第一節預備
酸鹼指示劑
● 定義:能跟酸或鹼的溶液起作用而顯示不同顏色的物質叫做酸鹼指示劑。
● 常見的酸鹼指示劑有紫色石蕊溶液和無色酚酞溶液。
● 某些植物的花瓣或果實(如牽牛花、月季花、紫捲心菜等)也可用作酸鹼指示劑。
● 紫色石蕊溶液遇酸溶液(含h+的溶液)變紅,遇鹼溶液(含oh-的溶液)變藍,在中性溶液中呈紫色。
無色酚酞溶液遇酸溶液不變色,在中性溶液中不變色,遇鹼溶液變紅。
● 並非所有的鹽溶液都是中性的。
水溶液呈鹼性的鹽:純鹼、小蘇打等。
水溶液呈酸性的鹽:硫酸銅、硫酸氫鈉等。s
二、乾燥劑
1. 使用乾燥劑的目的是除去氣體中混有的水蒸氣。
2. 我們學過的乾燥劑有氫氧化鈉、濃硫酸、氧化鈣、氯化鈣等。
氫氧化鈉易潮解;濃硫酸具有吸水性;而氧化鈣可以與水反應:cao+h2o=ca(oh)2
3. 氫氧化鈉
氫氧化鈉等鹼性乾燥劑不能乾燥***、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。
4. 濃硫酸
濃硫酸等酸性乾燥劑不能乾燥氨氣等鹼性氣體。
三、復分解反應
● 定義:兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應叫復分解反應。
● 特點:交換成分,價態不變。
● 反應發生的條件:生成難電離的物質(水、氣體或沉澱)。
● 置換反應和復分解反應沒有先後順序,可同時發生。
第二節酸
一、酸的定義和分類
酸:物質溶於水時,形成的陽離子全部是h+的化合物。
由於酸、鹼、鹽溶於水時會電離出陰、陽離子,所以酸、鹼、鹽的水溶液具有導電性。
● 酸的電離:hcl=h++cl-,h2so4=2h++so42-
二、常見的酸
● 濃硫酸能將紙張、木材、布料、**中的氫、氧元素按水的組成比脫去,這種作用通常叫做脫水作用。
● 鹽酸、硝酸、醋酸具有揮發性;碳酸不穩定,容易分解成二氧化碳和水。
● 硝酸、硝酸銀見光易分解,所以它們要放在棕色試劑瓶中。
● 濃硫酸的稀釋操作
三、酸的化學性質
酸有相同的化學性質是因為酸在水中都能電離出h+,有不同的化學性質是因為能電離出的酸根離子不同。
1. 酸溶液能使酸鹼指示劑變色:使紫色石蕊溶液變紅。
2. 酸+活潑金屬 → 鹽+氫氣(置換反應)
a) 這裡不包括濃硫酸和硝酸。
b) 示例:fe+2hcl=fecl2+h2↑ 和 fe+h2so4=feso4+h2↑
【現象】鐵表面有氣泡產生;溶液由無色逐漸變為淺綠色(fe2+的鹽溶液呈淺綠色)。
3. 酸+金屬氧化物 → 鹽+水(復分解反應)
a) 金屬氧化物可以是活潑金屬的氧化物和不活潑金屬的氧化物。因為生成物有水,符合復分解反應的發生條件,所以反應一定發生。
b) 示例1:fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o 和 fe2o3+3h2so4=fe2(so4)3+3h2o
【現象】鐵鏽逐漸溶解消失;溶液由無色逐漸變成黃色(fe3+的鹽溶液呈黃色)。
c) 示例2:cuo+2hcl=cucl2+h2o 和 cuo+h2so4=cuso4+h2o
【現象】黑色粉末逐漸溶解消失;溶液由無色逐漸變成藍色(cu2+的鹽溶液呈藍色)
4. 酸+鹼 → 鹽+水(復分解反應、中和反應)
5. 酸+鹽 → 新酸+新鹽(復分解反應)
a) 反應發生的條件:① 新酸是碳酸; ② 如果新酸不是碳酸,新鹽必須是沉澱。
b) 碳酸鹽都能與酸反應:caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑
c) 除硫酸鋇以外的鋇鹽都能與硫酸反應:bacl2+h2so4=baso4↓+ 2hcl(注意:hcl是稀鹽酸,不寫↑)
d) 硝酸銀能與鹽酸反應:agno3+hcl=hno3+agcl↓
第三節鹼
一、鹼的定義和分類
鹼:物質溶於水時,形成的陽離子全部是oh-的化合物。
● 四大強鹼都可以溶於水,但弱鹼不能溶於水。氨水是氨氣溶於水形成的液體。
● 在初中化學範圍內,只有氫氧化銅是藍色沉澱,氫氧化鐵是紅褐色沉澱。
● 氨水的電離是nh3·h2o=nh4++ oh-,所以氨水也是鹼。
● 鉀、鈉、鈣的氧化物能與水反應生成相應的鹼。如:cao+h2o=ca(oh)2
二、常見的鹼
● 酸、鹼包括其溶液都要密封。
● 澄清的石灰水就是氫氧化鈣的水溶液。
● 氫氧化鈉必須密封有兩個原因:① 吸水性;② 能與空氣中的二氧化碳反應:2naoh+co2=na2co3+h2o。
三、鹼的化學性質
鹼有相同的化學性質是因為不同的鹼溶液中都含有相同的oh-。
1. 鹼溶液(四大強鹼的溶液、氨水)能使指示劑變色:使紫色石蕊溶液變藍,使無色酚酞溶液變紅。
由於弱鹼不溶於水,所以弱鹼不能使指示劑變色。
2. 鹼+非金屬氧化物 → 鹽+水(復分解反應)
a) 反應發生的條件:① 鹼是四大強鹼; ② 非金屬氧化物是二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫。
b) 根據條件我們可以寫出十二個化學方程式,但必須掌握的四個化學方程式是:
2naoh+co2=na2co3+h2o(用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳)
2naoh+so2=na2so3+h2o
2naoh+so3=na2so4+h2o
ca(oh)2+co2=caco3↓+ h2o(檢驗二氧化碳;石灰牆「出汗」)
3. 鹼+酸 → 鹽+水(復分解反應、中和反應)
在鹼的通性中,弱鹼只有該性質。
4. 鹼+鹽 → 新鹼+新鹽(復分解反應)
a) 反應發生的條件:① 反應物能溶於水(包括氫氧化鈣,不包括其他微溶於水的物質); ② 新鹼是氨水; ③ 若新鹼不是氨水,新鹼和新鹽中至少有乙個沉澱。
b) 銨鹽一定能與四大強鹼反應。
c) 新鹼是沉澱:
藍色沉澱 – 2naoh+cuso4=na2so4+cu(oh)2↓
紅褐色沉澱 – 3naoh+fecl3=3nacl+fe(oh)3↓
白色沉澱 – 2naoh+mgso4=na2so4+mg(oh)2↓
d) 新鹽是沉澱:
ba(oh)2+na2so4=baso4↓+ 2naoh
ca(oh)2+na2co3=caco3↓+2naoh
e) 藍白沉澱:ba(oh)2+cuso4=baso4↓+ cu(oh)2↓
f) 紅白沉澱:3ba(oh)2+fe2(so4)3=3baso4↓+ 2fe(oh)3↓
g) 波爾多液(注:波爾多液不是溶液):ca(oh)2+cuso4=caso4+cu(oh)2↓
弱鹼在加熱的條件下會分解成金屬氧化物和水。如cu(oh)2cuo+h2o。
但需要注意的是,強鹼沒有該性質,該性質不屬於鹼的通性。
四、氫氧化鈉和氫氧化鈣變質
1. 氫氧化鈉變質
氫氧化鈉變質是因為與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉。
證明方法:
a) 取樣,加過量的稀鹽酸,如果有氣泡產生,說明氫氧化鈉已經變質:
naoh+hcl=nacl+h2o 和 na2co3+2hcl=2nacl+h2o+co2↑
b) 取樣,加氫氧化鈣溶液,如果有白色沉澱產生,說明氫氧化鈉已經變質:
na2co3+ca(oh)2=2naoh+caco3↓
c) 取樣,加氯化鈣(或硝酸鈣)溶液,如果有白色沉澱產生,說明naoh已經變質:
na2co3+cacl2=2nacl+caco3↓ 或 na2co3+ca(no3)2=2nano3+caco3↓
2. 氫氧化鈣變質
氫氧化鈣變質是因為與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣。
證明方法:取樣,加入過量的稀鹽酸,如果有氣泡產生,說明氫氧化鈣已經變質:
ca(oh)2+2hcl=cacl2+2h2o
caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑
3. 氫氧化鈉固體和氫氧化鈣固體變質時,固體質量都會增加。
五、氫氧化鈉和氫氧化鈣部分變質
1. 氫氧化鈉部分變質的證明方法:
① 取樣,(如果是固體,就需要加適量水,使固體完全溶解),加過量的氯化鈣(或硝酸鈣)溶液,如果有白色沉澱產生,說明碳酸鈉存在:
na2co3+cacl2=2nacl+caco3↓ 或 na2co3+ca(no3)2=2nano3+caco3↓
② 過濾,向濾液中滴加酚酞溶液,如果濾液變紅,說明氫氧化鈉存在,氫氧化鈉部分變質。
2. 氫氧化鈣固體部分變質的證明方法:
① 取樣,加適量水使固體完全溶解,加入過量的稀鹽酸,如果有氣泡產生,說明碳酸鈣存在:
caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑
② 另取少量固體,加氯化銨(或硫酸銨)研磨,如果聞到刺激性氨味,說明氫氧化鈣存在,氫氧化鈣部分變質:ca(oh)2+2nh4cl=cacl2+2nh3↑+2h2o 或 ca(oh)2+(nh4)2so4=caso4+2nh3↑+2h2o
第四節中和反應
● 定義:酸和鹼作用生成鹽和水的反應。
配平時要注意h2o的化學計量數。如:2naoh+h2so4=na2so4+2h2o
● 強酸和強鹼反應,一般沒有明顯的實驗現象(沉澱、氣泡、不溶物溶解消失、溶液顏色變化),所以為了觀察反應是否發生,需要借助酸鹼指示劑。
如naoh+hcl=nacl+h2o,反應的時候要進行以下操作:
① 在燒杯中加入氫氧化鈉溶液;
② 滴入幾滴酚酞溶液;
③ 用滴管慢慢地滴入稀鹽酸,並不斷用玻璃棒攪拌(如果容器是試管,就直接振盪);
④ 溶液由紅色剛剛褪成無色時,說明氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應。
(注意是先加鹼溶液,再加指示劑,然後才加酸)
● 做上述實驗時,如果在實驗過程中忘加酚酞,在實驗結束後再加酚酞溶液,發現酚酞不變色,會有兩種情況:酸鹼恰好完全反應或者酸過量。這時加入碳酸鈣固體,如果有氣泡產生,說明酸過量;如果沒有氣泡產生,說明恰好完全反應。
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