周课题常见的酸和碱.docx
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周课题常见的酸和碱
周课题 常见的酸和碱
撰稿 冯玉柱 审稿 魏国福 责编 祝鑫
【学习目标集成】
1．知道几种常见的酸和碱的主要性质和用途，初步领会物质的性质与用途间的关系。
2．会用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性，并能用于鉴别一些典型物质的溶液。
3．认识酸和碱的腐蚀性及使用时的安全注意事项，并掌握有关事故的急救与处理常识。
重点
1．运用酸碱指示剂检验溶液的酸碱性；
2．酸碱各自相似的化学性质。
难点
酸和碱各自具有相似的化学性质的原因。
【知识要点梳理】
知识点一 酸碱指示剂
1．酸碱指示剂
遇到酸或碱时能发生特定的颜色变化，这类物质叫做酸碱指示剂，通常也简称指示剂。
常用的酸碱指示剂有紫色石蕊试液和无色酚酞试液
2．酸碱指示剂变色情况
酸碱指示剂只有遇到酸性或碱性溶液时才会显示不同的颜色，在中性溶液中不变色，所以我们把紫色石蕊试液（简称石）和无色酚酞试液（简称酚）在不同酸碱性溶液中的变色情况总结
酸溶液
碱溶液
中性溶液
紫色石蕊溶液
变红色
变蓝色
不变色
无色酚酞溶液
不变色
变红色
不变色
总结
┏在酸性溶液中 石红酚不
┗在碱性溶液中 石蓝酚红
3．其他指示剂
在自然界中，有许多植物的花朵在不同的酸碱性溶液中，都会发生颜色变化。
这些植物的花朵汁液可以作石蕊和酚酞等指示剂的代用品。
下表中就是几种植物的花朵汁液在酸或碱溶液中的颜色变化情况。
植物
在酸性溶液中
在中性溶液中
在碱性溶液中
牵牛花
红色
紫色
蓝色
苏木
黄色
红棕色
玫瑰红色
月季花（花瓣）
浅红色
红色
黄色
美人蕉（花冠）
浅红色
红色
绿色
米苋菜
红色
黄色
绿色
紫卷心菜
浅紫色
蓝色
黄绿色
紫萝卜皮
红色
紫色
黄绿色
【要点诠释】
1．酸碱指示剂只能对溶液的酸碱性做出一个定性的推断，对溶液的酸碱性的强弱程度的判断则需测溶液的酸碱度。
2．是酸或碱溶液使酸碱指示剂发生颜色改变，而不是酸碱指示剂使酸或碱的溶液变色。
例如我们可以说氢氧化钠溶液能使酚酞试液变红，而不能说酚酞试液使氢氧化钠溶液变红。
3．酸溶液显酸性，但显酸性的不一定都是酸溶液，例如NaHSO4溶液显酸性，但不是酸。
碱溶液显碱性，但显碱性的不一定都是碱溶液，例如Na2CO3溶液显碱性，但它不是碱。
知识点二 几种常见的酸
１．盐酸、硫酸的物理性质、用途的比较
盐酸（ＨＣl）
硫酸（Ｈ２ＳＯ４）
物
理
性
质
颜色、状态、气味、密度
纯净的盐酸是无色的液体；工业上用的盐酸常因含有FeＣl3等杂质而略带黄色。
有刺激性气味，有酸味。
常用的浓盐酸中的HCL的质量分数为36%～37%，密度为1.19g/cm3．
无色粘稠的油状液体，有酸味,实验室常用浓硫酸的溶质质量分数为98%，密度为1.84g/cm3
打开瓶盖后的现象
浓盐酸在打开瓶盖后瓶口上方会出现白雾
无明显现象
用途
盐酸是一种重要的化工产品，用于金属表面除锈、制造药物（如盐酸麻黄素、氯化锌）等；人体胃液中也含有少量的盐酸，可以帮助消化。
硫酸是一种重要的化工原料，用于生产化肥、农药、火药、染料、冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。
利用浓硫酸的吸水性，实验室中常用它做干燥剂。
２．浓盐酸、浓硫酸的特性
（１）浓盐酸具有挥发性。
打开浓盐酸的试剂瓶，会观察到瓶口有白雾出现，那是因为从浓盐酸瓶中挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气接触，形成盐酸小液滴，故在开启的瓶口处形成白雾，不是白烟。
在化学中“烟”是指细小的固体颗粒，“雾”是指液态的小液滴。
（２）浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂。
如果浓硫酸长期露置在空气中，会吸收空气中的水蒸气，使浓硫酸的溶质质量分数变小。
浓硫酸能够干燥不和它反应的气体，如Ｏ２、Ｈ２、ＣＯ２等，但不能干燥能和它反应的ＮＨ３．
（３）浓硫酸具有脱水性。
它能夺取纸张、木材、皮肤（都由碳、氢、氧等元素的化合物组成）里的水分，生成黑色的炭。
所以使用浓硫酸时要格外小心，如果不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上，应先干布擦，然后用大量的水冲洗，再涂上３%～５%的碳酸氢钠溶液。
（４）浓盐酸和浓硫酸都具有强烈的腐蚀性。
使用时要注意安全。
（５）浓硫酸溶于水时会放出大量的热，这是因为硫酸与水结合成水合物的过程中放出的热量大于其分子扩散过程中吸收的热量。
所以在稀释浓硫酸时绝对不可将水倒入浓硫酸中，而是要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的大量的热迅速扩散。
【要点诠释】
在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中，并不断搅拌。
切不可将水倒进浓硫酸中，可简单的记为“酸入水，且慢慢，用力搅拌不停断，切忌不可水入酸”。
如果水倒进浓硫酸中，由于水的密度小，浮在硫酸的上面，硫酸溶解时放出的热量不易散失，使水暴沸，带着酸向四处飞溅，有可能发生意外。
知识点三 酸的化学性质
盐酸和硫酸的化学性质比较
盐酸的化学性质
硫酸的化学性质
１．与指示剂作用
盐酸能使紫色石蕊试液变红，不能使无色酚酞试液变色
２．与活泼金属反应
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
３．与某些金属氧化物反应
6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O
１．与指示剂作用
硫酸能使紫色石蕊试液变红，不能使无色酚酞试液变色
２．与活泼金属反应
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
３．与某些金属氧化物反应
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【要点诠释】
稀盐酸与稀硫酸在水溶液中都有共同的氢离子，因此它们有着相似的化学性质，即酸的通性。
化学性质
盐酸
硫酸
与酸碱指示剂作用
酸使紫色石蕊试液变红，使无色的酚酞不变色
与某些金属反应
Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
与某些金属氧化物反应
Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O
CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
（1）只有可溶性的酸才能使酸碱指示剂改变颜色。
（2）与金属反应的酸不能用浓硫酸、硝酸、与酸反应的金属必须是比氢活泼的金属；铁在置换反应中为+2价。
知识点4 常见的碱的特性及用途
我们常见的碱的氢氧化钠（ＮaＯＨ）、氢氧化钙[Ca（OH）2]，除此之外还有氢氧化钾（ＫＯＨ）、氨水（NH3·H2O），以及治疗胃酸过多的药物氢氧化铝[Al（OH）3]还有一些生物碱如烟碱（尼古丁）等。
氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质、化学性质、用途的比较
氢氧化钠ＮaＯＨ
氢氧化钙Ca（OH）2
俗称
火碱、烧碱、苛性钠
熟石灰、消石灰
物理性质
白色固体，极易溶于水，溶解时放出热量，水溶液有涩味和滑腻感，有强烈的腐蚀性，
ＮaＯＨ固体有吸水性，可做干燥剂。
白色粉末状固体，微溶于水，溶解度随温度的升高而减小，其水溶液俗称石灰水，有腐蚀性。
用途
重要的化工原料，应用于肥皂、石油、造纸、纺织和印染等工业。
生活中用的炉具清洁剂中就含有氢氧化钠，用以去除油污。
用于建筑业，制三合土，石灰浆；工业制烧碱、漂白粉；用于农业改良酸性土壤、配制农药波尔多液。
制备原理
Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+２ＮaＯＨ
CaO+H2O＝Ca（OH）2
化学性质
１．与指示剂反应
ＮaＯＨ溶液能使紫色石蕊变成蓝色，使无色酚酞变红。
２．与非金属氧化物反应
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
故氢氧化钠应密封保存否则易变质
１．与指示剂反应
Ca（OH）2溶液能使紫色石蕊变成蓝色，使无色酚酞变红。
２．与非金属氧化物反应
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O
故熟石灰可做建筑材料，此反应也可以用来鉴别CO2
【要点诠释】
1．氢氧化钠极易溶于水，易吸收空气中的水分而潮解。
故可作某些气体如氢气、氧气、一氧化碳等的干燥剂。
2．使用氢氧化钠必须十分小心，防止皮肤、衣服被它腐蚀，实验时最好戴防护镜，防止溶液溅到眼睛里。
如果不慎沾到皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液。
3．氧化钙与水反应可制得熟石灰，化学方程式为CaO+H2O＝Ca（OH）2，反应时放出大量的热。
4．氢氧化钙对皮肤、衣服也有腐蚀性，使用时注意安全。
5．常用的碱是氢氧化钠和氢氧化钙，它们的水溶液中都有共同的氢氧根离子，因此它们有共同的化学性质即碱的通性。
知识点五 酸、碱、盐溶液的导电性
1．酸、碱、盐溶于水形成溶液过程会离解出可自由移动的离子，所以酸、碱、盐的水溶液能导电。
2．酸具有相似的化学性质是因为酸溶液中都存在相同的氢离子（H+）。
碱具有相似的化学性质是因为碱溶液中都存在相同的氢氧根离子（OH－）。
【规律方法总结】
1．正确理解浓盐酸与浓硫酸敞口放置溶质质量分数变小
浓盐酸具有挥发性，敞口放置溶质HCl（氯化氢）质量减小，溶剂质量不变，溶液溶质质量分数变小。
浓硫酸具有吸水性，敞口放置吸收空气中的水，溶剂质量增加，溶液溶质质量分数变小。
2．正确对比烟和雾
雾 雾的成分是小液滴，如浓盐酸敞口时，可看到白雾，此白雾是挥发出来的氯化氢气体与空气的水蒸气结合成的盐酸小液滴。
烟 烟的成分是固体小颗粒，如磷在空气中燃烧冒白烟，此白烟是五氧化二磷固体小颗粒。
3．根据化学式判断酸和碱
酸 化学式通式HnR，R表示酸根离子，化学式特点为氢元素开头，在水溶液中能解离出H+和酸根离子，但注意H2O不是酸（属于氧化物），而CH3COOH（醋酸），属于酸。
碱 化学式通式为M（OH）n,M表示金属元素，化学式特点为氢氧根离子结尾，在水溶液中能解离出OH－和金属阳离子，但注意NH3·H2O（氨水），化学式不符合这一特点。
【经典例题透析】
类型一 考查指示剂和溶液的酸碱性
1 小冬在自制酸碱指示剂的探究活动中记录如下。
根据下判断，不能做指示剂的是（ ）
植物的汁液
在酸性溶液中
在中性溶液中
在碱性溶液中
Ａ
牵牛花瓣
红色
紫色
蓝色
Ｂ
胡萝卜
橙色
橙色
橙色
Ｃ
紫萝卜皮
红色
紫色
黄绿色
Ｄ
月季花瓣
浅红色
红色
黄色
【思路点拔】 能做酸碱指示剂的物质，遇到酸性、碱性、中性溶液要显示不同的颜色。
【解析】 根据酸碱指示剂的概念，在酸、碱和中性溶液中呈现不同的颜色，以颜色区别酸、碱和盐的溶液，Ａ、Ｃ、Ｄ三个答案中均出现了不同的颜色，只有Ｂ是颜色没有改变，故选Ｂ
【答案】Ｂ
【总结升华】做酸碱指示剂就要求在不同酸碱性溶液中显示不同的颜色。
举一反三
【变式1】小李在学习酸碱指示剂与常见酸、碱溶液作用时，归纳成如右图所示的关系。
图中A、B、C、D是两圆相交的部分，分别表示指示剂与酸、碱溶液作用时所显示
出的颜色，则其中表示不正确的是（ ）
A．紫色
B．蓝色
C．红色
D．无色
【变式2】用酒精和水浸泡蝴蝶兰花可得到紫色溶液，该溶液遇酸溶液显红色，遇碱溶液显黄色。
下列说法不正确的是（ ）
A．蝴蝶兰花的溶液与酸作用显红色是物理变化
Ｂ．能使蝴蝶兰花的溶液显黄色的一定是碱
Ｃ．将氯化钠溶液滴入蝴蝶兰花的溶液后，溶液仍为紫色
Ｄ．蝴蝶兰花的溶液可用作酸碱指示剂
类型二 考查盐酸与硫酸的特性
２．下列物质放在敞口容器中一段时间后，质量明显减少的是（ ）
A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．氢氧化钠 D．氯化钠
【思路点拔】浓盐酸有挥发性，浓硫酸有吸水性。
【解析】由于浓盐酸具有挥发性，放在敞口溶器中质量减小，氢氧化钠遇水潮解，而浓硫酸可以吸水，所以这两种物质放在敞口容器中质量增加，氯化钠放在敞口容器中质量不会改变，故正确的答案为B。
【答案】B
【总结升华】盐酸与硫酸都属于酸，具有酸的共性，但由于酸根离子不同，它们都有其个性，例如浓盐酸有挥发性，浓硫酸有吸水性。
【变式3】在实验室常用浓硫酸作某些气体的干燥剂，这是利用浓硫酸的（ ）
A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．氧化性
【变式4】下列物质长时间露置于空气中，质量会减轻的是（不考虑水分蒸发） （ ）
A．浓盐酸 B．浓硫酸 C．石灰水 D．固体氢氧化钠
类型三 考查酸的化学性质
3．向氧化铜和铁粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，微热，反应后过滤，向溶液中插入锌片，有气泡产生。
则以下判断不正确的是（ ）
A．不溶物中一定含有铁 B．滤液中一定含有硫酸
C．不溶物中一定含有铜 D．滤液中一定含有硫酸亚铁
【思路点拔】酸可以和金属氧化物氧化铜和铁粉反应。
【解析】由题意可知，向滤液中加入锌片，有气泡产生，说明滤液中含有硫酸，故不溶物中不能含有铁粉。
题中发生的反应有 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu，所以滤液中有H2SO4、FeSO4，可能还有CuSO4，不溶物中有Cu。
【答案】A
【总结升华】化学反应过程中一定要注意物质的反应量的问题，稀硫酸一定量，说明反应后的生成物要根据反应后溶液的变化来判断。
【变式5】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，他选择了下列物质，其中不能达到目的的是（ ）
A．铜 B．大理石 C．铁钉 D．紫色石蕊溶液
【变式6】白蚁能分泌出蚁酸。
蚁酸的化学性质与盐酸相似，能腐蚀很多物质。
下列最不容易被蚁酸腐蚀的是（ ）
A．镀锌水管 B．铜制塑像 C．大理石栏杆 D．铝合金门窗
类型四、考查碱的特性及用途
4．有下列四种实验设计及操作，实验过程中其现象不足以说明CO2与NaOH溶液发生了反应的是
图27-2
（A） （B） （C） （D）
【思路点拔】酸性氧化物如二氧化碳、二氧化硫等可以被碱性溶液吸收。
【解析】A、C、D中NaOH浓溶液与CO2气体反应都会产生较明显的现象，A中蛋被吞入瓶中，C中气球会鼓起，D中塑料瓶会变瘪，只有B中试管内液面在取下橡皮塞后会上升，但CO2能溶于水，CO2与水反应也会产生类似的实验现象，因而B不足以说明CO2与NaOH发生了反应，故正确答案为B。
【答案】B
【总结升华】气体被溶液吸收在密闭容器中，气体减少会引起容器内气体压强的变化。
【变式7】下列物质放置敞口容器中，发生变质的是（ ）
A．浓盐酸 B．浓硫酸 C．食盐水 D．氢氧化钠溶液
【变式8】下列各项对氢氧化钠的描述正确的是（ ）
①是一种白色晶体，易溶于水，溶解时放出大量的热。
②固体氢氧化钠置于空气中易潮解。
③氢氧化钠水溶液使石蕊试液呈红色
④氢氧化钠对皮肤、衣服等有强烈的腐蚀性。
⑤氢氧化钠在空气中不仅吸收水分，还和二氧化碳反应。
A．①②④⑤ B．②④⑤ C．①②④ D．④
类型五 考查碱的通性
5 小明在实验室做实验的时候，获得了两种溶液 氢氧化钠溶液和石灰水，
（1）如果他想验证某瓶气体样品中含有二氧化碳，他应该选用哪种溶液？
为什么？
（2）若想除去气体样品中的二氧化碳。
他应该选用哪种溶液，为什么？
【思路点拔】要用实验验证物质的存在，所发生的反应需要有明显的实验现象。
二氧化碳与澄清石灰水反应生成白色沉淀。
【解析】
（1）应选用石灰水，因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，而二氧化碳与氢氧化钠溶液反应无明显的现象。
（2）应选用氢氧化钠溶液。
因为氢氧化钠极易溶于水，氢氧化钙微溶于水，两者分别溶于等量的水中，氢氧化钠溶液中溶质的质量分数比氢氧化钙溶液中溶质的质量分数大，所以氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果更好。
【答案】
（1）选石灰水，因为二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象，不能用于验证物质的存在。
（2）应选用氢氧化钠，因为氢氧化钠在相同条件下溶解度远大于氢氧化钙，故相同质量相同溶质质量分数的氢氧化钠溶液比氢氧化钙溶液吸收二氧化碳的效果要好得多。
【总结升华】氢氧化钠和氢氧化钙都是碱，虽然都和二氧化碳反应，但生成碳酸钠易溶于水，碳酸钙不溶于水，故澄清石灰水通入二氧化碳变浑浊，通过本题应记住 检验二氧化碳要用氢氧化钙，吸收二氧化碳要用氢氧化钠溶液。
【变式9】刘富榕同学要检验一化工厂排放的污水是否显碱性，她选择了两种检验方法，试写出选择的试剂、现象和结论。
方法一 ______________。
方法二 ______________。
【变式10】化学反应往往伴随着一些现象发生，但二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应没有明显的现象。
某小组的同学为了验证二氧化碳确实与氢氧化钠溶液发生了反应，他们分别设计了如下图所示的两种装置。
请回答
⑴照装置A挤压胶头滴管，可观察到U形管中的红墨水液面左高右低，甚至
红墨水被吸入集气瓶中，原因是___________，化学方程式为____________。
⑵按照装置B，把胶头滴管中的NaOH溶液挤入烧瓶中，松开铁夹，此时可看到的现象是_____________。
⑶现有石灰石、稀盐酸、NaOH溶液、澄清石灰水等药品，同学们设计了一个制取CO2、并证明CO2确实与NaOH溶液发生了反应的实验装置。
请模仿右图的“图例”，在右图虚框中直接补画出完整的实验装置图。
图中试剂a是______________，能证明CO2确实与NaOH溶液发生反应的实验现象是______________。
⑷为了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应，同学们双设计了如下方案取⑶实验后的NaOH溶液，第一组同学滴加____________，现象为____________；
第二组同学滴加__________，现象为___________。
他们虽然看到的现象不同，但都能证实CO2与NaOH溶液发生了反应。
⑸通过本实验的探究，我们得到一个启示 保存氢氧化钠溶液时应该______________。
参考答案
【变式1】A，酸能使紫色石蕊试液变红，故A为红色。
【变式2】AB，酸碱溶液遇指示剂变色是发生化学变化，由题意蝴蝶兰花的溶液显黄色是溶液显碱性，但显碱性的物质不一定是碱。
【变式3】B，浓硫酸有吸水性，可做气体干燥剂，能除去气体中的水蒸气。
【变式4】A，浓盐酸有挥发性，溶液中的氯化氢气体挥发使溶液的质量减少。
浓硫酸有吸水性露置于空气中会使溶液的质量增加，石灰水露置在空气中会吸收空气中的二氧化碳，会使溶液的质量增加。
固体氢氧化钠有吸水性易潮解，固体质量增加。
【变式5】A，金属和酸反应，金属必须是活泼金属，铜不能与酸反应，故不能用于验证酸与金属的性质。
【变式6】B
【变式7】D，发生变质是指发生化学变化，在此不能理解成质量变化，氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钠和水属于化学变化。
【变式8】A
【变式9】
方法一 加入无色酚酞溶液，变红色，证明污水显碱性。
方法二 加入CuSO4溶液产生蓝色絮状沉淀，证明污水显碱性（或加入FeCl3溶液产生红褐色沉淀）
【变式10】压强减小，红墨水被大气压压入集气瓶 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
烧瓶中形成红色喷泉
绘图
图27-6
石灰水 a不变浑浊
稀酸 冒气泡 CaCl2溶液 产生白色沉淀 密封保存
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