酸碱的化学性质.docx

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酸碱的化学性质

酸和碱的性质

【重点难点】重点：

（1）浓盐酸、浓硫酸的特性。

（2）认识几种常见的重要的酸、碱，掌握使用酸、碱的方法。

（3）掌握酸、碱的化学性质，理解酸、碱的化学性质实质就是H+、OH-的性质。

（4）认识复分解反应，学会书写复分解反应的化学方程式。

难点：

归纳总结酸、碱的化学性质，理解化学反应实质，书写化学方程式。

1、浓盐酸与浓硫酸

（1）二者物质性质：

（2）浓盐酸、浓硫酸特性：

　　①浓盐酸具有挥发性，能挥发出HCl气体。

打开盛放浓盐酸的试剂瓶瓶塞，可以看到瓶口有白雾出现，这是由于浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触，重新结合为盐酸小液滴，许多盐酸小液滴散布在空气中，就形成了白雾〔雾是小液滴分散悬浮在气体中的现象〕。

　　讨论：

实验室制取CO2气体，能否用浓盐酸与大理石或石灰石反应？

　　不能，因浓盐酸具有挥发性，能挥发出HCl气体，使生成的CO2气体不纯洁。

　　②浓盐酸有强烈腐蚀性，使用时应小心。

　　③浓硫酸具有脱水作用、腐蚀性和吸水性。

　　浓硫酸能将纸张、木材、棉布、皮肤里的氢、氧元素按水的组成脱去，这种作用叫做脱水作用。

此外浓硫酸具有强烈的腐蚀性，如不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用抹布擦拭，然后用大量水冲洗，再涂上3%～5%的碳酸氢钠溶液。

　　因为浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气而导致溶液变稀。

利用这一性质，浓硫酸可作干燥剂，浓硫酸作为气体干燥剂时一定要把气体通入到浓硫酸中。

　　（3）浓盐酸浓硫酸的稀释：

　　在实际应用时，大都需要用浓盐酸、浓硫酸来配制一定溶质质量分数的稀盐酸、稀硫酸，配制时，首先计算出需要多少体积的浓盐酸、浓硫酸，多少体积的溶剂水。

对浓盐酸来讲，先用量筒量取水倒入烧杯内，再把量取的浓盐酸迅速倒入水中搅拌即可。

　　对浓硫酸来说应十分小心，因为浓硫酸溶于水时放出大量热，稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿耐温度变化的容器的器壁慢慢注入水中，并不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。

切不可将水倒进浓硫酸里。

如果将水倒进浓硫酸里，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，溶解时放出的热不易散失，使水暴沸，带着酸液向四处飞溅。

　　讨论：

浓盐酸、浓硫酸应密封保存，如果敞口放置一段时间，浓盐酸、浓硫酸中溶质质量分数将如何变化？

　　因浓盐酸具有挥发性，溶质HCl气体部分散逸在空气中，浓盐酸中溶质HCl减少；浓硫酸能够吸收空气中的水分，导致浓硫酸中水量增加，结果二者都会使溶质质量分数减小。

　　2、酸的化学性质

　　稀盐酸、稀硫酸以及其它酸的溶液中都含有相同的H+，化学性质是相似的，以稀盐酸、稀硫酸为例说明：

　　⑴稀盐酸、稀硫酸都能与指示剂作用。

使紫色石蕊试液变红色，无色酚酞不变色。

　　⑵稀盐酸、稀硫酸能与活泼金属反应生成盐和氢气。

　　Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑　　　Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑

　　Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑　　　2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2↑

　　注意：

　　①FeCl2、FeSO4溶于水，溶液为浅绿色；　

　　②铜、银等不活泼金属不能与稀盐酸、稀硫酸反应。

　　⑶二者都能与金属氧化物反应生成盐和水。

　　6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O　　3H2SO4＋Fe2O3=Fe2（SO4）3＋3H2O

　　CuO＋2HCl＝CuCl2＋H2O　　　CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O

　　注意：

　①FeCl3、Fe2（SO4）3溶于水溶液显黄色。

CuCl2、CuSO4溶液显蓝色。

　　②常用稀盐酸〔或稀硫酸〕除去铁器外表的铁锈。

将外表生锈的铁钉放在盐酸中，一段时间后，铁钉外表的锈没有了，溶液由无色变为黄色。

这是由于盐酸跟铁锈起反应，生成氯化铁溶液的缘故。

如果铁钉放在盐酸里久了，外表的铁锈被盐酸溶解后，盐酸又可与铁发生反应，生成氢气，因此可看到有气泡产生。

因铁锈的主要成分为Fe2O3，发生上述现象的原因用化学方程式表示为：

　　Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O　　　Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

　　　　　　　　（氯化铁）　　　　　　　　　　（氯化亚铁）

　　纯洁的盐酸是无色的。

但工业品盐酸常因含有杂质而带黄色（主要由Fe3+引起）。

　　⑷二者都能与某些盐反应生成新的酸和新的盐。

　　2HCl＋CaCO3＝CaCl2＋H2CO3〔碳酸〕　　H2CO3＝H2O＋CO2↑

　　一般合并写成：

2HCl＋CaCO3＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

　　H2SO4+Na2CO3＝Na2SO4＋H2O＋CO2↑

　　HCl＋AgNO3＝AgCl↓＋HNO3

　　H2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2HCl

　　注意：

　　①AgCl、BaSO4两种白色沉淀不溶于稀硝酸、稀盐酸。

　　②常用AgNO3溶液和稀硝酸检验盐酸和其它电离产生Cl-的化合物；常用BaCl2溶液和稀硝酸检验硫酸和其它电离产生SO42-的化合物。

　　⑸酸与碱的中和反应——生成盐和水

　　HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O　　　　　　H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O

　　2HCl＋Cu（OH）2＝CuCl2＋2H2O　　　H2SO4＋Cu（OH）2＝CuSO4＋2H2O

　　不溶于水的Cu（OH）2等其它不溶碱大都可以与HCl、H2SO4反应转化为溶于水的盐和水。

　　3、认识两种常见的碱——氢氧化钠、氢氧化钙

　　①氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质

　　②氢氧化钠固体易吸收空气中的水分而潮解，所以氢氧化钠固体要密封保存。

利用这一性质，可使用固体氢氧化钠作干燥剂。

　　③熟石灰可由生石灰（CaO）与水反应而制得，反应中放出大量的热。

熟石灰是重要的建筑材料。

　　CaO＋H2O＝Ca（OH）2

　　引申：

工业通过高温煅烧石灰石（CaCO3）生产生石灰（CaO）

　　CaCO3

CaO＋CO2↑

　　由于生石灰（CaO）具有吸水性常用作干燥剂。

　　4、碱的化学性质

　　碱溶于水时都能解离出金属阳离子与OH-，即不同的碱溶液中，都含有相同的OH-，所以碱有一些相似性。

以NaOH、Ca（OH）2为例说明：

　　⑴碱溶液能使酸碱指示剂显示一定的颜色。

　　与酸一样，只有可溶性的碱的溶液，才能使指示剂变色，不溶于水的碱是不能使指示剂变色的。

　　NaOH、Ca（OH）2及其它可溶性碱溶液都能使无色酚酞试液变红色，使紫色石蕊试液变蓝色，Cu（OH）2、Fe（OH）3等不溶于水的碱不能使指示剂变色。

　　⑵碱能与某些非金属氧化物反应生成盐和水。

　　例如：

足量氢氧化钙溶液能与二氧化碳反应生成难溶于水的碳酸钙和水，而足量氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠〔溶于水〕和水。

　　2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O　　Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O

　　指出：

①常用澄清石灰水[溶质为Ca（OH）2]来鉴别CO2气体。

人通过导管向澄清石灰水中吹气，变浑浊即证明人呼出气体中有CO2气体。

　　②盛放NaOH的试剂瓶一定要密封保存，防止NaOH与空气中CO2反应而变质

　　③NaOH固体作干燥剂，不能干燥CO2、SO3、SO2。

　　SO3＋2NaOH＝Na2SO4＋H2O　　　SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O

　　　　　　　　（硫酸钠）　　　　　　　　　　　（亚硫酸钠）

　　⑶碱能和酸发生中和反应生成盐和水。

本质：

H+＋OH-=H2O

　　2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O　　　Ca（OH）2＋2HCl＝CaCl2＋2H2O

　　⑷碱溶液能和某些盐溶液反应，生成新的盐和新的碱。

　　碱和盐反应时，要求碱和盐都必须溶于水，只要有一种不溶于水，它们就不能反应。

　　氢氧化钠、氢氧化钙等碱溶液都能与氯化铜、硫酸铜、氯化铁溶液反应生成蓝色氢氧化铜[Cu（OH）2]沉淀和红褐色氢氧化铁[Fe（OH）3]沉淀。

　　2NaOH＋CuCl2＝Cu（OH）2↓＋2NaCl

　　3Ca（OH）2＋2FeCl3＝2Fe（OH）3↓＋3CaCl2

　　反应实质：

2OH-＋Cu2+=Cu（OH）2↓　　3OH-＋Fe3+＝Fe（OH）3↓

　　此外：

Ca（OH）2溶液与Na2CO3溶液反应生成白色CaCO3沉淀和氢氧化钠：

　　　　　Ca（OH）2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH

　　上述反应是利用熟石灰[Ca（OH）2]，纯碱〔Na2CO3〕制烧碱的原理。

　　5、复分解反应

（1）定义：

　　两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应叫做复分解反应。

（2）特点：

　　①反应物生成物均只有两种化合物。

　　②发生反应时两种化合物相互交换成分。

　　③各种元素化合价在反应前后均不变。

　　简单的说：

“双交换，价不变”可用AB＋CD＝AD＋CB表示

　　思考：

CO2＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋H2O是复分解反应吗？

　　不是，虽然反应物和生成物都只有两种化合物，但生成物并不是反应物相互交换成分生成的。

故该反应不属于复分解反应。

　　【例题分析】

　　例1、如下图，分别向试管内加入以下物质之一，能使U形管右侧液面显著升高的是〔　〕

　　A．浓盐酸

　　B．浓硫酸

　　C．食盐

　　D．石灰石

　　分析：

按图装置，只有当集气瓶内压强增大时，U形管内的右臂液面才会显著升高。

石灰石难溶于水，不会对集气瓶内的空气产生任何作用；浓盐酸和食盐可溶于水但放热效应不明显，对集气瓶内的空气压强不会产生很大的影响；浓硫酸易溶于水，且溶解时放出大量的热，热量使集气瓶内空气中的分子运动加快，体积膨胀，压强增大，故U形管内左侧液面显著下降，右侧液面显著上升。

　　答案：

B

　　例2、向某溶液中滴入无色酚酞溶液后不显色，向该溶液中滴入紫色石蕊试液，则〔　〕

　　A．一定显红色

　　B．可能仍为紫色,也可能显红色

　　C．可能显蓝色

　　D．一定显无色

　　分析：

此题考查酸碱性溶液与指示剂作用后指示剂变色情况。

某溶液中滴入无色酚酞后不变色。

说明可能为酸性或中性溶液。

假设酸性则滴入紫色石蕊试液显红色，假设中性则仍为紫色。

　　答案：

B

　　例3、有些食物近似pH值如下,葡萄～4.5,苹果～3.3,牛奶～6.6,鸡蛋清～8.0.当人体胃酸过多时,适合食用的食物是（　）

　　A.葡萄　　B.苹果　　C.牛奶　　D.鸡蛋清

　　分析：

此题考查pH值与酸碱性关系，酸碱中和反应。

胃酸过多需碱性物质中和。

　　答案：

D

　　例4、敞口放在空气中，以下物质因变质而使质量增加的是〔　〕

　　A、NaOH溶液　　　　B、浓硫酸　　　C、浓盐酸　　　D、食盐水

　　分析：

此题考查：

浓硫酸和浓盐酸的吸水性和挥发性，浓硫酸因吸水质量增加，但没有变质仍为硫酸，浓盐酸挥发出HCl气体，溶液质量减小，仍为盐酸；食盐水质量和性质不变；NaOH容易吸收空气中CO2生成Na2CO3而变质。

　　答案：

A

　　例5、有人设计了两种用铜屑制硫酸铜的方案：

　　浓硫酸和铜在加热的条件下能发生如下反应：

Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋2H2O＋SO2↑

　　①Cu

CuSO4

　　②Cu

CuO

CuSO4

　　这两种方案中　　　　较好，该方案较好的理由是　　　　。

　　分析：

化学是建立在实验基础上的科学，通过化学实验方案的设计及评价可以很好地培养我们的综合能力。

实验设计应遵循目的明确、科学合理、简便易行、安全可靠〔包括环保〕、节约快捷、效果显著等原则。

此题就是一道关于方案优劣的评价型实验题。

从反应原理可知，方案①中产生SO2，对环境造成污染；从消耗的原料来看，制备一定量的硫酸铜，方案①中消耗的硫酸量是方案②的两倍。

　　答案：

②；无污染，节约硫酸。

　　例6、向含有盐酸和氯化铜的混合溶液中加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量M与加入NaOH溶液的质量N的关系图中，正确的选项是〔〕

　　分析：

NaOH溶液与盐酸反应，又能与氯化铜溶液反应生成Cu（OH）2蓝色沉淀，而Cu（OH）2又能与盐酸反应而溶解。

因此只要有盐酸存在，Cu（OH）2沉淀就不能出现。

可以设想NaOH优先与盐酸发生中和反应，把其中的盐酸反应完后再与氯化铜反应生成Cu（OH）2沉淀。

当把氯化铜反应完后，Cu（OH）2沉淀质量不再增加到达最大值。

　　答案：

B

　　例7、已知+3价铁盐能与铁单质在溶液中发生化合反应生成亚铁盐。

现往生锈的铁屑中加入足量的稀盐酸，开始时观察到的现象是　　　，过一会儿观察到的现象是　　　。

反应停止后铁屑有剩余，最终得到　　　色的溶液。

写出整个试验过程中所发生的有关反应的化学方程式：

　　　　　。

　　分析：

铁锈的主要成分是Fe2O3，这些铁锈全都附着在铁屑的外表。

将足量的盐酸加入生锈的铁屑中，首先是铁锈〔Fe2O3〕与盐酸发生反应生成FeCl3和水，从而使溶液呈黄色。

当铁锈反应完毕后，内部的铁便暴露在盐酸中，于是铁便与盐酸反应生成FeCl2和氢气。

由题目提供的信息“+3价铁盐能与铁单质在溶液中发生化合反应生成亚铁盐”，可知还会有FeCl3与Fe化合生成FeCl2的反应。

由于铁屑有剩余，故所有的FeCl3和盐酸最终都会转化成FeCl2，溶液也就由黄色逐渐变成浅绿色了。

　　答案：

铁锈逐渐溶解，溶液变为黄色；有气泡产生；浅绿；

　　Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O，Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，Fe＋2FeCl3＝3FeCl2

　　归纳：

常见有颜色的溶液：

FeCl3溶液呈黄色〔FeCl3溶液较稀时呈黄色、较浓时呈棕黄色〕，FeCl2溶液呈浅绿色（FeSO4溶液亦呈浅绿色,实际是Fe2+的颜色），CuSO4[或CuCl2、Cu（NO3）2]溶液呈蓝色，KMnO4溶液呈紫色。

　　【稳固提高】

　　1、失去标签的三瓶无色液体，分别是稀H2SO4、食盐水、NaOH溶液，能把它们区别开的试剂是〔　〕

　　A．酚酞试液　　　B．石蕊试液　　　C．澄清石灰水　　D．BaCl2溶液。

　　2、如下图的锥形瓶内充满气体X，胶头滴管内盛有液体Y。

挤压胶头滴管，使液体Y进入瓶中，振荡，一会儿可见套在玻璃管下端的小气球a鼓起。

气体X和液体Y可能是〔　〕

　　A．X是CO2，Y是KOH溶液

　　B．X是O2，Y是稀硫酸

　　C．X是HCl，Y是AgNO3溶液

　　D．X是CO，Y是石灰水

　　3、一定量的空气依次通过足量石灰水及浓硫酸，分别被除去的是〔　〕

　　A．氮气和氧气

　　B．氮气、氧气和稀有气体

　　C．二氧化碳和水蒸气

　　D．二氧化碳和氮气

　　4、苯甲酸（C6H5COOH）是常见的食品防腐剂，某同学准备进行实验验证苯甲酸具有酸的某一通性，他选择了以下物质，其中不能到达目的的是〔　〕

　　A．铜

　　B．大理石

　　C．铁钉

　　D．紫色石蕊试液

　　5、以下固体与盐酸反应后能生成一种溶液，此溶液又能和氢氧化钠溶液反应生成一种沉淀的是〔　〕

　　A．Fe2O3　　B．KCl　　C．CaO　　　D．BaCO3

　　6、为探究植物光合作用的实质，某同学设计了如下图的实验装置〔透明、密闭〕。

在阳光下数天后植物生长最茂盛的是〔　〕

　　7、以下物质放入澄清石灰水中发生了反应，但没有明显现象的是〔　〕

　　A．稀盐酸　　　B．CuSO4溶液　　　C．Na2CO3溶液　　D．NaCl溶液　

　　8、向Ca（OH）2溶液（澄清石灰水）中滴加2—3滴酚酞试液出现红色，放置一段时间后，红色消失原因是（　）

　　A．Ca（OH）2与O2反应了　B．Ca（OH）2挥发了　C．酚酞失效了　D．空气中的CO2与Ca（OH）2反应了

　　9、用以下图所示的装置进行实验可以使气球膨胀或缩小。

　　装置说明：

　　一个容积较大的广口瓶，瓶塞上装有分液漏斗A、B和玻璃导管，控制漏斗上的活塞开关可以随时滴加溶液，导管伸入瓶内的部分与一个小气球紧密连接，导管中另一端与空气相通。

　　〔1〕装置的气密性是本实验能否成功的关键。

关闭A、B的活塞，将广口瓶浸没在冰水中〔室内温度为25℃〕，如果装置气密性良好，会出现什么现象？

　　〔2〕让瓶内充满二氧化碳气体，先向广口瓶中滴加A中的溶液，振荡广口瓶，气球膨胀；再向广口瓶中滴加B中的溶液，振荡广口瓶，气球又缩小，如此重复操作，气球可以反复膨胀和缩小。

则：

分液漏斗A中可能是　　　　　　　溶液；分液漏斗B中可能是　　　　　　　溶液。

写出上述有关反应中的一个化学方程式：

　　　　　　　。

　　10、用浓盐酸与大理石反应制取的CO2气体通入到石灰水中没有看到石灰水变浑浊，原因是　　　　　　　。

　　11、某同学在做中和反应实验时，将盐酸滴入到氢氧化钠溶液中发现有气泡产生，经查验没有拿错药品，只是在瓶口发现白色粉末状物质，他确定氢氧化钠溶液变质。

请答复：

①变质原因是　　　　　　　；②如何验证是否变质　　　　　　　；③怎样除去其中的杂质　　　　　　　。

（分别用化学方程式答复）

　　12、简述保存以下物质的方法，说明理由：

　　〔1〕氢氧化钠固体　　　　　　　。

　　〔2〕浓硫酸　　　　　　　。

　　〔3〕浓盐酸　　　　　　　。

　　13、明朝诗人于谦在《石灰吟》中写道：

“千锤万击出深山，烈火燃烧假设等闲，粉身碎骨全不怕，要留青白在人间。

”写出相应的化学方程式。

　　　　　　　　　，　　　　　　　，　　　　　　　。

　　【参考答案】

　　1、B　2、AC　3、C　4、A　5、A　6、A　7、A　8、D

　　9、

（1）气球膨胀；

（2）氢氧化钠；稀盐酸；CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O

　　或Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

　　10、制得的CO2气体中混有了浓盐酸挥发的HCl气体，HCl气体溶于水成为盐酸，盐酸与石灰水中Ca（OH）2发生了中和反应。

CO2不能与生成物CaCl2反应。

由于溶液中没有Ca（OH）2，因此不能得到沉淀。

　　11、①2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O　　②Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

　　　　③Na2CO3＋Ca（OH）2＝CaCO3↓＋2NaOH

　　12、

（1）用试剂瓶密封保存，因为NaOH易吸收空气中的水分潮解，并能与空气中的CO2反应而变质。

（2）用细口瓶密封保存，因为浓H2SO4易吸收空气中的水分。

　　　（3）用细口瓶密封保存，因为浓盐酸易挥发出HCl气体。

　　13、①CaCO3

CaO＋CO2↑　　②CaO＋H2O=Ca（OH）2　　③Ca（OH）2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O