人教版九年级化学第十章-酸和碱讲义

1 第十单元第十单元 酸和碱酸和碱 第一节第一节 预备预备 一 酸碱指示剂一 酸碱指示剂 定义 能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质叫做酸碱指示剂 常见的酸碱指示剂有紫色石蕊溶液和无色酚酞溶液 某些植物的花瓣或果实 如牵牛花 月季花 紫卷心菜等 也可用作酸碱指示剂 紫色石蕊溶液遇酸溶液 含 H 的溶液 变红 遇碱溶液 含 OH 的溶液 变蓝 在中性溶液 中呈紫色 无色酚酞溶液遇酸溶液不变色 在中性溶液中不变色 遇碱溶液变红 并非所有的盐溶液都是中性的 水溶液呈碱性的盐 纯碱 小苏打等 水溶液呈酸性的盐 硫酸铜 硫酸氢钠等 二 干燥剂二 干燥剂 使用干燥剂的目的是除去气体中混有的水蒸气 我们学过的干燥剂有氢氧化钠 浓硫酸 氧化钙 氯化钙等 氢氧化钠易潮解 浓硫酸具有吸水性 而氧化钙可以与水反应 CaO H2O Ca OH 2 氢氧化钠 氢氧化钠等碱性干燥剂不能干燥氯化氢 二氧化碳 二氧化硫等酸性气体 浓硫酸 浓硫酸等酸性干燥剂不能干燥氨气等碱性气体 三 复分解反应三 复分解反应 定义 两种化合物互相交换成分 生成另外两种化合物的反应叫复分解反应 特点 交换成分 价态不变 反应发生的条件 生成难电离的物质 水 气体或沉淀 置换反应和复分解反应没有先后顺序 可同时发生 2 第二节第二节 酸酸 一 酸的定义和分类一 酸的定义和分类 酸 物质溶于水时 形成的阳离子全部是 H 的化合物 由于酸 碱 盐溶于水时会电离出阴 阳离子 所以酸 碱 盐的水溶液具有导电性 酸 含氧酸 命名 某酸 H2SO4 硫酸 H2CO3 碳酸 HNO3 硝酸 H2SO3 亚硫酸 无氧酸 命名 氢某酸 HCl 盐酸 学名氢氯酸 HF 氢氟酸 H2S 氢硫酸 特殊的有机酸 CH3COOH 醋酸 又名乙酸 有刺激性气味 易挥发 酸的电离 HCl H Cl H2SO4 2H SO42 2 常见的酸常见的酸 盐酸 氢氯酸 硫酸 化学式 HClH2SO4 形成 H2 Cl2HCl SO2 H2O H2SO3 2H2SO3 O2 2H2SO4 酸雨形成的原理 状态无色液体 具有酸味 刺激性气味 浓硫酸 无色粘稠的油状液体 稀硫酸 无色液体 特点浓盐酸具有强挥发性 浓硫酸具有吸水性 物理性质 浓硫酸具有强腐蚀性 化学性质 浓硫酸溶于水时会放出大量热 用途 重要化工产品 用于金属表面除锈 制 药 人体胃液中含有盐酸 可以帮助消化 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 在实验室中常用浓硫酸作干燥剂 敞口放置的 变化 质量减小 溶质质量分数减小 挥发性 质量变大 溶质质量分数减小 吸水性 注意事项 工业生产的盐酸偏黄 是因为含有 Fe3 可用蒸馏法提纯 打开浓盐酸的瓶塞 会有白雾出现 是因为 挥发的氯化氢气体极易溶于水 挥发时溶解的氯化氢与水蒸气形成了盐 酸的小液滴 浓硫酸的稀释 把浓硫酸沿器壁慢慢注 入 并不断用玻璃棒搅拌 目的 加快溶 解 散热 如果把水倒进浓硫酸里 由于水的密度 小 浮在硫酸上面 硫酸溶解时放出的热 不易散失 使水暴沸 使硫酸液滴向四周 3 飞溅 导致危险 浓硫酸能将纸张 木材 布料 皮肤中的氢 氧元素按水的组成比脱去 这种作用通常叫做 脱水作用 盐酸 硝酸 醋酸具有挥发性 碳酸不稳定 容易分解成二氧化碳和水 硝酸 硝酸银见光易分解 所以它们要放在棕色试剂瓶中 浓硫酸的稀释操作 三 酸的化学性质三 酸的化学性质 酸有相同的化学性质是因为酸在水中都能电离出 H 有不同的化学性质是因为能电离出的 酸根离子不同 酸溶液能使酸碱指示剂变色 使紫色石蕊溶液变红 酸 活泼金属 盐 氢气 置换反应 这里不包括浓硫酸和硝酸 示例 Fe 2HCl FeCl2 H2 和 Fe H2SO4 FeSO4 H2 现象 铁表面有气泡产生 溶液由无色逐渐变为浅绿色 Fe2 的盐溶液呈浅绿色 酸 金属氧化物 盐 水 复分解反应 金属氧化物可以是活泼金属的氧化物和不活泼金属的氧化物 因为生成物有水 符合复分解 反应的发生条件 所以反应一定发生 示例 1 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 和 Fe2O3 3H2SO4 Fe2 SO4 3 3H2O 现象 铁锈逐渐溶解消失 溶液由无色逐渐变成黄色 Fe3 的盐溶液呈黄色 示例 2 CuO 2HCl CuCl2 H2O 和 CuO H2SO4 CuSO4 H2O 现象 黑色粉末逐渐溶解消失 溶液由无色逐渐变成蓝色 Cu2 的盐溶液呈蓝色 酸 碱 盐 水 复分解反应 中和反应 酸 盐 新酸 新盐 复分解反应 反应发生的条件 新酸是碳酸 如果新酸不是碳酸 新盐必须是沉淀 碳酸盐都能与酸反应 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 除硫酸钡以外的钡盐都能与硫酸反应 BaCl2 H2SO4 BaSO4 2HCl 注意 HCl 是稀盐酸 不写 硝酸银能与盐酸反应 AgNO3 HCl HNO3 AgCl 4 第三节第三节 碱碱 一 碱的定义和分类一 碱的定义和分类 碱 物质溶于水时 形成的阳离子全部是 OH 的化合物 金属的氢氧化物 氢氧化某 四大强碱 KOH 氢氧化钾 NaOH 氢氧化钠 Ca OH 2 氢氧化钙 Ba OH 2 氢氧化钡 碱 NH3 H2O 氨水 弱碱 白色沉淀 Mg OH 2 氢氧化镁 Al OH 3 氢氧化铝 Zn OH 2 氢氧化锌 Mn OH 2 氢氧化锰 有色沉淀 蓝色沉淀 Cu OH 2 氢氧化铜 红褐色沉淀 Fe OH 3 氢氧化铁 四大强碱都可以溶于水 但弱碱不能溶于水 氨水是氨气溶于水形成的液体 在初中化学范围内 只有氢氧化铜是蓝色沉淀 氢氧化铁是红褐色沉淀 氨水的电离是 NH3 H2O NH4 OH 所以氨水也是碱 钾 钠 钙的氧化物能与水反应生成相应的碱 如 CaO H2O Ca OH 2 二 常见的碱二 常见的碱 氢氧化钠 烧碱 火碱 苛性钠 氢氧化钙 消石灰 熟石灰 化学式 NaOHCa OH 2 工业制 法 Na2CO3 Ca OH 2 2NaOH CaCO3 CaCO3CaO CO2 CaO H2O Ca OH 2 状态白色块状固体白色粉末状固体 腐蚀性强腐蚀性较强腐蚀性 特点 极易溶于水 溶于水时放出大量的热 氢氧化钠固体易吸水而潮解 微溶于水 溶于水时放热不明显 用途 用于肥皂 石油 造纸 纺织和印染 等行业 除玻璃方面外 用途与纯碱 类似 氢氧化钠能与油脂反应 所以可以除 油污 漂白粉 建筑材料 改良酸性土壤和河流 配 制波尔多液 在实验室中可以证明二氧化碳 酸 碱包括其溶液都要密封 澄清的石灰水就是氢氧化钙的水溶液 5 氢氧化钠必须密封有两个原因 吸水性 能与空气中的二氧化碳反应 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 三 碱的化学性质三 碱的化学性质 碱有相同的化学性质是因为不同的碱溶液中都含有相同的 OH 碱溶液 四大强碱的溶液 氨水 能使指示剂变色 使紫色石蕊溶液变蓝 使无色酚酞溶液 变红 由于弱碱不溶于水 所以弱碱不能使指示剂变色 碱 非金属氧化物 盐 水 复分解反应 反应发生的条件 碱是四大强碱 非金属氧化物是二氧化碳 二氧化硫 三氧化硫 根据条件我们可以写出十二个化学方程式 但必须掌握的四个化学方程式是 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O 2NaOH SO3 Na2SO4 H2O Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 检验二氧化碳 石灰墙 出汗 碱 酸 盐 水 复分解反应 中和反应 在碱的通性中 弱碱只有该性质 碱 盐 新碱 新盐 复分解反应 反应发生的条件 反应物能溶于水 包括氢氧化钙 不包括其他微溶于水的物质 新碱是氨水 若新碱不是氨水 新碱和新盐中至少有一个沉淀 铵盐一定能与四大强碱反应 新碱是沉淀 蓝色沉淀 2NaOH CuSO4 Na2SO4 Cu OH 2 红褐色沉淀 3NaOH FeCl3 3NaCl Fe OH 3 白色沉淀 2NaOH MgSO4 Na2SO4 Mg OH 2 新盐是沉淀 Ba OH 2 Na2SO4 BaSO4 2NaOH Ca OH 2 Na2CO3 CaCO3 2NaOH 蓝白沉淀 Ba OH 2 CuSO4 BaSO4 Cu OH 2 红白沉淀 3Ba OH 2 Fe2 SO4 3 3BaSO4 2Fe OH 3 波尔多液 注 波尔多液不是溶液 Ca OH 2 CuSO4 CaSO4 Cu OH 2 6 弱碱在加热的条件下会分解成金属氧化物和水 如 Cu OH 2CuO H2O 但需要注意的是 强碱没有该性质 该性质不属于碱的通性 四 氢氧化钠和氢氧化钙变质四 氢氧化钠和氢氧化钙变质 氢氧化钠变质氢氧化钠变质 氢氧化钠变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠 证明方法 证明方法 取样 加过量的稀盐酸 如果有气泡产生 说明氢氧化钠已经变质 NaOH HCl NaCl H2O 和 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 取样 加氢氧化钙溶液 如果有白色沉淀产生 说明氢氧化钠已经变质 Na2CO3 Ca OH 2 2NaOH CaCO3 取样 加氯化钙 或硝酸钙 溶液 如果有白色沉淀产生 说明 NaOH 已经变质 Na2CO3 CaCl2 2NaCl CaCO3 或 Na2CO3 Ca NO3 2 2NaNO3 CaCO3 氢氧化钙变质氢氧化钙变质 氢氧化钙变质是因为与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙 证明方法 证明方法 取样 加入过量的稀盐酸 如果有气泡产生 说明氢氧化钙已经变质 Ca OH 2 2HCl CaCl2 2H2O CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 氢氧化钠固体和氢氧化钙固体变质时 固体质量都会增加 五 氢氧化钠和氢氧化钙部分变质五 氢氧化钠和氢氧化钙部分变质 氢氧化钠部分变质的证明方法 取样 如果是固体 就需要加适量水 使固体完全溶解 加过量的氯化钙 或硝酸钙 溶液 如果有白色沉淀产生 说明碳酸钠存在 Na2CO3 CaCl2 2NaCl CaCO3 或 Na2CO3 Ca NO3 2 2NaNO3 CaCO3 过滤 向滤液中滴加酚酞溶液 如果滤液变红 说明氢氧化钠存在 氢氧化钠部分变质 氢氧化钙固体部分变质的证明方法 取样 加适量水使固体完全溶解 加入过量的稀盐酸 如果有气泡产生 说明碳酸钙存 在 CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 7 另取少量固体 加氯化铵 或硫酸铵 研磨 如果闻到刺激性氨味 说明氢氧化钙存在 氢氧化钙部分变质 Ca OH 2 2NH4Cl CaCl2 2NH3 2H2O 或 Ca OH 2 NH4 2SO4 CaSO4 2NH3 2H2O 第四节第四节 中和反应中和反应 定义 定义 酸和碱作用生成盐和水的反应 配平时要注意 H2O 的化学计量数 如 2NaOH H2SO4 Na2SO4 2H2O 强酸和强碱反应 一般没有明显的实验现象 沉淀 气泡 不溶物溶解消失 溶液颜色变化 所以为了观察反应是否发生 需要借助酸碱指示剂 如 NaOH HCl NaCl H2O 反应的时候要进行以下操作 在烧杯中加入氢氧化钠溶液 滴入几滴酚酞溶液 用滴管慢慢地滴入稀盐酸 并不断用玻璃棒搅拌 如果容器是试管 就直接振荡 溶液由红色刚刚褪成无色时 说明氢氧化钠和盐酸恰好完全反应 注意是先加碱溶液 再加指示剂 然后才加酸 做上述实验时 如果在实验过程中忘加酚酞 在实验结束后再加酚酞溶液 发现酚酞不变色 会有两种情况 酸碱恰好完全反应或者酸过量 这时加入碳酸钙固体 如果有气泡产生 说 明酸过量 如果没有气泡产生 说明恰好完全反应 虽然不能用酚酞溶液鉴别酸性溶液和中性溶液 但借助一种碱溶液 就能将酸性和中性溶液 区分出来 在所有的复分解反应中 中和反应优先发生 并且反应可以瞬时完成 中和反应是放热的反应 中和反应的应用 熟石灰改良酸性土壤 在缺少熟石灰的情况下 用生石灰也可以 熟石灰改良酸性河流 处理硫酸厂的污水 H2SO4 Ca OH 2 CaSO4 2H2O 铁粉 蛋壳 主要成分是碳酸钙 也可改良酸性河流 但它们不属于中和反应 碳酸水改良碱性土壤 用含氢氧化铝或氢氧化镁的药物中和过多的胃酸 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2OMg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 小苏打 墨鱼骨粉 主要成分是碳酸钙 也可以治疗胃酸过多 但它们不属于中和反应 8 被蚊虫叮咬时涂含氨水 或者是牙膏 肥皂水 的药物 中和反应同氧化反应 还原反应一样 是特征反应 不属于四大基本反应类型 第五节第五节 酸碱度酸碱度 溶液的酸碱度用溶液的酸碱度用 pHpH 表示表示 pH 的范围通常在 0 14 之间 如下图所示 红橙 黄绿紫 0酸性增强 由 H 控制酸性 7碱性增强 由 OH 控制碱性 14 酸性溶液的 pH 7 H 的浓度越大 溶液的酸性越强 pH 越小 OH 的浓度越大 溶液的碱性越强 pH 越大 溶液中 H 或 OH 的浓度改变 则 pH 会相应改变 一杯一杯 pHpH 为为 5 65 6 的溶液 怎样增大它的的溶液 怎样增大它的 pHpH 值 值 物理方法 加水稀释 化学方法 加入锌粒 氧化铜 氢氧化钠或碳酸钙等物质 因为 pH 小于 5 6 溶液呈酸性 所以要考虑酸的通性 加水稀释只能使酸性或碱性溶液的 pH 无限靠近 7 但不能改变溶液的酸碱性 测定测定 pHpH 的最简单方法是使用的最简单方法是使用 pHpH 试纸 试纸 pHpH 试纸的使用步骤 试纸的使用步骤 在白瓷板或玻璃片上放一小片 pH 试纸 用玻璃棒将待测液体滴到 pH 试纸上 将 pH 试纸显示的颜色与标准比色卡比较 使用使用 pHpH 试纸时的注意事项 试纸时的注意事项 不能把 pH 试纸浸在待测液体中 pH 试纸不能用水润湿 pH 试纸测出的 pH 值是整数 在做习题时 使用 pH 试纸和使用酸碱指示剂是同一种方法 常见物质的常见物质的 pHpH 值 值 12345678910111213 厕所清 洁剂 柠檬 醋 苹果 橘 子 酱油西瓜牛奶鸡蛋清牙膏肥皂草木灰水 厨房清 洁剂 了解溶液的酸碱度有重要的意义 9 化工生产中许多反应必须在一定 pH 溶液里才能进行 在农业生产中 农作物一般适宜在 pH 为 7 或接近 7 的土壤中生长 测定雨水的 pH 因溶解有 CO2 正常雨水的 pH 约为 5 6 酸雨的 pH 小于 5 6 可以了解空 气的污染情况 测定人体内或排出的液体的 pH 可以了解人体的健康状况 酸和碱专题训练酸和碱专题训练 一 选择题 1 下列物质中属于酸的是 A H2CO3B NaHCO3 C P2O5D Ba OH 2 2 向 2mL 氨水中滴加 5 6 滴紫色石蕊试液 充分震荡后溶液颜色将变成 A 红色B 紫色C 无色D 蓝色 3 下列物质露置于空气中 没有发生化学变化而质量增大的是 A 浓硫酸 B 浓盐酸 C 生石灰 D 氢氧化钠 4 物质的俗名与化学式相对应正确的是 A 天然气 CO B 烧碱 Na2CO3C 熟石灰 Ca OH 2D 纯碱 KOH 5 以下化学药品保存或实验操作正确的是 A 保存浓盐酸 B 保存固体氢氧化钠 C 稀释浓硫酸 D 点燃酒精灯 6 下列是人体中几种体液的正常 pH 其中酸性最强的是 A 胆汁 6 8 7 4 B 唾液 6 6 7 1 C 血液 7 35 7 45 D 胃液 0 8 1 5 7 某同学郊游时不慎被蜜蜂蛰伤 蜜蜂的刺液是酸性的 为减轻疼痛可以在蛰伤处涂抹 A 食醋 pH 2 B 牛奶 pH 6 5 C 矿泉水 pH 7 D 肥皂水 pH 10 8 下列关于硫酸的说法错误的是 10 A 浓硫酸具有吸水性 B 稀硫酸能用来除锈 C 稀硫酸与氯化钡溶液混合得白色沉淀 D 浓硫酸倒入水中 溶液温度会降低 9 稀盐酸和稀硫酸具有相似的化学性质 其本质原因是 A 都能与指示剂作用B 都能解离出酸根离子 C 都能解离出氢离子D 都含有氢元素 10 下列有关熟石灰的说法错误的是 A 熟石灰又称为消石灰 B 熟石灰由生石灰与水反应而制得 C 熟石灰的溶解度随温度的升高而增大 D 熟石灰可以用来改良酸性土壤 11 下列实验方法无法达到实验目的是 A 用肥皂水鉴别硬水和软水 B 用燃着的木条鉴别氮气与二氧化碳 C 用熟石灰中和废液中的盐酸 D 用紫色石蕊试液鉴别稀硫酸和蒸馏水 12 物质 X 可发生 X 酸 盐 H2O 的反应 则 X 可能是 A FeB CO2 C H2SO4D NaOH 13 要除去 FeSO4 溶液中少量的 H2SO4 可加入的物质是 铁粉 四氧化三铁 氧化铁 氧化亚铁 氢氧化亚铁 A B C D 14 下列鉴别两种不同物质的方法 不正确的是 序号待鉴别的物质鉴 别 方 法 ACO2 与 O2燃着的木条 观察燃烧情况 B酒精与白醋闻气味 CBaCO3 与 NaCl加水 观察是否溶解 DNaOH 与 Na2CO3滴加酚酞溶液 观察溶液颜色的变化 A AB BC CD D 二 填空题 15 用下列物质的序号填空 甲烷 烧碱 氧气 碳酸氢钠 熟石灰 1 可用于气割 气焊 2 天然气的主要成分是 3 发酵粉的主要成分是 4 可用于改良酸性土壤的碱是 16 向盛有 10mLNaOH 溶液 其中滴有少量无色酚酞溶液 的烧杯中逐滴加入稀盐酸 用 11 pH 计 用来精确测定溶液 pH 的仪器 测定溶液的 pH 所得数据如下 加入稀盐酸的体积 mL 0 2 4 6 8 10 12 14 烧杯中溶液的 pH12 912 7 12 512 311 97 02 11 9 1 当加入稀盐酸的体积为 mL 时 NaOH 溶液和稀盐酸恰好完全反应 2 当加入稀盐酸的体积为 3mL 时 溶液显 色 当加入稀盐酸的体积为 14mL 时 溶液显 色 3 当烧杯中溶液的 pH 2 1 时 溶液中的溶质有 17 有一包白色粉末 可能含有 Ba OH 2 KNO3 FeCl3 Na2CO3 Na2SO4 中的一种或 几种 为了确定其成分 进行如下实验 取一定量的白色粉末加入足量的水 振荡 静置 得白色沉淀 上层清液为无色 过滤 在白色沉淀中加入足量稀盐酸 白色沉淀全部溶解 且有气泡产生 1 据此推断 该白色粉末中一定含有 可能含有 一定不含 有 2 写出步骤 中发生反应的化学方程式 18 A 与 B 有如下的反应 A B C D 1 若 C 为厨房内常用的调味品 在 A 溶液中加入铁粉能产生氢气 则 A 是 若 A B 两溶液恰好反应完全 则反应后溶液的 pH 7 填 或 写出 A B 两溶液反应的化学方程式 2 若 A 的固体是一种干燥剂 C 是蓝色沉淀 则 A 为 C 为 写出 A 物质的溶液与 CO2 反应的化学方程式 三 综合能力题 19 如图所示 物质王国的 小朋友 们手拉手围成一圈做游戏 甲为酸 丁为碱 戊为酸碱 指示剂 甲 乙 丙 丁为不同类别的物质 按物质组成分类 游戏规则 只要相邻的物质能反应 游戏就能进行下去 1 写出能代表甲与丁反应的一个化学方程式 该反应 填 是 或 否 属于中和反应 2 根据游戏规则 乙可以是 填物质类别 写出能代表乙与丙反应的一个 化学方程式 12 20 如图是某化工厂生产烧碱的工业流程图 请根据以上信息回答下列问题 1 请写出 X 物质在实验室中的一种用途 2 反应池中发生反应的化学方程式为 3 操作 的名称是 结晶得到的固体烧碱中可能含有少量 的 写化学式 4 滤液 C 可加入反应池循环再利用 目的是降低生产成本和防止 四 实验与探究题 21 氯气 Cl2 是黄绿色气体 氯气溶于水部分以 Cl2 分子存在于溶液中 部分与水反应 Cl2 H2O HCl HClO 产物中 次氯酸 HClO 是一种弱酸 氯气溶于水所得溶液称为氯水 把 品红试纸 染有品红颜料的滤纸 放入氯水中 品红试纸褪色 如图是实验室制取氯气的成 套装置图 请填空 13 1 仪器 X 的名称是 2 从反应物的状态和反应条件看 装置甲属于 型气体发生装置 3 氯气在装置丁中被收集 其收集方法为 装置戊中可得到氯水 4 晓红对 氯水使品红试纸褪色 产生兴趣 她所在的学习小组进行了如下探究 请你一 起来