19.初高中化学衔接——酸、碱、盐的反应

初高中化学衔接酸、碱、盐的反应【课程目标】1. 了解酸碱盐的概念。2. 掌握酸碱盐之间的相互转化关系和转化规律。【学海导航】1.基本概念（1）酸：电解质在水溶液下能够电离，电离时所生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。注意：工业三强酸中，浓盐酸和浓硝酸具有挥发性，沸点比较低，而浓硫酸则是高沸点的酸，难挥发。但浓硫酸有强的吸水性和脱水性，并且有很强的氧化性，所以使用和稀释浓硫酸时要十分小心。（2）碱 ：电离时生成的阴离子全部都是OH的化合物是碱。注意：常见的强碱有 NaOH 、Ca(OH)2 、Ba(OH)2 、KOH等，其中NaOH又叫烧碱、火碱、苛性钠，是重要的化工原料，它有很强的腐蚀性，使用时一定要小心.NaOH易潮解，故实验室称量NaOH时，天平的托盘上要放小烧杯，而不能放纸，否则会因潮解而腐蚀托盘。Ca(OH)2俗名熟石灰或消石灰，也有很强的腐蚀性，Ca(OH)2微溶于水，常用澄清的石灰水来鉴别二氧化碳的存在。常见的弱碱有氨水NH3H2O,易挥发，也是重要的化工原料。（3）常见的酸碱指示剂：酚酞：遇碱变红，常用来检验碱性物质的存在。石蕊：遇酸变红，遇碱变蓝，常用来检验酸性或碱性物质的存在。PH试纸：常用来比较准确地检验溶液的酸碱性。（注意：使用PH试纸时，不能事先用蒸馏水将试纸润湿，否则测试将不准确。）正确使用pH试纸的操作是：取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中部，待试纸变色后与标准比色卡对比，测溶液的pH。（4）盐 ：能电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物是盐。盐的物理性质：大多数的盐是白色固体溶解性：钾钠铵盐都可溶，硝酸盐遇水影无踪，硫酸盐不溶硫酸钡，氯化物不溶氯化银。酸溶易，碱难溶，碳酸盐只溶钾钠铵几种常见的盐：纯碱又称为苏达Na2CO3，为白色粉末，易溶于水，常用作食品工业的添加剂，也常用于造纸，印刷等化工业，是很重要的工业原料。NaHCO3俗名小苏达，也常用于食品工业作添加剂。它们都能和酸反应产生二氧化碳。CuSO45H2O俗名蓝矾或胆矾，蓝色晶体，易溶于水。常用作农药CuSO4+5H2O=CuSO45H2O固体由白色变成蓝色，常用这个反应来鉴定水的存在。BaSO4 俗名重晶石，白色粉末，难溶于水，也难溶于稀盐酸等强酸，医院常用它来对病人进行胃肠的X射线检查，即俗称的“钡餐”。FeSO47H2O俗称绿矾，绿色晶体，易溶于水。KAl(SO4)212H2O俗称明矾，能够作为净水剂除去水中悬浮的杂质。氨盐常用作氮肥。氨盐都能跟碱反应产生氨气，故氮肥不能和草木灰同时使用。（草木灰的主要成份是K2CO3）（5）氧化物：a.酸性氧化物：（又称为酸酐）能与碱反应生成盐和水的氧化物。例：CO2 、SO2 、SO3等。 b.碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物。例：CaO、Na2O 、CuO等。c.两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物 例：Al2O3d.不成盐氧化物：既不能与酸，又不能与碱反应生成盐和水的氧化物。 例：CO、NO等。2. 酸、碱、盐之间的相互转化关系和转化规律 (1) 两条横线 +O2 +H2O +酸金属 碱性氧化物 碱 盐 +O2 +H2O +碱非金属 酸性氧化物 酸 盐注意： 在常见的酸性氧化物中，除二氧化硅（SiO2）外均可直接和水反应生成对应的含氧酸。如：P2O5+ H2O（热）= 2H3PO4 SO3+H2O=H2SO4 N2O5+H2O=2HNO3 在常见的碱性氧化物中，只有K2O、Na2O、BaO、 CaO等少数几种强碱的碱性氧化物能跟水直接化合生成可溶性碱。CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O= 2NaOH BaO+H2O=Ba(OH)2酸和碱生成盐和水的反应叫做酸碱中和反应。酸和碱的反应中应至少有一个是可溶的。多元酸和碱的反应是分步进行的，控制酸和碱的比例不同即可得到正盐或酸式盐，如CO2和碱的反应，碱过量时生成正盐，碱不足时生成酸式盐。CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O (CO2不足量)CO2 + NaOH = NaHCO3 (CO2过量)（2）四条纵线金属+非金属 无氧酸盐碱性氧化物+酸性氧化物含氧酸盐碱+酸盐和水盐+盐新盐+新盐注意：这里的非金属不包括氢和氧。如：Cu+ Cl2 CuCl2 2Na+ Cl2= 2NaCl Fe + S FeS 一般来说金属性和非金属性越强反应越容易发生，反之越不容易。碱性氧化物和酸性氧化物的反应，如对应的含氧酸酸性越强和对应的碱碱性越强，则反应越容易。如：Na2O+CO2= Na2CO3 常温下就可以发生，而CaO和SiO2生成CaSiO3要在高温下才能进行。CaO+SiO2CaSiO3盐和盐的反应要满足复分解反应发生的条件，即生成物中有沉淀、气体或有难电离的物质产生，但反应物必须均可溶（或生成物比反应物更难溶）如：Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2 BaCl2 + H2SO4 = BaSO4+2HCl 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2H2O(3)四条交叉线碱性氧化物+酸盐和水 酸性氧化物+碱盐和水碱+盐新盐+新碱 酸+盐新酸+新盐碱性氧化物和强酸反应，如Fe2O3+ 3H2SO4(稀) = Fe2(SO4)3+3H2O酸性氧化物和强碱反应，注意必须是强碱。如：CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O碱和盐的反应应满足反应物两者皆可溶，而生成物应满足复分解反应发生的条件。如（NH4）2SO4+ Ca(OH)2 = CaSO4+2NH3+2H2O 酸和盐的反应比较复杂，共有四种情况a. 强酸和弱酸的盐反应可生成弱酸（即俗称的强酸可以制弱酸）如：FeS + H2SO4(稀) = FeSO4+ H2SNa2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2 Na2SO3 +H2SO4 = Na2SO4+H2O+SO2b.加热条件下，高沸点酸（浓溶液）和低沸点酸的盐（固体）可反应生成低沸点的酸（即俗称的难挥发的酸制易挥发的酸） 如： NaCl (固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 +HCl 2NaCl(固) + H2SO4 (浓) Na2SO4+2HCl NaNO3(固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 +HNO3C.强酸盐的稀溶液和酸（强酸或弱酸）若能生成难溶于强酸的盐，则反应可以进行。如：H2S+ CuSO4= CuS+H2SO4 d.多元弱酸能和该弱酸的正盐反应生成酸式盐。如;Na2CO3 + CO2 + H2O= 2NaHCO3 Na2SO3 +SO2 + H2O= 2NaHSO3(4)两条弯线金属+盐新金属+新盐 金属+酸盐+氢气一般是位于金属活动性顺序表前面的金属能置换出排在后面的金属，且盐溶液必须是可溶的。但很活泼的金属（如钾、钙、钠）与盐的反应，并不能把金属置换出来，而是先与水反应生成碱，再和盐起复分解反应。如:钠与CuSO4溶液反应，2Na+2H2O= 2NaOH+H22NaOH+CuSO4= Cu(OH)2 +2H2O 金属和酸反应，应满足金属排在金属活动性顺序表的氢以前，且酸应非强氧化性酸。如：2Al + 3H2SO4= Al2（SO4）3+3H2 【例题解析】例1：稀释浓硫酸时应如何操作？为什么？解析：稀释浓硫酸时，要沿着玻璃棒将浓硫酸缓慢地加入盛水的烧杯中，并同时搅拌以使混合均匀，并且散热。而不能将水加入到浓硫酸中，因为浓硫酸稀释是个放热过程，放出的热会使水沸腾而迸濺出来伤人。例2：用玻璃棒沾取浓硫酸滴在纸片上，观察有什么现象？表现了浓硫酸的什么性质？实验室里可以用浓硫酸来干燥氯气、氢气等气体，是利用浓硫酸的什么性质？解:观察到纸片变黒色。表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性；利用了浓硫酸的吸水性。例3:用一种试剂就能区分盐酸、食盐溶液、澄清的石灰水，这种试剂是（ ）A酚酞 B.石蕊试液 C.氯化铁溶液 D.氢氧化钠溶液答案：B例4：下表是某指示剂在一定的PH范围内所显示的颜色：颜色红橙绿蓝紫PH范围1345678101114向滴有少量该指示剂的NaOH溶液中，逐滴加入稀盐酸，出现的颜色变化是（ ）A.由蓝到绿 B.由绿到蓝 C.由橙到绿 D.由红到紫答案：A【强化训练】一、选择题1.下列物质按氧化物、酸、碱、盐、混合物的顺序排列的是 （ ）A.水、碳酸、硫酸铁、碳酸钠、空气B.五氧化二磷、乙酸、氢氧化钙、硫酸镁、胆矾C.氯酸钾、硝酸、氢氧化铜、硫酸亚铁、天然气D.氧化铁、磷酸、氢氧化钾、氯化钠、石油 2.下列物质的变化，必须通过盐溶液才能反应实现的是 （ ）A.CuO CuCl2 B.K2SO4 KCl C.CaCO3 CaCl2 D.Mg(OH)2 MgCl23.甲、乙、丙、丁分别是氢氧化钙溶液、硝酸钾溶液、碳酸钠溶液、盐酸中的一种。已知甲和丙可以反应，甲和丁也可以反应，则下列说法正确的是（ ）A. 甲一定是氢氧化钙溶液 B. 乙一定是硝酸钾溶液C. 丙不可能是碳酸钠溶液 D. 丁只能是盐酸溶液4.下列酸性氧化物和水化物的关系不对应的是 （ ）A.SiO2 H4SiO4 B.Cl2O HClO4 C.Mn2O7 HMnO4 D.N2O5 HNO35.某物质有如下结构：R-O-H，则关于该物质性质的推测正确的是 （ ）A.一定呈碱性 B.一定呈酸性 C.可能呈碱性也可能呈酸性 D.若R为活泼金属，则为强碱6.下列酸性氧化物和碱反应时，反应速率最慢的是 （ ）A.二氧化碳气体通入氨水中 B.二氧化硫气体通入澄清石灰水中C.五氧化三磷投入溶液中 D.二氧化硅投入烧碱溶液中7.下列碱和盐的反应能发生的是 （ ）A.氯化铜溶液中加入氢氧化铁 B.硝酸铝溶液中加入氨水C.氢氧化钾溶液中加入硫化铜 D. 碳酸氨中加入氢氧化钾8.已知三种酸的酸性HA HB HC则下列反应不正确的是 （ ）A.HA+ NaC=HC+ NaA B.HC+ NaB=HB+ NaC C.HB+ NaC=HC+ NaB D.HA+ NaB=HB+ NaA9.下列反应能发生的是 （ ）A.氯化钠溶液和稀硫酸 B.氯化钠固体和浓磷酸共热 C.硝酸钠固体和浓盐酸 D.亚硫酸钠固体和中等浓度硫酸10.已知金属硫化物和溶解性比较复杂，如K2S、Na2S为可溶性硫化物，FeS 、ZnS为难溶于水的硫化物，CuS 、Ag2S为既难溶于水又难溶于强酸的硫化物。下列硫化物和酸的反应不正确的是 A. Na2S+2HCl=H2S+2NaCl B. FeSO4+ H2S=FeS+ H2SO4C.CuSO4+ H2S= CuS + H2SO4 D. ZnS+2HCl=H2S+ ZnCl2二、填空题1.由铜制取氢氧化铜（分步完成）_。2.有氧化钙、三氧化硫、氢氧化钠溶液，盐酸、碳酸钠溶液五种物质，将其两两混合，能发生多少个反应？其中有氧化钙参加的反应有_。其中有三氧化硫参加的反应有 _。3.二氧化硫的水溶液具有中等强度酸性，二氧化碳的水溶液酸性较弱，下列溶液中通入二氧化硫气体能反应的请写出相应的化学方程式。（不包括和水的反应）A.硫酸钠溶液 B.碳酸钠溶液 C.亚硫酸钠溶液 D.氯化钙溶液【参考答案】1.D 2.B 3.B 4.B 5.CD 6.D 7.BD 8.B 9.BD 10.B7