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。

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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

  1. 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
(NH42SO4+ 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(SO43+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

绿

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

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