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1、第五章 初識酸和堿
5.1 生活中的酸和堿
一、常見的酸和堿
酸:H2SO4、HNO3、HCL(胃酸)、H2CO3、H2S(氫硫酸)、H3PO4、CH3COOH(HAc,乙酸、醋酸)
:工業(yè)三大強(qiáng)酸
堿:Ca(OH)2、NaOH、KOH、NH3.H2O(易分解,易揮發(fā))
二、酸的組成和分類
組成:由氫元素和酸根組成的化合物
分類
物質(zhì)類別:無機(jī)酸、有機(jī)酸l
是否含有氧元素:含氧酸(某酸)、無氧酸(某化氫/氫某酸)l
氧原子個數(shù):一元酸(HCL)、二元酸(H2S)、三元酸(H3PO4)l
可結(jié)合(如:HCL一元無氧無機(jī)酸)
三、堿的
2、組成和分類
組成:金屬元素(或銨根)與氫氧根組成的化合物
分類
可溶性l
1、 可溶:KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O
2、 微溶:Ca(OH)2
3、 難溶:其余 Fe(OH)3 紅褐色,Cu(OH)2 藍(lán)色,Mg(OH)2 白色
5.2酸堿的性質(zhì)研究
一、酸的性質(zhì)研究
酸的溶液才有酸性
H2SiO3硅酸難溶
鹽酸
物理性質(zhì)l
1、 為混合物:HCL氣體+水
2、 純凈的鹽酸為無色液體
工業(yè)鹽酸不純凈,黃色,含鐵的化合物
3、有很強(qiáng)揮發(fā)性
濃鹽酸(36%--37%),有刺激性氣味
打開濃鹽酸瓶蓋,瓶口產(chǎn)生白霧。揮發(fā)出
3、的HCL氣體與水蒸氣形成了鹽酸小液滴(濃HNO3類比)
一瓶濃鹽酸敞口放置一會后,M質(zhì)、M液、濃度均變小
化學(xué)性質(zhì)l
1、 與酸堿指示劑反應(yīng)
2、 與金屬反應(yīng)(方程式)
單質(zhì)鐵在置換反應(yīng)中一律生成亞鐵,亞鐵溶液呈淺綠色
金屬活動性順序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
——————————————化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定—————————————
能與水反應(yīng),H前能與酸反應(yīng)
3、 與堿反應(yīng)
HCL+NaOH==NaCL+H2O 放熱
中和反應(yīng)
定義:酸和堿反應(yīng)生成鹽和水并放熱的反應(yīng)
實(shí)質(zhì):堿中的O
4、H與酸中的H結(jié)合生成水的過程。生成的水越多,放出熱量越多。
3化學(xué)方程式
應(yīng)用
處理廢水廢氣u
改良酸性土壤:Ca(OH)2u
治療胃酸過多:Al(OH)3、Mg(OH)2、NaHCO3、輕質(zhì)CaCO3u
4、 與堿性氧化物反應(yīng)
定義:能和酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物(大多數(shù)金屬氧化物)
3化學(xué)方程式
生銹的鐵釘放入足量稀鹽酸中,會有何反應(yīng)發(fā)生?有何現(xiàn)象?
2化學(xué)方程式(鐵、三氧化二鐵分別與鹽酸反應(yīng))
CuO只有一個(金屬銅活動性在氫后)
5、 與某些鹽反應(yīng)
6化學(xué)方程式(包括檢驗(yàn)鹽酸)
復(fù)分解反應(yīng)
定義:兩種化合物相互反應(yīng)交換成分生成另外兩
5、種化合物的反應(yīng)w
形式:AB+CD==AD+BC(酸堿中和反應(yīng)必為復(fù)分解反應(yīng))w
條件:至少滿足一條w
(1)有氣體生成
(2)有水生成
(3)有沉淀生成
物質(zhì)的溶解性
酸:除H2SiO3微溶,其余均可溶w
HNO3、HCL易揮發(fā),H2SO4、H3PO4難揮發(fā),H2CO3易分解
堿:K、Na、Ba、NH4均可溶,Ca微溶,其余都不w
鹽w
(1) Na、K、NH4、NO3鹽均可溶
(2) 鹽酸鹽中,AgCl難溶水、酸
(3) 硫酸鹽中,BaSO4難溶水、酸,CaSO4、AgSO4微溶(CaSO3難溶)
(4) 碳酸鹽中,Na、K、NH4、均可溶,Mg
6、CO3微溶,其余均難溶。
4化學(xué)方程式
用途l
1、 制藥、制氧化物
2、 除鐵銹:1化學(xué)方程式
3、 制食品,幫助消化
硫酸(H2SO4)
濃:H2SO4(濃) ?。篐2SO4
物理性質(zhì)l
1、 純凈H2SO4是無色、粘稠狀液體,難混發(fā)(純H3PO4是無色晶體)
2、 特性
吸水性(物理性質(zhì)):用于干燥O2、H2、CO2(堿性氣體除外,如:NH3)
敞口放置:M質(zhì)不變,M液增加,濃度減小w
脫水性(化學(xué)性質(zhì)):使物質(zhì)碳化
濃鹽酸、濃硫酸分別滴在藍(lán)色石蕊試紙上,前者變紅,后者變黑w
強(qiáng)氧化性(化學(xué)性質(zhì)):與不活潑金屬反應(yīng)
1化學(xué)方程式w
7、 化學(xué)性質(zhì)l
1、 與酸堿指示劑反應(yīng)(PH< 7)
2、 與某些金屬反應(yīng)
4化學(xué)反應(yīng)式
3、 與堿性氧化物反應(yīng)
3化學(xué)方程式
4、 與堿反應(yīng)
4化學(xué)方程式
5、 與某些鹽反應(yīng)
4化學(xué)方程式
檢驗(yàn)
H2SO4:酸化的硝酸鋇溶液(碳酸鋇遇酸溶解)w
HCL:酸化的硝酸銀(碳酸銀遇酸溶解)w
H2SO4(HCL):Ba(NO3)2w
(1) 加入足量Ba(NO3)2,過濾(不用BaCL2,會生成HCL)
(2) 往濾液中滴加AgNO3溶液
AgNO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
HCL(H2SO4):Ba(NO3)2w
酸的通性
與酸堿指示劑反應(yīng)
8、l
酸+堿==鹽+水l
酸+堿性氧化物==鹽+水l
酸+金屬==鹽+氫氣(HNO3除外)l
酸+鹽==酸’+鹽’l
金屬氧化物不全是酸性氧化物
兩性氧化物l
ZnO、Al2O3
酸性氧化物l
Mn2O7
二、堿的性質(zhì)探究
氫氧化鈉 NaOH
俗稱:燒堿、火堿、苛性鈉
物理性質(zhì)l
1、 純凈的NaOH是白色固體,極易溶于水,易潮解
固體吸收空氣中的水分,在其表面形成溶液的現(xiàn)象
2、 NaOH固體用于干燥H2、O2、NH3(CO2、SO2、HCL等酸性氣體除外)
化學(xué)性質(zhì)l
1、 與酸堿指示劑反應(yīng):石蕊變藍(lán)(PH>7)遇難溶性堿不
9、變色
2、 與酸性氧化物反應(yīng)(大多數(shù)非金屬氧化物)
CO、NO、H2O為不成鹽氧化物
CO2+2NaOH==Na2CO3(堿性)+H2O
如何證明反應(yīng)發(fā)生w
(1)證明新物質(zhì)生成:往反應(yīng)后的溶液中滴加稀鹽酸(用于證明放在空氣中的固體NaOH潮解、變質(zhì))
(2)反應(yīng)前后的壓強(qiáng)差:書P19、試管水上升、書P15
SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O :工業(yè)上用堿性溶液吸收SO2
SO3+2NaOH==Na2SO4+H2O
SiO2+NaOH==Na2SiO3(硅酸鈉,水玻璃)+H2O
存放NaOH試劑瓶不用玻璃塞,用橡皮塞
3、 與酸反應(yīng)
3化學(xué)方程式
10、
4、 與鹽溶液反應(yīng)(鹽、堿必須都可溶)
3化學(xué)方程式
判斷依據(jù)
是否均溶解w
復(fù)分解反應(yīng)是否發(fā)生w
用途l
1、 用于化工原料,制肥皂,紡織工業(yè)
2、 用于干燥氣體
氫氧化鈣 Ca(OH)2
俗稱:熟石灰,消石灰
物理性質(zhì)l
1、 白色粉末狀固體,微溶于水
2、 Ca(OH)2溶液:澄清石灰水
3、 Ca(OH)2懸濁液:石灰乳,石灰漿
化學(xué)性質(zhì)l
1、 與酸堿指示劑反應(yīng)
2、 與酸性氧化物反應(yīng)
4化學(xué)方程式
3、 與酸反應(yīng)
4化學(xué)方程式
4、 與鹽溶液反應(yīng)
3化學(xué)方程式
用途l
1、 用作建筑材料
2、 配置農(nóng)藥:波
11、爾多液(藍(lán)色懸濁液)
化學(xué)方程式
3、 調(diào)節(jié)酸性土壤
4、 制漂白粉,制燒堿
2化學(xué)方程式
鑒別NaOH和Ca(OH)2溶液
通入CO2,變渾濁的是Ca(OH)2,無明顯現(xiàn)象的是NaOHl
滴加Na2CO3溶液,變渾濁的是Ca(OH)2, 無明顯現(xiàn)象的是NaOHl
堿的通性
與酸堿指示劑反應(yīng)l
堿+酸性氧化物==鹽+水(2化學(xué)方程式)l
堿+酸==鹽+水l
堿溶液+鹽溶液==堿’+鹽’l
可溶性堿對應(yīng)的氧化物能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿(Na2O,K2O,BaO,CaO)l
2化學(xué)方程式
難溶性堿受熱分解成相對應(yīng)(價態(tài)一致)的氧化物和水l
12、3化學(xué)方程式
鑒別NaOH 5%H2SO4 10%H2SO4
酚酞l
1、 滴加酚酞,變色者為NaOH
2、 取等量滴有酚酞的NaOH
3、 滴入2種酸,先褪色者為10%H2SO4
鑒別Ca(OH)2 KNO3 HCL
石蕊l
酚酞l
CO2(CaCO3沉淀分兩份加入另外2中溶液,產(chǎn)生氣泡者為HCL)l
Na2CO3l
六、常見的金屬和鹽
6.1奇光異彩的金屬
一、應(yīng)用廣泛的金屬材料
二、金屬的分類和共性
分類
密度:重金屬(密度l>4.5g/cm3 Cu、Zn)、輕金屬(密度<4.5g/cm3 Mg、Na)
顏色:黑色金屬(
13、Fe、Cr鉻、Mn)、有色金屬l
共性
導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好(Ag導(dǎo)電性最好)l
具有延展性(Au延展性最好)l
具有金屬光澤,大多數(shù)金屬都是銀白色的(Cu紅色,Au金色)l
金屬之最
三、金屬的化學(xué)性質(zhì)
金屬與非金屬反應(yīng)(O2、CL2、S)
5化學(xué)方程式l
金屬與酸反應(yīng)
1化學(xué)方程式l
金屬與鹽溶液反應(yīng)
條件l
1、 活潑金屬置換不活潑金屬
2、 反應(yīng)必須在鹽溶液中進(jìn)行
4化學(xué)方程式l
探究Fe、Cu活動性
H2SO4 Fe Cul
CuSO4 Fel
FeSO4 Cul
探究Fe、Cu、Ag活動性
Fe、C
14、u、Ag+酸l Cu+AgNO3
CuSO4l
FeSO4 Cu AgNO3l
Fe Cu(NO3)2 Agl
探究Zn、Fe活動性
Zn FeSO4l
Fe ZnSO4l
隨堂練P128(12)分析
Cu(NO3)2+Mg==Mg(NO3)2+Cu
2AgNO3+Mg==Mg(NO3)2+2Ag
Mg過量l
1、 濾渣Mg、Ag、Cu
2、 濾液Mg(NO3)2
Mg少量l
1、 濾渣Ag(可能有Cu)最不活潑的金屬最先被置換出
2、 濾液Mg(NO3)2【可能有Cu(NO3)2、AgNO3】
四、氫氣
物理性質(zhì):無色無味氣體,密度
15、小于空氣,難溶于水
化學(xué)性質(zhì)
可燃性:1化學(xué)方程式(點(diǎn)燃CO、CH4、H2均會有淡藍(lán)色火焰,點(diǎn)燃前須先驗(yàn)純)l
還原性:2化學(xué)方程式l
制法
工業(yè)法:電解水l
實(shí)驗(yàn)室l
1、 藥材:鋅粒+稀鹽酸/稀硫酸
2、 裝置
H2O2制O2裝置w
啟普發(fā)生器w
用途
高能燃料l
冶煉金屬l
五、金屬的銹蝕與冶煉
銹蝕
原理:游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)l
原因:O2、H2Ol
防護(hù):油漆、電鍍、搪瓷l
1化學(xué)方程式l
Cu生銹:Cu(OH)2CO3 銅綠,堿式碳酸銅
冶煉:化合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)
不活潑:加熱分解法l
1、2化學(xué)方
16、程式
較活潑:還原劑法l
1、4化學(xué)方程式
氧化劑與還原劑的關(guān)系
例子:點(diǎn)解水,水既是氧化劑又是還原劑
6.2 鹽和化肥
一、中和反應(yīng)的產(chǎn)物——鹽
鹽的定義:金屬元素(或銨根)與酸根組成的一類化合物
鹽的分類
正鹽l
1. 含氧酸鹽:Na2SO4、NH4NO3、K2CO3
2. 無鹽酸鹽:NaCL、KCL、Na2S
酸式鹽 NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3l
堿式鹽 Cu2(OH)2CO3 堿式碳酸銅(銅銹,俗稱銅綠)l
復(fù)鹽 KAL(SO4)2.12H2O 十二水硫酸鋁鉀l
常見的結(jié)晶水合物:CuSO4.5H2O、Na
17、2CO3.10H2O、FeSO4.7H2O
二、鹽的化學(xué)性質(zhì)
鹽(溶液)+堿(可溶)==堿’+鹽’(3化學(xué)方程式)l
鹽+酸==酸’+鹽’(4化學(xué)方程式)l
碳酸鹽檢驗(yàn):取樣滴加酸溶液,將生成的氣體通入石灰水(有可能是金屬與酸反應(yīng)生成氫氣)
鹽(溶液)+金屬==金屬’+鹽’ (2化學(xué)方程式)l
鹽(溶液)+鹽(溶液)==鹽’+鹽’(2化學(xué)方程式)l
鑒別Na2CO3、Na2SO4、NaCL
1、 滴加H2SO4/酚酞(Na2CO3),滴加Ba(OH)2(H2SO4)
2、 滴加BaCL2(Na2CO3、Na2SO4),滴加酸(硫酸不可,Na2SO4)
:H2
18、SO4+BaCO3==BaSO4(沉淀)+CO2(氣體)+H2O
三、鹽的用途
食鹽l
1、 制取Na:1化學(xué)方程式
2、 制取燒堿:1化學(xué)方程式
H2+CL2=點(diǎn)燃=2HCL
四、焰色反應(yīng):金屬或它們的化合物在灼燒時火焰發(fā)出不同顏色的光(書P38實(shí)驗(yàn))
五、化肥
氮(N)肥:促進(jìn)莖葉生長,促進(jìn)葉色濃綠l
1、 銨態(tài)氮肥
酸性:NH4CL 、NH4NO3(硝銨)、(NH4)2SO4(硫銨/肥田粉)
NH4HCO3:碳銨(受熱易分解) 1化學(xué)方程式
酸性銨態(tài)氮肥與堿反應(yīng):2化學(xué)方程式
2、 氨水(液態(tài)氮肥):NH3.H2O(易分解,易揮發(fā))
3、 有機(jī)氨肥:尿素CO(NH2)2(N%量最高46.7%)
磷(P)肥:促進(jìn)作物根系發(fā)達(dá)l
1、Ca3(PO4)2:重過磷酸鈣,磷礦粉中(難溶,須粉碎,吸收困難)
2、Ca(H2PO4)2:過磷酸鈣,重磷礦粉中(可溶)
鉀(K)肥:促使果實(shí)飽滿l
1、 草木灰:K2CO3(溶液呈堿性)
復(fù)合化肥l
1、 定義:含有2種或2種以上營養(yǎng)元素的化學(xué)肥料
2、 如:KNO3、(NH3)3PO4