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1、
常見的酸和堿(基礎(chǔ))
撰稿:熊亞軍 審稿:于洋
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握常見酸和堿的性質(zhì)及用途,理解酸和堿各有其相似性質(zhì)的原因。
2.會用酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性,并能用于鑒別一些典型物質(zhì)的溶液。
3.認(rèn)識酸和堿的腐蝕性及使用時的安全注意事項,并掌握有關(guān)事故的急救與處理常識。
【要點梳理】
要點一、酸堿指示劑
1.遇到酸或堿時能發(fā)生特定的顏色變化,這類物質(zhì)叫做酸堿指示劑,通常也簡稱指示劑。
2.常用的酸堿指示劑有紫色石蕊試液和無色酚酞試液,它們與酸、堿溶液作用時顯示的顏色如下表:
溶液
指示劑
酸性溶液(例:鹽酸)
中性溶液(例:食鹽水)
堿性溶液(例:氫氧
2、化鈉溶液)
紫色石蕊試液
變紅色
不變色
變藍(lán)色
無色酚酞試液
不變色
不變色
變紅色
【要點詮釋】
1.酸堿指示劑只能對溶液的酸堿性做出一個定性的推斷,對溶液的酸堿性的強(qiáng)弱程度的判斷則需測溶液的酸堿度。
2.酸堿指示劑跟酸或堿溶液反應(yīng)顯示不同的顏色。變色的是指示劑,不是酸或堿溶液。
3.顯酸性的溶液不一定是酸溶液,顯堿性的溶液不一定是堿溶液。例如NaHSO4溶液顯酸性,但不是酸;Na2CO3溶液顯堿性,但它不是堿。
要點二、幾種常見的酸
1.酸:在溶液中解離出的陽離子全部是氫離子的化合物叫做酸。
2.鹽酸、硫酸的物理性質(zhì)及用途:
鹽酸(HCl)
硫酸
3、(H2SO4)
物
理
性
質(zhì)
顏色、狀態(tài)、氣味、密度
無色液體,有刺激性氣味。常用濃鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%~37%,密度為1.19g/cm3
無色粘稠的油狀液體。實驗室常用濃硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84g/cm3
打開瓶蓋后的現(xiàn)象
濃鹽酸在打開瓶蓋后瓶口上方會出現(xiàn)白霧
無明顯現(xiàn)象
用途
鹽酸是一種重要的化工產(chǎn)品。用于金屬表面除銹、制造藥物(如鹽酸麻黃素、氯化鋅)等;人體胃液中也含有少量的鹽酸,可以幫助消化
硫酸是一種重要的化工原料。用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、火藥、染料、冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等;利用濃硫酸的吸水性,實驗室中常用它做干燥劑
3.濃
4、鹽酸的特性:濃鹽酸具有揮發(fā)性。打開濃鹽酸的試劑瓶,會觀察到瓶口有白霧出現(xiàn),那是因為揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣接觸,形成鹽酸小液滴,故在開啟的瓶口處形成白霧。鹽酸具有揮發(fā)性所以應(yīng)密封保存。
4.濃硫酸的特性:
(1)濃硫酸的吸水性:濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性。所以濃硫酸可以用來干燥某些氣體,如氧氣、氫氣、二氧化碳等,但不能干燥氨氣等堿性氣體。
濃硫酸具有吸水性所以應(yīng)密封保存。濃硫酸溶于水時放出大量的熱,所以稀釋濃硫酸時,應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌,使產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散;切不可把水倒入濃硫酸中。
(2)濃硫酸的脫水性:濃硫酸能使蔗糖、淀粉、纖維素等物質(zhì)失水碳化,并不是因為
5、濃硫酸吸取了有機(jī)物內(nèi)部所含有的水分(結(jié)晶水),而是把組成有機(jī)物成分里的氫、氧元素的原子按2∶1的比率(水的組成比)從有機(jī)物里奪取出來,形成硫酸的水合物,同時剩下有機(jī)物組成中的碳。對濃硫酸來說,它起了脫水作用,對有機(jī)物來說,則發(fā)生了碳化現(xiàn)象。
(3)濃硫酸的腐蝕性:(高清課堂《常見的酸》一、2)
濃硫酸具有強(qiáng)烈的腐蝕性。它能奪取紙張、木材、皮膚(都由含碳、氫、氧等元素的化合物組成)里的水分,生成黑色的炭。所以使用濃硫酸時要格外小心,如果不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣服上,應(yīng)立即用大量的水沖洗,再涂上3%~5%的碳酸氫鈉溶液。
【要點詮釋】
1.在化學(xué)中“煙”是指細(xì)小的固體顆粒,“霧”是指液態(tài)的
6、小液滴。
2.在稀釋濃硫酸時,一定要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌。切不可將水倒進(jìn)濃硫酸中。如果水倒進(jìn)濃硫酸中,由于水的密度小,浮在硫酸的上面,硫酸溶解時放出的熱量不易散失,使水暴沸,帶著酸向四處飛濺,有可能發(fā)生意外。
要點三、酸的化學(xué)性質(zhì)
1.鹽酸、硫酸等酸在溶液中解離出的陽離子全部都是氫離子(H+),所以不同的酸具有相似的化學(xué)性質(zhì),即酸的通性。
2.酸的化學(xué)性質(zhì)可歸納為以下五點:(高清課堂《常見的酸》一、3)
化學(xué)性質(zhì)
鹽酸
硫酸
與指示劑作用
紫色石蕊試液遇酸變紅色,無色酚酞試液遇酸不變色
與金屬反應(yīng)
Zn+2HCl=ZnCl2 + H2↑
Zn+H2SO
7、4=ZnSO4+H2↑
與金屬氧化物反應(yīng)
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
與鹽反應(yīng)
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
與堿反應(yīng)
HCl+NaOH=NaCl+H2O
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O
【要點詮釋】
1.與金屬反應(yīng)的酸不能用濃硫酸和硝酸。
2.含有金屬離子(或NH4+ )和酸根離子的化合物叫做鹽。例如:NaCl、BaCl2、Na2CO3等。
要點四、幾種常見的堿
1.堿:在溶液中解離出的陰離子全部是氫氧根離子的化合物叫
8、做堿。
2.氫氧化鈉和氫氧化鈣的物理性質(zhì)、用途及制備原理:(高清課堂《常見的堿》二、1)
氫氧化鈉(NaOH)
氫氧化鈣(Ca(OH)2)
俗稱
火堿、燒堿、苛性鈉
熟石灰、消石灰
物理性質(zhì)
白色固體,易溶于水,易潮解,溶解時放出大量的熱。NaOH固體有吸水性
白色固體,微溶于水
用途
重要的化工原料,應(yīng)用于肥皂、石油、造紙、紡織和印染等工業(yè)。生活中用的爐具清潔劑中就含有氫氧化鈉,用以去除油污??勺龈稍飫?
用于建筑業(yè),制燒堿、漂白粉的原料;用于農(nóng)業(yè)改良酸性土壤、配制農(nóng)藥波爾多液
制備原理
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
CaO +
9、H2O =Ca(OH)2
【要點詮釋】
1.氫氧化鈉固體易吸收空氣中的水分而潮解,所以氫氧化鈉固體要密封保存。利用這一性質(zhì),氫氧化鈉固體可作氫氣、氧氣、一氧化碳等氣體的干燥劑。
2.氫氧化鈉固體有較強(qiáng)的腐蝕性。使用氫氧化鈉必須十分小心,防止皮膚、衣服被它腐蝕;實驗時最好戴防護(hù)鏡,防止溶液濺到眼睛里;如果不慎沾到皮膚上,要用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。
3.生石灰可以吸收水分并與水反應(yīng),所以可以作某些氣體的干燥劑,它和氫氧化鈉都是堿性干燥劑(它們的混合物叫堿石灰),可以干燥H2、O2、N2、NH3等氣體,但不能干燥CO2、SO2、HCl等酸性氣體。
要點五、堿的化學(xué)性質(zhì)
1.氫氧化
10、鈉和氫氧化鈣等堿在溶液中解離出的陰離子全部都是氫氧根離子( OH-),所以不同的堿具有相似的化學(xué)性質(zhì),即堿的通性。
2.堿的化學(xué)性質(zhì)可歸納為以下四點:(高清課堂《常見的堿》二、2)
化學(xué)性質(zhì)
氫氧化鈉
氫氧化鈣
與指示劑作用
紫色石蕊試液遇堿變藍(lán)色,無色酚酞試液遇堿變紅色
與非金屬氧化物反應(yīng)
CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O
與鹽反應(yīng)
2NaOH+CuCl2=Cu(OH)2↓+2NaCl
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
與酸反應(yīng)
HCl+NaOH=NaCl+H2O
2H
11、Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
【要點詮釋】
1.酸、堿溶于水形成溶液過程中會解離出自由移動的離子。酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)是因為酸溶液中都存在相同的氫離子;堿具有相似的化學(xué)性質(zhì)是因為堿溶液中都存在相同的氫氧根離子。
2.只有可溶性的堿的溶液,才能使指示劑變色;不溶于水的堿(例如氫氧化鎂、氫氧化銅等)不能使指示劑變色,也不能與非金屬氧化物反應(yīng)。
3.盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞而要用橡皮塞。
4.因為在可溶性的酸、堿、鹽的水溶液中存在自由移動的陰、陽離子,所以它們的水溶液均能導(dǎo)電。
【典型例題】
類型一、考查酸堿指示劑
1.下列物質(zhì)能使紫色石蕊試液變紅的是(
12、 )
A.稀鹽酸 B.石灰水 C.食鹽水 D.水
【答案】A
【解析】能使紫色石蕊試液變紅的是酸性物質(zhì)。石灰水顯堿性,食鹽水和水都顯中性。
【總結(jié)升華】酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅,堿性溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán),紫色石蕊試液遇到中性溶液不變色。
舉一反三:
【變式】檸檬汁能使石蕊試液變紅色,由此可知檸檬汁( )
A.顯酸性 B.顯堿性 C.顯中性 D.無法確定
【答案】A
類型二、考查酸和堿的特性和用途
2.從①純堿 ②氫氧化鈣 ③鹽酸 ④高錳酸鉀四種物質(zhì)中選出適當(dāng)物質(zhì),并按
13、下列要求填空:〔除(4)外,其余每小題均用序號填空〕
(1)可用于改良酸性土壤的是_______________。
(2)人的胃液里含有少量的_______________,可以幫助消化。
(3)為使饅頭松軟可口且無酸味,在蒸饅頭之前,先加入一些_______________。
(4)寫出實驗室制取氧氣的化學(xué)方程式_________________________________________。
【答案】(1)② (2)③
(3)① (4)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【解析】可用于改良酸性土壤的應(yīng)是堿性物質(zhì),氫氧化鈣價廉可大量使用;
14、人的胃液為酸性環(huán)境;饅頭松軟的原因是饅頭發(fā)酵產(chǎn)生的酸和純堿反應(yīng)生成二氧化碳的緣故,這樣即降低了酸度,使饅頭無酸味,又可使饅頭松軟可口。
【總結(jié)升華】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。
舉一反三:
【變式】下列物質(zhì)露置于空氣中,質(zhì)量不變的是( ?。?
A.石灰水 B.氯化鈉 C.濃鹽酸 D.濃硫酸
【答案】B
類型三、考查酸和堿的化學(xué)性質(zhì)
3.白螞蟻除了會蛀蝕木頭以外,它分泌的蟻酸還會腐蝕很多建筑材料。下列建筑材料不容易被蟻酸腐蝕的是(填字母) 。
A.銅欄桿 B.鋼筋 C.大理石
【答案】A
【解析】蟻酸具有酸的通性。鋼筋的主
15、要成分是鐵,大理石的主要成分是碳酸鈣,它們都能與蟻酸反應(yīng);銅不能與蟻酸反應(yīng),不容易被蟻酸腐蝕。
【總結(jié)升華】在金屬活動性順序里,位于氫后面金屬不能與酸發(fā)生反應(yīng)。銅排在氫的后面,故不能與蟻酸反應(yīng)。
4.下圖是某趣味實驗裝置圖。擠壓膠頭滴管后,可觀察到氣球脹大的現(xiàn)象。請回答:
氣球脹大的原因 ,發(fā)生反應(yīng)
的化學(xué)方程式是 。
【答案與解析】
CO2被濃NaOH溶液吸收,錐形瓶內(nèi)的氣壓減小,外界大氣壓大于錐形瓶內(nèi)的氣壓,使氣球脹大
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
【總結(jié)升華】本題為理化綜合題。氣體體積變小,壓強(qiáng)也變小。
舉一反三:
【變式】右圖為某學(xué)習(xí)小組在白色點滴板上進(jìn)行的有關(guān)“堿的化學(xué)性質(zhì)”的探究實驗。
(1)使用白色點滴板進(jìn)行實驗的優(yōu)點是 (答一點);
(2)氫氧化鈉溶液和氫氧化鈣溶液都能使無色的酚酞試液變紅,
是因為在不同堿的溶液中都含有相同的 離子。
【答案】(1)節(jié)約藥品(或便于觀察)
(2)氫氧根