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。
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。
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+2HCl MgCl2+H2↑Mg+H2SO4MgSO4+H2↑锌反应较快,有大量气泡产生Zn+2HCl ZnCl2+H2↑Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑铁溶液由无色变成浅绿色,有气泡产生Fe+2HCl FeCl2+H2↑Fe+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+2HCl CuCl2+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+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 碳酸钠Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+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。
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。
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+H2O Ca(OH)2,反应放出大量的热。
生石灰常用作食品干燥剂。
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+2NaOH Na2CO3+H2O CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2OSO2SO2+2NaOH Na2SO3+H2O SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2OSO3SO3+2NaOH Na2SO4+H2O SO3+Ca(OH)2CaSO4↓+H2O与某些盐反应FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaCl Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH(常用于制不溶性碱)CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4(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。
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。
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。
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。
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、KOH NaCl、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。
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。
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0～14之间,如图3所示:图3(1)酸性溶液的pH<7, pH越小,酸性越强。
(2)中性溶液的pH=7。
(3)碱性溶液的pH>7,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。
pH<7时,溶液中H+浓度越大,酸性越强,pH越小;pH>7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。