初高中化学衔接:酸、碱、盐的反应
了解酸碱盐的概念。 掌握酸碱盐之间的相互转化关系和转化规律。
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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NH3·H2O,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:
⑴大多数的盐是白色固体
⑵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。CuSO4·5H2O俗名蓝矾或胆矾,蓝色晶体,易溶于水。常用作农药CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O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”。
FeSO4·7H2O俗称绿矾,绿色晶体,易溶于水。
KAl(SO4)2·12H2O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:Al2O3
d.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
两条横线
注意:
1.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
2.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
3.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:
①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。
②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
③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
①碱性氧化物和强酸反应,
如Fe2O3+ 3H2SO4(稀) = Fe2(SO4)3+3H2O
②酸性氧化物和强碱反应,注意必须是强碱。如:CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O
③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
④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+ H2S↑
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2 ↑
Na2SO3 +H2SO4 = Na2SO4+H2O+SO2↑
b.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 +HNO3↑
c.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
①一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+H2↑
2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2↓ +2H2O
②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 |
1~3 |
4~5 |
6~7 |
8~10 |
11~14 |
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 MgCl2
3.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 HNO3
5.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+ NaA
9.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↓+ H2SO4
C.CuSO4+ H2S= CuS↓ + H2SO4
D. ZnS+2HCl=H2S↑+ ZnCl2
【参考答案】
1.D 2.B 3.B 4.B 5.CD 6.D 7.BD 8.B 9.BD 10.B