
易错点4:盐及其性质易错点
易错内容
易错辨析
盐的定义与分类
盐≠食盐:食盐特指氯化钠(NaCl),而化学中的盐是由金属离子(或铵根离子)与酸根离子组成的化合物
错误选项:"烧碱是碱,所以纯碱也是碱"
(纯碱是Na₂CO₃,属于盐类)
盐的组成:部分盐不含金属离子(如NH₄Cl),由铵根离子和酸根离子构成
盐溶液的酸碱性
盐溶液不一定是中性:
硫酸铜溶液(CuSO₄)呈酸性(pH<7)
碳酸钠溶液(Na₂CO₃)呈碱性(pH>7)
盐的判断
错误判断:盐中一定含有金属元素
(反例:铵盐如NH₄Cl)
错误判断:能使酚酞变红的物质一定是碱
(某些盐如Na₂CO₃溶液也能使酚酞变红)
盐的化学性质
与酸反应:如碳酸盐(K₂CO₃)与盐酸反应生成CO₂气体
与金属置换:需满足"盐可溶+金属活动性更强"(如Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu)
易错点5:化学肥料易错点
易错内容
易错辨析
化肥分类与作用易错点
氮肥作用:促进枝叶生长,缺氮时叶片发黄(尿素、铵盐等属于氮肥)。
错误判断:铵态氮肥(如硫酸铵)可与草木灰(碱性)混用。(×)实际会释放氨气降低肥效。
磷肥外观:灰白色粉末(如磷矿粉),其他化肥多为白色晶体。
错误判断:所有磷肥均易溶于水。(×)磷矿粉难溶于水。
钾肥功能:增强抗倒伏能力,缺钾时叶片边缘焦枯。
错误判断:氯化钾长期使用不会影响土壤酸碱度。(×)可能导致土壤酸化。
化肥鉴别易错点
错误判断:观察颜色无法区分磷肥。(×)灰白色是磷肥的显著特征。
加熟石灰研磨:铵态氮肥(如氯化铵)会产生刺激性氨气,钾肥无此现象。
错误判断:尿素加熟石灰研磨也会释放氨气。(×)尿素不含铵根离子。
溶解性测试:磷矿粉不溶于水,过磷酸钙部分溶解。
错误判断:所有磷肥均不溶于水。(×)过磷酸钙可溶。
复合肥与使用注意事项
错误判断:复合肥营养成分一定比单一肥料高。(×)需根据作物需求选择。
铵盐使用禁忌:不能与碱性物质(如氢氧化钙)混合,否则生成氨气。
错误判断:硫酸铵与熟石灰混合可提高肥效。(×)实际会失效。
方法01 指示剂变色
【解题通法】核心变色规律
石蕊指示剂(紫色)
酸性溶液→红色(如白醋、稀硫酸)
碱性溶液→蓝色(如石灰水、氢氧化钠)
中性溶液→保持紫色
【记忆口诀】石蕊"酸红碱蓝中不变"
酚酞指示剂(无色)
酸性/中性溶液→无色
碱性溶液→红色(如肥皂水、氢氧化钙)
【记忆口诀】酚酞"遇酸色不变,遇碱红艳艳"
【典型例题】
1.(2025·福建·中考真题)研究性学习小组开展“自制酸碱指示剂”实践活动。
【活动1】将紫甘蓝叶研碎后加入适量酒精浸泡一段时间,用纱布将浸泡出的汁液挤出,得到紫甘蓝液。
【活动2】探究紫甘蓝液在不同酸碱性溶液中的颜色变化,结果如下表所示。
pH
1~2
3~6
7~9
10~11
12~14
颜色
红
紫
蓝
绿
黄
请回答下列问题:
(1)将紫甘蓝叶研碎的目的是 。
(2)“用纱布将浸泡出的汁液挤出”相当于 (填实验操作名称)。
(3)若往1mL pH=13的氢氧化钠溶液中滴加1~2滴紫甘蓝液,溶液呈 色;继续滴加稀盐酸至溶液呈绿色,氢氧化钠和稀盐酸反应的化学方程式为 ,此时酸、碱是否恰好完全反应?答: (填“是”或“否”)。
【答案】(1)增大接触面积,促进色素充分溶解
(2)过滤
(3) 黄 否
【详解】(1)研碎紫甘蓝叶可以破坏细胞结构,增大与酒精的接触面积,使细胞内的色素更快、更充分地溶解在酒精中,从而提高提取效率;
(2)用纱布分离固体残渣和液体汁液的过程属于过滤操作,纱布起到类似滤纸的作用,允许液体通过而截留固体颗粒;
(3)颜色判断:pH=13属于12~14范围,往1mL pH=13的氢氧化钠溶液中滴加1~2滴紫甘蓝液,溶液呈黄色;
氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为:NaOH + HCl = NaCl + H2O;
溶液呈绿色对应pH=10~11,仍为碱性,说明氢氧化钠过量,酸未完全中和碱,因此未恰好完全反应。
方法02 酸的性质总结归纳
【解题通法】
1.酸的定义
酸是电离时生成的阳离子全部是氢离子(H⁺)的化合物。常见的酸包括盐酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)、硝酸(HNO₃)和醋酸(CH₃COOH)等。
2.酸的通性
与指示剂反应:使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞变色。
与活泼金属反应:生成盐和氢气(浓硫酸、硝酸除外)。例如:
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
与金属氧化物反应:生成盐和水69。例如:
Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
与碱反应(中和反应):生成盐和水。例如:
NaOH + HCl = NaCl + H₂O
与某些盐反应:生成新盐和新酸。例如:
Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
3.常见酸的特性
浓盐酸:无色液体,有刺激性气味,易挥发形成白雾。
浓硫酸:无色粘稠油状液体,具有吸水性(作干燥剂)、脱水性和强腐蚀性。稀释时必须将浓硫酸缓慢倒入水中并搅拌。
硝酸:强氧化性,与金属反应一般不生成氢气。
【易错提醒】酸的共性源于都能电离出H⁺,特性差异源于酸根离子不同。
【典型例题】
2.(2025·山东聊城·模拟预测)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。某学习小组的同学将稀硫酸依次加入到图1中的试管中,请根据所学回答下列问题:
(1)A试管中反应后溶液中存在的主要微观离子如图2所示,用试纸测定该溶液的酸碱度, 7(填“˃”“=”或“<”),反应后的图中R代表的离子是 (填微粒符号)。
(2)B试管中观察到的实验现象为 。
(3)E试管中发生反应的微观实质为: 。
(4)反应结束后测得D试管中的小于7,溶质的成分为 (填写化学式)。
(5)探究实验结束后,把酚酞滴入到C试管中,用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,后生成蓝色沉淀,则下列分析推理合理的是 (填序号)。
①长滴管中吸取的C中溶液为红色
②滴加前,B中有固体剩余
③滴加后,B中溶液变大
【答案】(1) <
(2)固体溶解,溶液由无色变蓝色
(3)
(4)和
(5)①③
【详解】(1)由图2存在氢离子可知酸剩余显酸性,因此溶液的pH<7;
铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,因此反应后的图中R代表的离子是铝离子,符号为:;
(2)B试管中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,观察到的实验现象是黑色固体溶解,溶液由无色变蓝色;
(3)E试管中氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀,因此相对应的化学方程式为BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓,反应的微观实质为:;
(4)D试管中碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠,测得D试管中的pH小于7呈酸性,说明稀硫酸剩余,因此溶质是H2SO4和Na2SO4;
(5)用长滴管吸取C中的溶液逐滴加入B中,开始无沉淀生成,说明B中稀硫酸有剩余,稀硫酸先与氢氧化钠反应,然后氢氧化钠再与硫酸铜反应产生蓝色沉淀,因此滴加后,B中溶液pH变大。有蓝色沉淀说明C试管中剩余氢氧化钠使酚酞变红,因此长滴管中吸取的C中溶液为红色。故答案为:①③。
方法03 碱的性质的总结归纳
【解题通法】
1.碱的定义
碱是指电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH⁻)的化合物,属于无机化合物。常见的碱包括氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氨水(NH₃·H₂O)等。
2.物理性质
氢氧化钠:白色固体,易溶于水并放热,易潮解,俗称烧碱、火碱或苛性钠。
氢氧化钙:白色粉末,微溶于水,俗称熟石灰或消石灰。
氨水:液态,是唯一常见的液态碱。
3.化学性质(碱的通性)
与指示剂反应:使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红。
与酸反应(中和反应):生成盐和水,如NaOH + HCl = NaCl + H₂O
与非金属氧化物反应:生成盐和水,如2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O(碱需密封保存,避免吸收空气中的CO₂变质。)
与盐反应:生成新盐和新碱,如2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
不溶性碱受热分解:如Cu(OH)₂ = CuO + H₂O
【易错提醒】以上性质均基于碱溶液中共同的OH⁻离子,因此表现出相似的通性。
【典型例题】
3.(2025·陕西商洛·三模)某化学兴趣小组探究碱的化学性质,设计实验如下:
【学习交流】
(1)实验一中可观察到的现象是 。
(2)实验三发生反应的化学方程式为 。
(3)实验四 (填“能”或“不能”)证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,理由是 。
【提出问题】实验二没有明显现象,反应是否发生,实验结束后溶液中的溶质成分是什么?
猜想一:HCl;猜想二:NaOH、NaCl;猜想三:NaCl、HCl。
【实验验证】
(4)
步骤
现象
结论
①取少量实验后所得溶液于试管中,加入适量氯化镁粉末,振荡
证明没有NaOH
②取少量实验后所得溶液于试管中,加入
有气泡产生
证明含有HCl
③再取少许实验后烧杯中的溶液于蒸发皿中,加热蒸干
有白色固体产生
证明含有NaCl
【得出结论】氢氧化钠溶液和稀盐酸发生了反应,猜想三正确。
【拓展延伸】
(5)对于无明显现象的化学反应,可以从 或验证新物质的生成这两个角度证明反应的发生。
【答案】(1)溶液变为红色
(2)
(3) 不能 二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使试管内气体减少,压强减小,液面上升
(4) 无明显现象 锌粒
(5)验证反应物的消失
【详解】(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,则实验一中可观察到的现象是溶液变为红色;
(2)实验三中氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,化学方程式为;
(3)实验四观察到试管内液面上升,不能证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,理由是二氧化碳能溶于水且与水反应,也能使试管内气体减少,压强减小,液面上升;
(4)根据结论证明没有NaOH,则步骤①取少量实验后所得溶液于试管中,加入适量氯化镁粉末,振荡,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,观察到无明显现象,证明没有NaOH;
根据结论证明含有HCl,盐酸能与活泼金属反应生成氢气,则取少量实验后所得溶液于试管中,加入锌粒,锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气,观察到有气泡产生,证明含有HCl;
(5)对于无明显现象的化学反应,可以从验证反应物的消失或验证新物质的生成这两个角度证明反应的发生。
方法04 盐的主要性质总结
【解题通法】
1.物理性质
常温下多为白色固体(部分有色,如硫酸铜晶体蓝色)
多数易溶于水(少数难溶如碳酸钙、硫酸钡)
熔点和沸点较高
固态时不导电,水溶液或熔融态可导电
2.化学性质
与金属反应:活泼金属可置换盐中不活泼金属(如Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu),需满足"盐可溶+金属活动性更强"
与酸反应:生成新盐和新酸(如CaCO₃ + 2HCl =CaCl₂ + H₂O + CO₂↑)
与碱反应:生成新盐和新碱(如CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄)
与盐反应:两种盐反应生成两种新盐(如NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃)
热稳定性:多数盐稳定,部分受热分解(如NH₄Cl = NH₃↑ + HCl↑)
3.其他特性
部分盐有结晶水(如CuSO₄·5H₂O)
某些盐溶液有特殊颜色(如FeCl₃黄色)
盐的水溶液可能呈中性、酸性或碱性
【典型例题】
4.(2025·陕西宝鸡·二模)纯碱是光伏玻璃生产中的关键原料,也可以用于处理废旧锂电池中的重金属,其在循环经济中的作用被学术界和产业界关注。某化学兴趣小组的同学在学习了纯碱的相关知识后,对纯碱的制备和部分化学性质展开项目式学习,并对部分实验废液进行了拓展探究。
(1)任务一:了解纯碱的制备——侯氏制碱法
侯氏制碱法的主要过程是利用饱和食盐水先后吸收______(填字母),生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
A. B. C. D.
(2)任务二:探究纯碱与酸、碱、盐的反应
向盛有一定量纯碱溶液的三支试管中分别加入稀盐酸、澄清石灰水、氯化钡溶液,实验现象记录如下:
试管编号
1
2
3
加入试剂
稀盐酸
澄清石灰水
氯化钡溶液
实验现象
产生气泡
产生白色沉淀
【小组讨论】若要验证实验1中的稀盐酸是否过量,不能选用的试剂是 (填字母)。
A.镁带 B.氧化铁 C.氢氧化铜 D.铜片
(3)任务三:对部分废液的拓展探究
化学兴趣小组的同学将实验后试管2和试管3中的物质分别进行过滤,得到滤液甲和滤液乙。
【提出问题】滤液乙中的溶质是什么?
【猜想与假设】猜想一:氯化钠。
猜想二:氯化钠和碳酸钠。
猜想三: 。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液乙于试管中,加入适量 溶液
产生白色沉淀
猜想三成立
【拓展延伸】基于以上探究结论,同学们取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,试写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)BD
(2) 产生白色沉淀 D
(3) 氯化钠和氯化钡 稀硫酸(合理即可) Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
【详解】(1)“侯氏制碱法”的原料是饱和食盐水、氨气和二氧化碳,因为碱性溶液有利于吸收二氧化碳,所以制备过程中饱和食盐水首先吸收氨气,使溶液呈碱性,然后吸收二氧化碳气体,反应中生成碳酸氢钠和氯化铵,再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。故填:BD。
(2)向盛有一定量纯碱溶液的试管中加入氯化钡溶液,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,碳酸钡是一种难溶于水的白色固体,因此该实验的现象是:产生白色沉淀。
若要验证实验1中的稀盐酸是否过量,不能选用的试剂是:D。
A、在金属活动性顺序中镁排在氢前面,镁带能和稀盐酸反应产生大量氢气。将实验1反应后试管内的溶液和镁带置于同一容器(如试管)内,若产生大量气泡,证明实验1中的稀盐酸过量,若无明显现象,则盐酸不过量,不符合题意;
B、氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水,向少量氧化铁粉末中加入实验1反应后试管内的溶液,若氧化铁粉末溶解,溶液由无色逐渐变为黄色,证明实验1中的稀盐酸过量,若无明显现象,则盐酸不过量,不符合题意;
C、氢氧化铜能和稀盐酸反应生成氯化铜和水,向少量氢氧化铜粉末中加入实验1反应后试管内的溶液,若氢氧化铜粉末溶解,溶液由无色逐渐变为蓝色,证明实验1中的稀盐酸过量,若无明显现象,则盐酸不过量,不符合题意;
D、在金属活动性顺序中铜排在氢后面,铜不能和稀盐酸反应,因此无法用铜片来验证实验1中的稀盐酸是否过量,符合题意。
(3)试管3内碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠,如果两者恰好完全反应,则滤液乙中的溶质是氯化钠;如果碳酸钠有剩余,则滤液乙中的溶质是氯化钠和碳酸钠;如果氯化钡有剩余,则滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡。根据猜想一、猜想二内容,猜想三为:氯化钠和氯化钡。
根据实验结论:滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,实验现象:产生白色沉淀,故实验中向滤液乙中加入的是:能和溶液中的钡离子结合生成白色沉淀,不和溶液中其它可能存在的离子结合生成沉淀的试剂,如稀硫酸。稀硫酸和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡,反应的化学方程式为:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,稀硫酸和氯化钠不反应。(合理即可)
滤液甲是碳酸钠溶液和澄清石灰水反应后得到的,滤液甲中的溶质可能是:氢氧化钠;氢氧化钠和碳酸钠;氢氧化钠和氢氧化钙。取一定量的滤液甲和滤液乙于小烧杯中混合,发现有白色沉淀产生,因为滤液乙中的溶质是氯化钠和氯化钡,氯化钠不能和滤液甲中可能存在的任何一种物质产生白色沉淀,氯化钡只能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钡,因此滤液甲中含有氢氧化钠和碳酸钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,反应的化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl。
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