第五章初识酸和碱
5.1 生活中的酸和碱
一、常见的酸和碱
酸:H2SO4、HNO3、HCL(胃酸)、H2CO3、H2S(氢硫酸)、H3PO4、CH3COOH(HAc,乙酸、醋酸)
:工业三大强酸
碱:Ca(OH)2、NaOH、KOH、NH3.H2O(易分解,易挥发)
二、酸的组成和分类
组成:由氢元素和酸根组成的化合物
分类
●物质类别:无机酸、有机酸
●是否含有氧元素:含氧酸(某酸)、无氧酸(某化氢/氢某酸)
●氧原子个数:一元酸(HCL)、二元酸(H2S)、三元酸(H3PO4)
?可结合(如:HCL一元无氧无机酸)
三、碱的组成和分类
组成:金属元素(或铵根)与氢氧根组成的化合物
分类
●可溶性
1、可溶:KOH、NaOH、Ba(OH)
2、NH3.H2O
2、微溶:Ca(OH)2
3、难溶:其余Fe(OH)3红褐色,Cu(OH)2蓝色,Mg(OH)2白色
5.2酸碱的性质研究
一、酸的性质研究
酸的溶液才有酸性
?H2SiO3硅酸难溶
盐酸
●物理性质
1、为混合物:HCL气体+水
2、纯净的盐酸为无色液体
?工业盐酸不纯净,黄色,含铁的化合物
3、有很强挥发性
?浓盐酸(36%--37%),有刺激性气味
?打开浓盐酸瓶盖,瓶口产生白雾。挥发出的HCL气体与水
蒸气形成了盐酸小液滴(浓HNO3类比)
?一瓶浓盐酸敞口放置一会后,M质、M液、浓度均变小
●化学性质
1、与酸碱指示剂反应
2、与金属反应(方程式)
?单质铁在置换反应中一律生成亚铁,亚铁溶液呈浅绿色
?金属活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
——————————————化学性质越稳定—————————————能与水反应,H前能与酸反应
3、与碱反应
HCL+NaOH==NaCL+H2O 放热
?中和反应
?定义:酸和碱反应生成盐和水并放热的反应
?实质:碱中的OH与酸中的H结合生成水的过程。生成的
水越多,放出热量越多。
?3化学方程式
?应用
◆处理废水废气
◆改良酸性土壤:Ca(OH)2
◆治疗胃酸过多:Al(OH)3、Mg(OH)2、NaHCO3、轻质
CaCO3
4、与碱性氧化物反应
?定义:能和酸反应生成盐和水的氧化物(大多数金属氧化物)
?3化学方程式
?生锈的铁钉放入足量稀盐酸中,会有何反应发生?有何现象?
?2化学方程式(铁、三氧化二铁分别与盐酸反应)
?CuO只有一个(金属铜活动性在氢后)
5、与某些盐反应
?6化学方程式(包括检验盐酸)
?复分解反应
?定义:两种化合物相互反应交换成分生成另外两种化合
物的反应
?形式:AB+CD==AD+BC(酸碱中和反应必为复分解反
应)
?条件:至少满足一条
(1)有气体生成
(2)有水生成
(3)有沉淀生成
?物质的溶解性
?酸:除H
SiO3微溶,其余均可溶
2
HNO3、HCL易挥发,H2SO4、H3PO4难挥发,H2CO3
易分解
?碱:K、Na、Ba、NH
均可溶,Ca微溶,其余都不
4
?盐
(1)Na、K、NH4、NO3盐均可溶
(2)盐酸盐中,AgCl难溶水、酸
(3)硫酸盐中,BaSO4难溶水、酸,CaSO4、AgSO4微
溶(CaSO3难溶)
(4)碳酸盐中,Na、K、NH4、均可溶,MgCO3微溶,
其余均难溶。
?4化学方程式
●用途
1、制药、制氧化物
2、除铁锈:1化学方程式
3、制食品,帮助消化
硫酸(H2SO4)
浓:H2SO4(浓) 稀:H2SO4
●物理性质
1、纯净H2SO4是无色、粘稠状液体,难混发(纯H3PO4是无色晶
体)
2、特性
?吸水性(物理性质):用于干燥O2、H2、CO2(碱性气体
除外,如:NH3)
?敞口放置:M质不变,M液增加,浓度减小
?脱水性(化学性质):使物质碳化
?浓盐酸、浓硫酸分别滴在蓝色石蕊试纸上,前者变红,
后者变黑
?强氧化性(化学性质):与不活泼金属反应
?1化学方程式
●化学性质
1、与酸碱指示剂反应(PH< 7)
2、与某些金属反应
?4化学反应式
3、与碱性氧化物反应
?3化学方程式
4、与碱反应
?4化学方程式
5、与某些盐反应
?4化学方程式
?检验
?H
SO4:酸化的硝酸钡溶液(碳酸钡遇酸溶解)
2
?HCL:酸化的硝酸银(碳酸银遇酸溶解)
?H2
O4(HCL):Ba(NO3)2
S
(1)加入足量Ba(NO3)2,过滤(不用BaCL2,会生成
HCL)
(2)往滤液中滴加AgNO3溶液
AgNO3与硫酸反应的化学方程式
?HCL(H
SO4):Ba(NO3)2
2
酸的通性
●与酸碱指示剂反应
●酸+碱==盐+水
●酸+碱性氧化物==盐+水
●酸+金属==盐+氢气(HNO3除外)
●酸+盐==酸’+盐’
?金属氧化物不全是酸性氧化物
●两性氧化物
?ZnO、Al2O3
●酸性氧化物
?Mn2O7
二、碱的性质探究
氢氧化钠NaOH
俗称:烧碱、火碱、苛性钠
●物理性质
1、纯净的NaOH是白色固体,极易溶于水,易潮解
固体吸收空气中的水分,在其表面形成溶液的现象
2、NaOH固体用于干燥H2、O2、NH3(CO2、SO2、HCL等酸性气
体除外)
●化学性质
1、与酸碱指示剂反应:石蕊变蓝(PH>7)遇难溶性碱不变色
2、与酸性氧化物反应(大多数非金属氧化物)
?CO、NO、H2O为不成盐氧化物
?CO2+2NaOH==Na2CO3(碱性)+H2O
?如何证明反应发生
(1)证明新物质生成:往反应后的溶液中滴加稀盐酸
(用于证明放在空气中的固体NaOH潮解、变质)
(2)反应前后的压强差:书P19、试管水上升、书P15
?SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O :工业上用碱性溶液吸收SO2
?SO3+2NaOH==Na2SO4+H2O
?SiO2+NaOH==Na2SiO3(硅酸钠,水玻璃)+H2O
?存放NaOH试剂瓶不用玻璃塞,用橡皮塞
3、与酸反应
4、与盐溶液反应(盐、碱必须都可溶)
?3化学方程式
?判断依据
?是否均溶解
?复分解反应是否发生
●用途
1、用于化工原料,制肥皂,纺织工业
2、用于干燥气体
氢氧化钙Ca(OH)2
俗称:熟石灰,消石灰
●物理性质
1、白色粉末状固体,微溶于水
2、Ca(OH)2溶液:澄清石灰水
3、Ca(OH)2悬浊液:石灰乳,石灰浆
●化学性质
1、与酸碱指示剂反应
2、与酸性氧化物反应
?4化学方程式
3、与酸反应
?4化学方程式
4、与盐溶液反应
?3化学方程式
●用途
1、用作建筑材料
2、配置农药:波尔多液(蓝色悬浊液)
?化学方程式
3、调节酸性土壤
4、制漂白粉,制烧碱
?2化学方程式
?鉴别NaOH和Ca(OH)2溶液
●通入CO2,变浑浊的是Ca(OH)2,无明显现象的是NaOH
●滴加Na2CO3溶液,变浑浊的是Ca(OH)2, 无明显现象的是NaOH
碱的通性
●与酸碱指示剂反应
●碱+酸性氧化物==盐+水(2化学方程式)
●碱+酸==盐+水
●碱溶液+盐溶液==碱’+盐’
●可溶性碱对应的氧化物能与水反应生成相应的碱(Na2O,K2O,BaO,
CaO)
?2化学方程式
●难溶性碱受热分解成相对应(价态一致)的氧化物和水
?鉴别NaOH 5%H2SO410%H2SO4
●酚酞
1、滴加酚酞,变色者为NaOH
2、取等量滴有酚酞的NaOH
3、滴入2种酸,先褪色者为10%H2SO4
?鉴别Ca(OH)2KNO3HCL
●石蕊
●酚酞
●CO2(CaCO3沉淀分两份加入另外2中溶液,产生气泡者为HCL)
●Na2CO3
六、常见的金属和盐
6.1奇光异彩的金属
一、应用广泛的金属材料
二、金属的分类和共性
分类
●密度:重金属(密度>4.5g/cm3 Cu、Zn)、轻金属(密度<4.5g/cm3
Mg、Na)
●颜色:黑色金属(Fe、Cr铬、Mn)、有色金属
共性
●导电性、导热性良好(Ag导电性最好)
●具有延展性(Au延展性最好)
●具有金属光泽,大多数金属都是银白色的(Cu红色,Au金色)
?金属之最
三、金属的化学性质
金属与非金属反应(O2、CL2、S)
●5化学方程式
金属与酸反应
●1化学方程式
金属与盐溶液反应
●条件
1、活泼金属置换不活泼金属
2、反应必须在盐溶液中进行
●4化学方程式
?探究Fe、Cu活动性
●H2SO4Fe Cu
●CuSO4Fe
●FeSO4Cu
?探究Fe、Cu、Ag活动性
●Fe、Cu、Ag+酸Cu+AgNO3
●CuSO4
●FeSO4Cu AgNO3
●Fe Cu(NO3)2A g
?探究Zn、Fe活动性
●Zn FeSO4
●Fe ZnSO4
?随堂练P128(12)分析
Cu(NO3)2+Mg==Mg(NO3)2+Cu
2AgNO3+Mg==Mg(NO3)2+2Ag
●Mg过量
1、滤渣Mg、Ag、Cu
2、滤液Mg(NO3)2
●Mg少量
1、滤渣Ag(可能有Cu)最不活泼的金属最先被置换出
2、滤液Mg(NO3)2【可能有Cu(NO3)2、AgNO3】
四、氢气
物理性质:无色无味气体,密度小于空气,难溶于水
化学性质
●可燃性:1化学方程式(点燃CO、CH4、H2均会有淡蓝色火焰,点
燃前须先验纯)
●还原性:2化学方程式
制法
●工业法:电解水
●实验室
1、药材:锌粒+稀盐酸/稀硫酸
2、装置
?H
O2制O2装置
2
?启普发生器
用途
●高能燃料
●冶炼金属
五、金属的锈蚀与冶炼
锈蚀
●原理:游离态转变为化合态
●原因:O2、H2O
●防护:油漆、电镀、搪瓷
●1化学方程式
?Cu生锈:Cu(OH)2CO3铜绿,碱式碳酸铜
冶炼:化合态转变为游离态Array
●不活泼:加热分解法
1、2化学方程式
●较活泼:还原剂法
1、4化学方程式
?氧化剂与还原剂的关系
例子:点解水,水既是氧化剂又是还原剂
6.2 盐和化肥
一、中和反应的产物——盐
盐的定义:金属元素(或铵根)与酸根组成的一类化合物
盐的分类
●正盐
1.含氧酸盐:Na2SO4、NH4NO3、K2CO3
2.无盐酸盐:NaCL、KCL、Na2S
●酸式盐NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3
●碱式盐Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜(铜锈,俗称铜绿)
●复盐KAL(SO4)2.12H2O 十二水硫酸铝钾
?常见的结晶水合物:CuSO4.5H2O、Na2CO3.10H2O、FeSO4.7H2O
二、盐的化学性质
●盐(溶液)+碱(可溶)==碱’+盐’(3化学方程式)
●盐+酸==酸’+盐’(4化学方程式)
?碳酸盐检验:取样滴加酸溶液,将生成的气体通入石灰水(有可能是
金属与酸反应生成氢气)
●盐(溶液)+金属==金属’+盐’(2化学方程式)
●盐(溶液)+盐(溶液)==盐’+盐’(2化学方程式)
?鉴别Na2CO3、Na2SO4、NaCL
1、滴加H2SO4/酚酞(Na2CO3),滴加Ba(OH)2(H2SO4)
2、滴加BaCL2(Na2CO
3、Na2SO4),滴加酸(硫酸不可,Na2SO4)
:H2SO4+BaCO3==BaSO4(沉淀)+CO2(气体)+H2O 三、盐的用途
●食盐
1、制取Na:1化学方程式
2、制取烧碱:1化学方程式
?H2+CL2=点燃=2HCL
四、焰色反应:金属或它们的化合物在灼烧时火焰发出不同颜色的光(书P38实验)
五、化肥
●氮(N)肥:促进茎叶生长,促进叶色浓绿
1、铵态氮肥
?酸性:NH4CL 、NH4NO3(硝铵)、(NH4)2SO4(硫铵/
肥田粉)
?NH4HCO3:碳铵(受热易分解)1化学方程式
?酸性铵态氮肥与碱反应:2化学方程式
2、氨水(液态氮肥):NH3.H2O(易分解,易挥发)
3、有机氨肥:尿素CO(NH2)2(N%量最高46.7%)
●磷(P)肥:促进作物根系发达
1、Ca3(PO4)2:重过磷酸钙,磷矿粉中(难溶,须粉碎,吸收困
难)
2、Ca(H2PO4)2:过磷酸钙,重磷矿粉中(可溶)
●钾(K)肥:促使果实饱满
1、草木灰:K2CO3(溶液呈碱性)
●复合化肥
1、定义:含有2种或2种以上营养元素的化学肥料
2、如:KNO
3、(NH3)3PO4