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第十单元 酸和碱 课题1 常见的酸和碱知识点1:酸碱指示剂能够检验溶液酸碱性的试液,称为酸碱指示剂。常用的酸碱指示剂,如石蕊、酚酞在不同的酸、碱性溶液中显示不同的颜色,见表1:物质指示剂酸性碱性中性紫色石蕊试液红蓝紫无色酚酞试液无红无巧记速记 1.酸红(遇酸变红)石榴(石蕊)捡到篮(遇碱变蓝)子中(中性环境仍为紫色)。 2.无色酚酞最大胆,只有遇碱才红脸。易错警示1.酸碱指示剂只能对溶液的酸碱性做出一个定性的判断;2.是酸或碱的溶液使指示剂发生了颜色的改变 ,而不是酸碱指示剂使酸或碱的溶液变色。拓展延伸 酸碱指示剂多是从植物的花瓣或果实中提取的提取液,只要在不同的酸、碱性溶液中显示不同的颜色,就可作酸碱指示剂。【例1】小红学习酸碱指示剂与常见酸、碱溶液作用后,归纳总结出如图1所示关系。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,其中颜色不正确的是()图1A.紫色 B.蓝色 C.红色 D.无色知识点2:浓盐酸和浓硫酸的物理性质及特性浓盐酸和浓硫酸的物理性质及特性见表2:颜色状态气味特性浓盐酸无色液态刺激性气味易挥发浓硫酸无色黏稠、油状、液态无味吸水性、脱水性、腐蚀性易错警示浓硫酸的吸水性和脱水性比较见表3。性质表现水的含义吸水性物理性质某物质中所含的水分脱水性化学性质某物质中没有水,而是将该物质中的氢、氧两种元素按水的组成比脱去【例2】若将浓盐酸和浓硫酸敞口放置在空气中,一段时间后,可以肯定的是()A.溶质质量都减少 B.溶剂质量都增大C.溶液质量都增大 D.溶质的质量分数都减小知识点3:浓硫酸的稀释实验室中常备有浓硫酸,在具体的化学实验中常用到稀硫酸,需将浓硫酸进行稀释(见表4)。操作现象解释图(a)操作错误。为说明错误操作的危害,在图(b)特定的装置内把少量水滴进浓硫酸中液滴四溅水的密度较小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热会使水立刻沸腾,使硫酸液滴向四周飞溅,这是非常危险的图(c)操作正确。将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌烧杯壁发热,没有液滴四溅现象将密度大的浓硫酸缓慢注入水中,及时搅拌,产生的热得以迅速扩散,操作安全巧记速记稀释浓H2SO4,应防酸飞溅;硫酸注入水,同时再搅拌易错警示 稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断搅拌,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,浮在浓硫酸的上面,硫酸溶解时放出的热量不易散失,使水暴沸,带着酸四处飞溅。拓展延伸 如果不慎将浓硫酸沾到皮肤上或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%5%的碳酸氢钠溶液。表4图(b)中,双孔塞上的短玻璃导管的作用是平衡装置内外的压强,防止装置内的气压突增而发生事故。【例3】图2所示是稀释浓硫酸实验的示意图。图2(1)写出图中a、b两种仪器的名称:a;b。(2)b容器所盛的试剂是(填“水”或“浓硫酸”)。(3)稀释时,若两种试剂添加顺序颠倒,将会发生的现象。(4)联系与拓展据媒体报道,2009年7月,从宁乡到北京打工的一名工人,在极度口渴的情况下误喝硫酸,造成食道严重灼伤伴穿孔,这是因为硫酸具有。这一事件警示我们:存放或使用药物时应注意。知识点4:盐酸、硫酸的化学性质盐酸、硫酸具有相似的化学性质,如表5所示:实验内容现象原理(或化学方程式)酸碱指示剂紫色石蕊溶液遇酸变红,无色酚酞溶液遇酸不变色金属镁剧烈反应,产生大量的气泡Mg+2HClMgCl2+H2Mg+H2SO4MgSO4+H2锌反应较快,有大量气泡产生Zn+2HClZnCl2+H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2铁溶液由无色变成浅绿色,有气泡产生Fe+2HClFeCl2+H2Fe+H2SO4FeSO4+H2金属氧化物铁锈(Fe2O3)铁锈溶解,溶液由无色变成棕黄色Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2OFe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O氧化铜固体溶解,溶液由无色变成蓝色CuO+2HClCuCl2+H2OCuO+H2SO4CuSO4+H2O某些盐碳酸钙(和盐酸)固体溶解,有大量气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊 CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O碳酸钠Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O巧记妙记酸与各类物质反应可按图3所示巧记,其中手掌代表酸,五个手指代表与酸反应的五类物质。图3易错警示1.盐酸、硫酸溶液与铁反应后,生成的FeCl2、FeSO4的溶液为浅绿色,其中铁元素为+2价;而与铁锈(Fe2O3)反应生成的是FeCl3、Fe2(SO4)3的溶液,为棕黄色溶液,其中铁元素为+3价。2.在与金属反应时,稀硫酸与金属反应可以生成H2;浓硫酸有强氧化性,与金属反应不能生成H2。【例4】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.铝合金门窗知识点5:盐酸和硫酸的用途盐酸和硫酸的用途见表6。用途硫酸重要化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料以及冶炼金属、精炼石油和金属除锈等。浓硫酸有吸水性,在实验室中常用它作干燥剂盐酸重要化工产品,用于金属表面除锈、制药(如盐酸麻黄素、氯化锌)等;人体胃液中含有盐酸,可帮助消化易错警示1.浓硫酸作干燥剂时,需干燥的气体一定从长管通入,从短管导出,即归纳为:长进短出。如图4: 图42.选择干燥剂的原则是干燥剂只能吸收水分,不能与被干燥的物质发生反应。浓硫酸常用来干燥O2、H2、CO2、CH4、CO等,不能用来干燥NH3。【例5】下列气体中不宜用浓硫酸干燥的是()A.CO2 B.NH3 C.O2 D.HCl知识点6:氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质氢氧化钠和氢氧化钙的物理性质及特性见表7。氢氧化钠(NaOH)氢氧化钙Ca(OH)2俗名苛性钠、火碱、烧碱熟石灰、消石灰颜色、状态白色块状固体白色粉末状固体溶解性易溶于水,且放出大量的热微溶于水特性易潮解;强腐蚀性较强腐蚀性易错警示固体氢氧化钠曝露在空气中,易吸收空气中的水分,使固体表面潮湿并逐渐溶解,这种现象叫潮解,潮解是一个物理变化过程,没有新的物质生成。拓展延伸氢氧化钙可由生石灰与水反应制得:CaO+H2OCa(OH)2,反应放出大量的热。生石灰常用作食品干燥剂。【例6】如图5所示,打开止水夹,将液体A滴入试管中与固体B接触。若试管中的导管口没有气泡产生,则液体A和固体B的组合可能是下列中的()A.稀盐酸和铁 B.水和生石灰 C.水和氢氧化钠 D.水和氯化钠 图5知识点7:氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质氢氧化钠、氢氧化钙的化学性质见表8。氢氧化钠(NaOH)氢氧化钙Ca(OH)2与指示剂作用能使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞溶液变红色与某些非金属氧化物反应CO2CO2+2NaOHNa2CO3+H2OCO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OSO2SO2+2NaOHNa2SO3+H2OSO2+Ca(OH)2CaSO3+H2OSO3SO3+2NaOHNa2SO4+H2OSO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O与某些盐反应FeCl3+3NaOHFe(OH)3+3NaCl (常用于制不溶性碱)CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3+2NaOH(工业制碱中用此法能制得纯度较高的NaOH)巧记速记碱的化学性质可按图6巧记,其中手掌代表碱,四个手指代表与碱反应的四类物质(注意与酸对应,酸能与金属反应,但碱不能与非金属反应,故食指空缺)。图6易错警示1.能使酸碱指示剂变色的碱必须是可溶性的碱,有些难溶性的碱如Cu(OH)2(蓝色固体)、Fe(OH)3(红褐色固体)等不能使酸碱指示剂变色。2.氢氧化钠密封保存的原因有两点:一是易潮解,二是易吸收CO2发生变质。拓展延伸 由于NaOH易溶于水,所以常用NaOH溶液吸收CO2;由于CO2与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀,所以实验室常用Ca(OH)2溶液检验CO2。【例7】小黎同学为了进一步加深对“碱的化学性质”的理解,特邀你协助完成下列活动与探究:(1)如图7所示,在白色点滴板上进行实验,请将实验现象填入表9:氢氧化钠溶液氢氧化钙溶液加紫色石蕊溶液(2)回忆检验二氧化碳气体的反应,写出该反应的化学方程式 。(3)三氧化硫(SO3)与氢氧化钠反应与上面的反应类似,写出这一反应的化学方程式 。(4)根据上面的实验和讨论,试归纳出氢氧化钠、氢氧化钙有哪些相似的化学性质。(任写两点) ; 。知识点8:氢氧化钠、氢氧化钙的用途氢氧化钠、氢氧化钙的用途见表10。氢氧化钠氢氧化钙用途重要化工原料,应用于肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业;生活中可用来除油污;在实验室用作干燥剂重要的建筑材料,也是一种工业原料。如制漂白粉,在农业上用于改良酸性土壤易错警示由于氢氧化钠能与CO2、SO2、HCl气体发生反应,因此不能用氢氧化钠固体干燥CO2、SO2、HCl气体,但H2、O2、CO等气体可以用氢氧化钠固体干燥。【例8】生石灰是白色的块状物,应用非常广泛。(1)生石灰的成分为(填化学式)。在食品包装中,常用生石灰作干燥剂,其干燥原理是(用化学方程式表示);在使用时,是用纸袋装着生石灰放入食品包装盒中,如果用塑料袋装生石灰就起不到干燥的作用,原因是 。(2)在农村,生石灰也常用于畜禽栏舍的消毒。畜禽出栏后,将生石灰用水调成20%的石灰乳,涂刷墙面和地面。某农户误将生石灰直接撒在猪圈中消毒,一段时间后发现猪的蹄部干燥开裂,有的甚至出现灼伤、溃烂,原因是 。(3)上述用于消毒的浆状物要现配现用,放置过久,就没有消毒作用了,其原因是 (用化学方程式表示)。考点:碱的通性【例】已知氢氧化锂(LiOH)可溶于水,其化学性质与氢氧化钠相似。下列对氢氧化锂的化学性质的说法中错误的是()A.能与二氧化碳反应 B. 能使无色酚酞溶液变红C.能与稀硫酸反应 D. 能使紫色石蕊溶液变红第十单元 酸和碱 课题2 酸和碱的中和反应知识点1:酸和碱的反应实验实验设计1.原理:氢氧化钠溶液与盐酸能发生反应,但没有明显的反应现象,需借助酚酞指示剂,通过观察颜色的变化,判断二者是否恰好反应。2.仪器:烧杯、玻璃棒、滴管。3.药品:NaOH溶液、稀盐酸、酚酞溶液。4.步骤:如图1所示,在烧杯中加入10 mL NaOH溶液,滴入几滴酚酞溶液,此时烧杯中的溶液显红色,再用滴管慢慢滴入稀盐酸,不断用玻璃棒搅拌,至溶液颜色(红色)恰好变成无色为止。图1分析论证在向变红的溶液中滴入盐酸时,红色逐渐变浅,说明在加入酸的过程中酸与碱发生了反应,使溶液中的碱逐渐减少,当溶液刚好变成无色时,说明碱没有了,酸与溶液中的碱恰好完全反应。反应微观过程如图2所示。可以看出盐酸与NaOH溶液反应的实质是盐酸中的H+与NaOH溶液中的OH-结合成H2O分子。反应的化学方程式为:NaOH+HClNaCl+H2O。图2实验点拨1.做此实验时应注意,烧杯内要先盛放氢氧化钠溶液,然后滴加酚酞试液,不要滴加石蕊试液,因为使用石蕊试液时溶液颜色变化不明显,不利于我们观察实验现象。2.实验时用玻璃棒不断搅拌,可以使盐酸和氢氧化钠溶液充分接触,反应迅速、完全。3.实验时用胶头滴管慢慢滴入盐酸,便于控制加入酸的量。【例1】下面是某小组同学学习氢氧化钠溶液和稀盐酸反应时的实录:在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中,插入一支温度计测量溶液的温度。用胶头滴管吸取10%的稀盐酸逐渐加入到氢氧化钠溶液中。(1)探究实验中的能量变化在实验过程中,随着稀盐酸的不断滴入,溶液的温度逐渐升高,你认为溶液温度升高的原因是。(2)探究反应终点问题用什么方法证明此反应已恰好完全进行?小红说:在实验后所得溶液中滴入几滴无色酚酞试液,若溶液颜色没有变化,则反应恰好完全进行。小文说:在氢氧化钠溶液中预先滴入几滴无色酚酞试液,然后再加入稀盐酸,若溶液颜色刚好变成无色,则反应恰好完全进行。你认为他们的说法,不正确的是,理由是。(3)关于实验中的细节和意外情况:实验中,稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加,这样做的目的是;实验过程中,要用玻璃棒不断搅拌,这样做的目的是;小凤在她的实验过程中意外发现有气泡出现,你认为原因是。知识点2:中和反应中和反应易错警示 1.中和反应不是基本反应类型,它特指酸和碱作用生成盐和水的反应。2.中和反应的生成物是盐和水,但生成盐和水的反应不一定是中和反应。如金属氧化物和酸、非金属氧化物和碱也能反应生成盐和水:Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O、2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,但不是中和反应。【例2】下列反应中,属于中和反应的是()A.Na2O+2HCl2NaCl+H2O B.CO2+2NaOHNa2CO3+H2OC.H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O D.CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O知识点3:酸、碱、盐的概念酸、碱、盐的概念见表1。酸碱盐概念溶于水解离出的阳离子全部是H+的化合物溶于水解离出的阴离子全部是OH-的化合物由金属阳离子(或N)和酸根阴离子构成的化合物举例HCl、H2SO4、HNO3NaOH、Ca(OH)2、KOHNaCl、CaCO3、(NH4)2SO4易错警示溶于水解离出的阳离子(阴离子)部分是H+(OH-)的化合物不是酸(碱),可能是盐,如NaHSO4。【例3】物质的分类非常重要。下列按酸、碱、盐的顺序排列的一组是()A.H2SO4、Na2CO3、NaCl B.Ca(OH)2、HCl、Na2SO4C.NaOH、H2CO3、NaCl D.H2SO4、NaOH、Na2CO3知识点4:中和反应在实际中的应用中和反应在实际中的应用： 易错警示NaOH具有强烈的腐蚀性,在治疗胃酸过多和改良酸性土壤时不能使用NaOH。拓展延伸 氢氧化铝Al(OH)3是一种常用的中和胃酸过多的药物,但由于反应后生成的Al3+对人体有不良作用,已逐渐被其他药物取代。【例4】酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。它在工农业生产和日常生活中有广泛的用途。下列应用一定与中和反应原理无关的是() A.施用熟石灰改良酸性土壤 B.服用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多 C.用熟石灰和硫酸铜配制波尔多液 D.用NaOH溶液洗涤石油产品中的残余硫酸知识点5:溶液酸碱度表示方法pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性是指溶液呈酸性、中性或碱性,可以利用酸碱指示剂来粗略测定溶液的酸碱性,却无法表示溶液酸碱性的强弱程度。2.溶液的酸碱度溶液的酸碱度是指定量表示溶液酸碱性强弱程度的一种方法,常用pH表示。3.pH与酸碱性的关系pH的范围通常在014之间,如图3所示:图3(1)酸性溶液的pH7,pH越大,碱性越强。易错警示1.pH表示溶液酸碱性的强弱程度,但不能确定是酸的溶液或碱的溶液。2.溶液呈酸性不一定是酸的溶液,如NaHSO4是盐,但其溶液呈酸性。3.溶液呈碱性不一定是碱的溶液,如Na2CO3是盐,但其溶液呈碱性。拓展延伸 pH是溶液中所含H+的浓度大小的一种表示方法。pH7时,OH-的浓度越大,则碱性越强,pH越大;当溶液中H+浓度与OH-浓度相等时,则溶液的pH=7,呈中性。【例5】下列为常见水果的pH,呈碱性的是() A.柿子pH=8.5 B.菠萝pH=5.1 C.苹果pH=4.1 D.杨梅pH=2.5知识点6:pH的测定方法1.测定溶液的pH最简便的方法是使用pH试纸。2.测定方法:在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,将被测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,即可得到溶液的pH。巧记速记一放纸、二滴纸、三比对、四记录。易错警示 1.不能直接将pH试纸浸入待测的溶液中,因为将试纸直接浸入待测液会使待测液受到污染。2.不能先用蒸馏水将pH试纸润湿,再向试纸上滴待测液。如果将试纸先用蒸馏水润湿,则溶液就被稀释了,测得的pH可能就不准确。3.用广泛pH试纸测溶液的pH比较粗略,读数为整数,测不出带小数的数值。4.溶液的酸碱性可用酸碱指示剂或pH试纸测定,溶液的酸碱度不能用酸碱指示剂测定,只能用pH试纸或pH计等测定。拓展延伸 1.检验气体的酸性或碱性,可将试纸润湿再用。2.广泛pH试纸只能粗略测定溶液酸碱度大小,若要精确测定溶液的酸碱度可用酸度计(也叫pH计)。【例6】下列检测某溶液pH的操作正确的是()A.将pH试纸投入待测液,对照标准比色卡读数B.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取少量待测液,沾在置于洁净表面皿的pH试纸上,半分钟内根据试纸呈现的颜色,对照标准比色卡读数C.用玻璃棒蘸取待测液沾在用蒸馏水润湿的pH试纸上,对照标准比色卡读数D.用玻璃棒蘸取待测液沾在pH试纸上,3分钟后对照标准比色卡读数知识点7:了解溶液酸碱度的实际意义了解溶液酸碱度的实际意义： 【例7】图4表示身边一些物质的pH,看图回答。图4(1)农作物一般适宜在pH为或接近的土壤中生长。(2)正常雨水pH为5.6,是因为溶有CO2,某市雨水pH为4.9,此雨可称为。考点1:利用中和反应和酸碱度解决日常生活和工农业生产中的实际问题【例1】城市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。(1)除去水中不溶性杂质可采用什么方法?(2)饮用被病菌污染的水会感染疾病,向水中通入氯气可杀死病菌。氯气能跟水发生如下反应:Cl2+H2OHCl+HClO(次氯酸),使水显酸性,腐蚀金属管道。为了使自来水厂输出水的pH约为8,输出前通常向水中加入熟石灰,写出可能发生反应的化学方程式。考点2:溶液的酸碱性与酸碱的化学性质综合【例2】有一食品包装说明书中注明防腐剂是苯甲酸(C6H5COOH),张华同学查资料得知苯甲酸的酸性比醋酸强,可用做食品防腐剂。下列对苯甲酸性质的推测中不合理的是()A.苯甲酸溶液的pH小于7B.相同浓度的苯甲酸溶液的pH比醋酸的pH大C.苯甲酸溶液能使紫色石蕊试液变红D.苯甲酸溶液不能使无色酚酞试液变色第 10 页
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