初中九年级科学(生化部分):酸与碱专题复习知识清单_第1页
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初中九年级科学(生化部分):酸与碱专题复习知识清单一、酸碱核心概念的演变与辨析(一)酸碱定义的发展史与本质理解【基础】【理解】在初中科学体系中,酸碱的定义主要基于宏观的、特征性的认识,这是后续深入学习的基础。我们首先需要从电离理论的角度牢固掌握:酸是指在水溶液中解离出的阳离子全部是氢离子(H⁺)的化合物;碱是指在水溶液中解离出的阴离子全部是氢氧根离子(OH⁻)的化合物。这是判断物质是否为酸或碱的最基本依据,例如硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)是酸,而氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氢氧化钾(KOH)是碱。对于像NaHSO₄这样的酸式盐,虽然能解离出H⁺,但阳离子还有Na⁺,因此它属于盐类,而非酸。理解“全部”二字的深刻含义,是避开概念陷阱的关键【易错点】。在此基础上,我们可以初步拓展视野,了解酸碱质子论(即能够给出质子的物质是酸,能够接受质子的物质是碱)的概念,这有助于解释为什么像碳酸氢钠(NaHCO₃)这样的盐既能与酸反应,也能与碱反应,为后续的酸碱盐综合反应规律埋下伏笔【拓展】。(二)酸碱指示剂的作用原理与选择【基础】【高频考点】酸碱指示剂是与H⁺或OH⁻发生作用而显示不同颜色的物质,其本身通常是弱的有机酸或有机碱。核心考点在于掌握常见的指示剂(石蕊试液、酚酞试液)在酸性、碱性溶液中的颜色变化。石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,在中性溶液中为紫色;酚酞遇酸不变色(无色),遇碱变红。需要注意的是,酚酞在强碱浓度下可能会由红色变为无色,但这并非初中考察范围。在具体应用中,要能够根据实验目的选择合适的指示剂。例如,在探究酸与碱恰好完全中和的实验时,常用酚酞试液,因为其颜色变化(从红色变为无色)更为明显易辨【解题要点】。此外,还应了解酸碱指示剂的发现史(如波义耳与紫罗兰的故事),体会科学发现中的偶然与必然【拓展】。二、常见酸的性质、用途与辨析(一)盐酸(HCl)——挥发性酸的典型代表【重要】【高频考点】盐酸是氯化氢气体的水溶液,纯净的盐酸为无色液体,工业盐酸因含有Fe³⁺等杂质而常呈黄色。其最显著的特性是挥发性,打开瓶盖后能在瓶口观察到白雾,这是挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气结合形成的盐酸小液滴。这一现象常被用于鉴别盐酸与其他非挥发性酸(如稀硫酸)。盐酸的化学性质非常活泼,是强酸的代表。1.与指示剂作用:使紫色石蕊试液变红。2.与活泼金属反应:与镁、铝、锌、铁等金属发生置换反应生成氢气和相应的氯化物。例如,Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂↑。需注意,铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁(FeCl₂),溶液由无色变为浅绿色,这是一个重要的实验现象【易错点】。3.与金属氧化物反应:用于除锈(主要成分Fe₂O₃),反应方程式为Fe₂O₃+6HCl→2FeCl₃+3H₂O,现象为铁锈逐渐溶解,溶液由无色变为黄色(Fe³⁺的颜色)。4.与碱反应:发生中和反应,如HCl+NaOH→NaCl+H₂O,无明显现象,需借助指示剂。5.与某些盐反应:与硝酸银(AgNO₃)溶液反应,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银(AgCl),该反应用于检验氯离子(Cl⁻)的存在,是离子鉴别的核心反应【★核心考点】。(二)硫酸(H₂SO₄)——高沸点、吸水性与脱水性的体现【重要】【高频考点】硫酸是初中化学中另一种重要的强酸,需特别注意浓硫酸与稀硫酸在性质上的巨大差异。1.浓硫酸的特性:【非常重要】1.2.吸水性:浓硫酸具有吸收游离水分的性质,常用作干燥剂,可干燥氢气、氧气、二氧化碳等中性或酸性气体,但不能干燥碱性气体(如氨气)。2.3.脱水性:能将纸张、木材、衣物、皮肤等有机物中的氢、氧元素按2:1的比例(水的组成比例)脱去,使它们炭化变黑,这是化学变化,与吸水性(物理变化)有本质区别【难点辨析】。3.4.强氧化性(拓展了解):常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属表面形成一层致密的氧化膜,从而“钝化”,因此可用铁罐车运输浓硫酸。但在加热条件下,浓硫酸几乎能与所有金属(除金、铂外)反应,但不生成氢气。4.5.高沸点、难挥发性:利用此性质,实验室可用氯化钠固体与浓硫酸共热制取氯化氢气体。6.浓硫酸的稀释:【重要】【高频考点】操作要点:必须将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。切不可将水倒入浓硫酸中!因为浓硫酸溶于水时放出大量的热,水的密度较小,浮于硫酸表面,若将水倒入,会导致局部沸腾,使硫酸液滴飞溅,造成危险。这是实验安全问题的必考内容。7.稀硫酸的化学性质:具有酸的通性。与活泼金属反应生成氢气和硫酸盐(如Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑)。与金属氧化物反应(如CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O,现象为黑色粉末溶解,溶液变蓝)。与碱发生中和反应。与某些盐反应,其中最重要的鉴别反应是与氯化钡(BaCl₂)或硝酸钡(Ba(NO₃)₂)溶液反应,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀硫酸钡(BaSO₄),该反应用于检验硫酸根离子(SO₄²⁻)的存在【★核心考点】。(三)硝酸(HNO₃)——强氧化性与不稳定性【拓展】硝酸也是一种强酸,但初中阶段要求较低。其特性在于不稳定,见光或受热易分解(4HNO₃→2H₂O+4NO₂↑+O₂↑),因此常保存在棕色试剂瓶中。硝酸的强氧化性决定了它与金属反应一般不生成氢气。三、常见碱的性质、用途与辨析(一)氢氧化钠(NaOH)——强碱的典型,俗称烧碱、火碱、苛性钠【重要】【高频考点】氢氧化钠是初中阶段最重要的碱,白色固体,极易溶于水,并放出大量的热。1.物理特性与潮解:氢氧化钠暴露在空气中,易吸收空气中的水分,表面逐渐溶解而变湿,此现象称为“潮解”,属于物理变化。利用这一性质,氢氧化钠可用作某些气体的干燥剂(如干燥中性或碱性气体,如H₂、O₂、NH₃),但不能干燥酸性气体(如CO₂、SO₂、HCl),因为会发生化学反应。2.强烈的腐蚀性:使用氢氧化钠时必须十分小心,若不慎沾到皮肤上,应用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液。3.化学性质——碱的通性:【非常重要】1.4.与指示剂作用:使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。2.5.与非金属氧化物反应:这是碱的核心特性之一。氢氧化钠能与二氧化碳反应:2NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O。此反应没有明显现象,但非常重要,因为它既是解释氢氧化钠变质问题的根源,也是除杂(如除去CO中的CO₂)的基础。同理,氢氧化钠也能与二氧化硫(SO₂)、三氧化硫(SO₃)反应,生成亚硫酸钠和水、硫酸钠和水,这是吸收酸性气体、防止酸雨污染的原理【高频考点】。3.6.与酸发生中和反应:如NaOH+HCl→NaCl+H₂O。4.7.与某些盐反应:条件是生成物中必须有沉淀、气体或水。例如,2NaOH+CuSO₄→Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄,现象是生成蓝色沉淀;3NaOH+FeCl₃→Fe(OH)₃↓+3NaCl,现象是生成红褐色沉淀。这是制备不溶性碱和鉴别某些金属离子的重要反应【重要】。(二)氢氧化钙(Ca(OH)₂)——微溶性的碱,俗称熟石灰、消石灰【重要】【高频考点】氢氧化钙是另一种重要的碱,由生石灰(CaO)与水反应制得:CaO+H₂O→Ca(OH)₂,此反应放出大量的热。1.溶解性特殊性:氢氧化钙微溶于水,其饱和溶液俗称“石灰水”,而未被溶解的部分俗称“石灰浆”或“石灰乳”。这一特性导致它在不同浓度下用途有差异。2.化学性质——碱的通性体现:1.3.与指示剂作用:使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红。2.4.与非金属氧化物反应:与二氧化碳反应是鉴别二氧化碳的经典方法:Ca(OH)₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O,现象是澄清石灰水变浑浊。这一反应既是实验室检验CO₂的原理,也解释了建筑上用石灰浆抹墙会变硬的原因(与空气中CO₂反应生成坚硬的碳酸钙)。需要注意的是,如果持续通入CO₂,生成的CaCO₃沉淀会与CO₂和水进一步反应,生成可溶的碳酸氢钙Ca(HCO₃)₂,使浑浊的溶液重新变澄清,这一知识可用于解释溶洞(钟乳石、石笋)的形成原理【拓展】【难点】。3.5.与酸发生中和反应:在农业上用于改良酸性土壤。4.6.与某些盐反应:例如,与碳酸钠溶液反应:Ca(OH)₂+Na₂CO₃→CaCO₃↓+2NaOH。工业上可用此反应制取氢氧化钠【重要】。(三)氨水(NH₃·H₂O)——唯一的弱碱,易挥发性【拓展】氨水是氨气的水溶液,具有挥发性,有刺激性气味。它能使无色酚酞试液变红,说明其显碱性,但它是弱碱,在水中部分电离成NH₄⁺和OH⁻。四、酸碱中和反应的本质与应用(一)中和反应的本质与实质【非常重要】【核心考点】酸碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应,它是复分解反应的一种特殊形式。其实质是酸解离出的H⁺与碱解离出的OH⁻结合生成水分子,即H⁺+OH⁻→H₂O。其他离子(如酸中的阴离子和碱中的阳离子)并没有参与反应,它们结合成盐。理解这一实质,对于书写中和反应的方程式和理解反应的微观过程至关重要。(二)中和反应的实验探究与pH变化【高频考点】中和反应的实验通常是将碱(或酸)滴加到酸(或碱)中,并借助指示剂来判断反应程度。例如,在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入酚酞试液,溶液变红;然后逐滴滴加稀盐酸,并用玻璃棒不断搅拌,当观察到溶液恰好由红色变为无色时,表明两者恰好完全中和。此时溶液中的溶质只有氯化钠(如果不考虑指示剂)。若继续滴加盐酸,溶液又因酸过量而显酸性,但酚酞仍为无色。需特别注意,恰好中和的溶液不一定呈中性,因为生成的盐可能水解(如醋酸钠水解显碱性),但初中阶段涉及的强酸强碱中和(如NaOH与HCl、H₂SO₄)的产物是中性盐,溶液pH=7【易错点】。在中和反应过程中,溶液pH的变化曲线是考试的重点,要能识别出起点、终点和突变点,并能根据曲线判断反应进程和点位的酸碱性。(三)中和反应的实际应用【重要】中和反应在工农业生产和日常生活中有着广泛的应用。1.改良土壤的酸碱性:例如,用熟石灰(Ca(OH)₂)改良酸性土壤,中和其中过多的酸。2.处理工厂废水:例如,用熟石灰处理含有硫酸的工业废水,反应为Ca(OH)₂+H₂SO₄→CaSO₄+2H₂O。用碳酸钙也能处理酸性废水,但反应不是中和反应,因为反应物不是酸和碱。3.用于医药卫生:例如,用含氢氧化铝(Al(OH)₃)或氢氧化镁(Mg(OH)₂)的药物中和胃液中过多的盐酸,以治疗胃酸过多。用碱性物质(如小苏打NaHCO₃)也能缓解胃酸,但原理是盐与酸反应,不是中和反应【概念辨析】。4.调节生活用品:如洗发时,先用弱碱性的洗发剂,再用弱酸性的护发剂,以中和碱性,保护头发。五、溶液的酸碱性与pH(一)溶液的酸碱性与pH的关系【基础】溶液的酸碱度常用pH来表示,pH的范围通常在0到14之间。pH<7时,溶液显酸性,pH越小,酸性越强;pH=7时,溶液显中性;pH>7时,溶液显碱性,pH越大,碱性越强。需要注意的是,酸性溶液不一定都是酸溶液,有些盐溶液(如NH₄Cl)也显酸性;碱性溶液不一定都是碱溶液,有些盐溶液(如Na₂CO₃)也显碱性,这属于盐类水解的范畴,可作为知识拓展【难点拓展】。(二)pH的测定方法【基础】【高频考点】测定pH最简便的方法是使用pH试纸。具体操作是:用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出溶液的pH。关键操作要点包括:不能将pH试纸直接伸入待测液中,以免污染试剂;不能先用蒸馏水润湿pH试纸,否则会将待测液稀释,可能导致测得的酸性溶液pH偏大,碱性溶液pH偏小,中性溶液pH无影响(但可能引入误差)【易错点】。此外,pH试纸只能读出整数值,无法精确到小数。(三)pH在生活中的应用【拓展】了解常见物质的pH,如雨水(正常雨水因溶有CO₂,pH≈5.6,酸雨是指pH<5.6的雨水)、肥皂水(碱性)、食醋(酸性)、橘子汁(酸性)等。了解调控pH对生产生活的重要性,如农作物生长需要适宜的pH范围,人体体液的pH需要维持在一定范围内才能保证生理活动正常进行。六、酸碱的化学性质与通性总结【★核心构建】(一)酸的通性(五条)【非常重要】1.酸能使紫色石蕊试液变红,不能使无色酚酞试液变色。2.酸+活泼金属→盐+氢气(置换反应)【注意:必须是金属活动性顺序中排在H之前的金属,且酸一般指非氧化性酸如盐酸、稀硫酸】。3.酸+金属氧化物→盐+水(复分解反应)。4.酸+碱→盐+水(中和反应,复分解反应)。5.酸+某些盐→新酸+新盐(复分解反应)【条件是生成物中有沉淀、气体或水,如用盐酸与石灰石制CO₂,用BaCl₂检验SO₄²⁻】。(二)碱的通性(四条)【非常重要】1.碱能使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞试液变红(可溶性碱)。2.碱+某些非金属氧化物→盐+水(复分解反应,但不是基本反应类型)【注意:并非所有非金属氧化物都能与碱反应,如CO、H₂O不能】。3.碱+酸→盐+水(中和反应,复分解反应)。4.碱+某些盐→新碱+新盐(复分解反应)【条件是反应物均可溶,生成物中有沉淀或气体(如NH₃)】。七、酸碱盐之间的反应规律与综合应用【非常重要】【难点】(一)复分解反应发生的条件【核心规律】复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。其发生的条件可以概括为“向离子浓度减小的方向进行”,初中阶段具体表现为生成物中必须有沉淀、气体或水三者之一。1.生成沉淀:如AgCl↓(白,不溶于酸)、BaSO₄↓(白,不溶于酸)、CaCO₃↓(白,溶于酸)、Cu(OH)₂↓(蓝)、Fe(OH)₃↓(红褐)等。必须熟记常见沉淀的颜色和溶解性(是否能溶于酸)。2.生成气体:通常指生成CO₂(碳酸盐与酸反应)、NH₃(铵盐与碱反应)。3.生成水:主要指酸碱中和反应,也包括一些有水和气体生成的反应(如碳酸氢钠与盐酸)。(二)离子的共存问题【高频考点】【难点】在溶液中,如果某些离子之间能发生反应(结合成沉淀、气体或水),则这些离子不能大量共存于同一溶液中。1.不能与H⁺大量共存的离子:OH⁻(结合成水)、CO₃²⁻、HCO₃⁻(结合成CO₂和H₂O)。2.不能与OH⁻大量共存的离子:H⁺(结合成水)、NH₄⁺(结合成NH₃·H₂O,可能放出NH₃)、以及能形成不溶性碱的金属离子(如Cu²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Al³⁺等)。3.不能与Cl⁻大量共存的离子:Ag⁺(形成AgCl沉淀)。4.不能与SO₄²⁻大量共存的离子:Ba²⁺(形成BaSO₄沉淀)。5.不能与CO₃²⁻大量共存的离子:H⁺(气体)、以及能形成不溶性碳酸盐的金属离子(如Ca²⁺、Ba²⁺等)。(三)物质的鉴别与推断【非常重要】【综合应用】这是酸碱盐部分的最高频、最综合的考点,考查学生对物质特性、反应现象、离子检验的综合运用能力。1.鉴别题解题步骤:1.2.第一步,取样。取少量待测物质于试管中。2.3.第二步,加试剂。选择适当的试剂,根据产生的不同现象(如气泡、沉淀、颜色变化、温度变化等)进行区分。3.4.第三步,描述现象,得出结论。描述现象要准确、完整,结论要唯一、确定。5.常见物质的鉴别:1.6.鉴别盐酸和硫酸:分别取样品,加入BaCl₂溶液,产生白色沉淀的是硫酸(有SO₄²⁻),无明显现象的是盐酸(有Cl⁻但无SO₄²⁻)。注意,若用AgNO₃溶液,则盐酸和硫酸都可能产生沉淀(AgCl不溶,Ag₂SO₄微溶,可能干扰),故一般首选BaCl₂。2.7.鉴别氢氧化钠和氢氧化钙:分别取样品,通入CO₂气体或加入Na₂CO₃溶液,产生白色沉淀的是氢氧化钙(有Ca²⁺),无明显现象的是氢氧化钠。3.8.鉴别碳酸盐和盐酸盐:分别加酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是碳酸盐。9.推断题解题思路:【★核心突破】推断题往往以“题眼”或“突破口”作为起点。1.10.特征颜色:常见固体颜色(CuO黑色、Cu红色、Fe₂O₃红棕色、Fe粉黑色、S粉淡黄色、MnO₂黑色、Fe₃O₄黑色、Cu(OH)₂蓝色沉淀、Fe(OH)₃红褐色沉淀)、溶液颜色(含Cu²⁺的溶液蓝色,含Fe²⁺的溶液浅绿色,含Fe³⁺的溶液黄色)。2.11.特征反应条件:如通电(电解水)、高温(CaCO₃分解)、催化剂(H₂O₂或KClO₃分解)、加热等。3.12.特征反应现象:如燃烧、产生大量白烟、剧烈燃烧火星四射、生成使石灰水变浑浊的气体、生成使带火星木条复燃的气体等。4.13.特征物质俗称:如生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)₂)、纯碱/苏打(Na₂CO₃)、小苏打(NaHCO₃)、烧碱/火碱/苛性钠(NaOH)、干冰(CO₂)、双氧水(H₂O₂)等。解题时,将题眼信息代入,结合物质间的转化关系图,利用正推、逆推或中间推的方法,逐步推导出所有物质,最后将结论代入原题验证,确保每一步反应都合理。(四)有关酸碱盐的化学计算【重要】【综合应用】计算题常结合化学方程式和溶质质量分数的计算,往往涉及多步反应或过量问题。1.常见题型:用一定量的酸或碱去中和或反应,求生成物的质量、反应物的浓度、反应后溶液的溶质质量分数等。2.解题要点:1.3.正确书写化学方程式,这是计算的基础。2.4.准确判断反应后溶液中的溶质是什么。需要考虑反应是否恰好完全,是否有反应物过量,生成的盐是否溶于水,以及指示剂等是否影响溶质组成。3.5.反应后溶液质量的求解:遵循质量守恒定律,反应前所有加入物质的总质量,减去生成气体或沉淀的质量(即离开溶液的物质的质量),即为反应后溶液的总质量。这是计算反应后溶质质量分数的关键步骤【难点】。八、跨学科视野拓展与STS(科学技术社会)联系【拓展】(一)生物视角:酸碱平衡与生命活动人体内环境的pH需要维持在一个非常稳定的范围内(如血浆pH约为7.357.45),这依赖于体内缓冲对(如H₂CO₃/NaHCO₃)的调节。当酸性或碱性物质进入血液时,缓冲对会与之反应,从而维持pH稳定,这体现了化学平衡原理在生命体中的精妙应用。植物的生长也受到土壤pH的显著影响,不同的植物喜欢不同的酸碱环境,例如茶树喜酸性土壤,而苜蓿则适宜在中性或微碱性土壤中生长。胃液中的胃酸(盐酸)帮助消化和杀菌,但分泌过多会导致胃痛。这些都是酸碱性知识在生物学中的直接体现。(二)环境视角:酸雨的形成与防治酸雨是pH小于5.6的雨水,主要是由于大量燃烧含硫、氮的燃料,排放出SO₂和氮氧化物(NOx)到大气中,这些气体经过一系列复杂的光化学反应和氧化过程,最终转化为硫酸和硝酸,随雨水降落而形成。酸雨危害巨大,可使水体酸化影响鱼类生存,使土壤酸化导致肥力下降,腐蚀建筑物和文物古迹。防治酸雨的根本措施是减少酸性气体的排放,如使用清洁能源、对燃料进行脱硫处理、安装汽车尾气净化装置等。(三)地理视角:溶洞的形成溶洞的形成过程是化学反应在地质时间尺度上的完美体现。地下水溶解了空气中的CO₂,形成碳酸,碳酸与地下的石灰岩(主要成分CaCO₃)反应,生成可溶性的碳酸氢钙Ca(HCO₃)₂,将岩石溶蚀成空洞。而当含有Ca(HCO₃)₂的地下水到达溶洞顶部,由于压强减小,CO₂逸出,反应逆向进行,CaCO₃重新沉淀,日积月累形成钟乳石、石笋和石柱。这个可逆反应CaCO₃+CO₂+H₂O⇌Ca(HCO₃)₂完美地解释了地理景观的形成,将化学平衡与地貌变迁紧密联系起来。(四)农业视角:化肥与土壤改良常见的氮肥如碳酸氢铵(NH₄HCO₃)、硫酸铵((NH₄)₂SO₄)等,都是铵盐,属于酸性肥料(因为NH₄⁺被植物吸收后,残留的酸根离子会使土壤酸化)。因此,长期施用硫酸铵等化肥的土壤,需要用熟石灰来中和酸性。但需要注意的是,铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰,主要成分K₂CO₃,溶液显碱性)混合施用,否则会发生反应:2NH₄⁺+CO₃²⁻→2NH₃↑+CO₂↑+H₂O,造成氮元素流失,降低肥效。这体现了化学知识在指导农业生产中的重要性。九、实验专题:探究与(一)探究氢氧化钠的变质问题【非常重要】【高频考点】氢氧化钠因易吸收空气中CO₂而变质,生成碳酸钠。围绕这一问题,可衍生出一系列探究性实验题。1.检验是否变质:核心是检验有无CO₃²⁻。方法是取样溶解,加入足量稀盐酸(或稀硫酸),观察是否有气泡产生。若有气泡,则证明已变质。也可加入CaCl₂或BaCl₂溶液,观察是否生成白色沉淀。2.检验变质程度(是部分变质还是完全变质):【难点】1.3.第一步:要检验有无CO₃²⁻(即检验是否变质),同时要将CO₃²⁻完全除去,以免后续干扰OH⁻的检验。方法是取样溶解,加入过量(或足量)的中性盐溶液,如CaCl₂溶液或BaCl₂溶液,直至不再产生沉淀为止。这一步的目的是将CO₃²⁻完全转化为沉淀。2.4.第二步:静置或过滤,取上层清液(或滤液),向其中滴加酚酞试液(或其它能检验OH⁻的方法)。若溶液变红,则说明既有碳酸钠又有氢氧化钠,是部分变质;若溶液不变红,则说明只有碳酸钠,是全部变质。3.5.【注意】不能用Ca(OH)₂或Ba(OH)₂溶液来除去CO₃²⁻,因为它们会引入OH⁻,干扰后续对原样品中OH⁻的检验。(二)探究无明显现象的化学反应【重要】【难点】酸与碱的中和反应、CO₂与NaOH的反应等,常无明显现象。设计实验证明反应发生,是科学探究能力的重要体现。核心思路是“变无意于有形”,即通过设计实验让反应的结果显现出来。1.证明中和反应发生的方法:1.2.指示剂法:如前所述,在碱中加酚酞,再滴加酸,观察颜色由红变无。2.3.pH试纸法:测定反应前后溶液的pH变化。3.4.热量变化法:用手触摸试管壁,感觉发热(中和反应放热)。4.5.反证法:向已经混合的溶液中再加入另一种反应物,看是否还能发生反应。例如,在NaOH溶液中加入稀盐酸后,再滴加CuSO₄溶液,若无蓝色沉淀生成,说明NaOH已不存在,从而证明它和HCl发生了反应。6.证明CO₂与NaOH反应的方法:【高频考点】1.7.压强变化法:这是最常用的一类方法。在一个充满CO₂的软塑料瓶中,迅速倒入NaOH溶液,旋紧瓶盖,振荡,观察到塑料瓶变瘪。这是因为CO₂被NaOH吸收,导致瓶内气压减小,大气压将瓶子压瘪。为排除CO₂溶于水的干扰,需设置对照实验,即用等体积的水代替NaOH溶液做同样的实验,观察现象差异。2.8.生成物验证法:在反应后的溶液中,加入稀盐酸,若观察到有气泡产生,说明生成了Na₂CO₃,从而间接证明CO₂与NaOH发生了反应。3.9.其他方法:如用气球、U型管液面变化等装置来演示压强的改变。(三)物质的分离与除杂【重要】【高频考点】除杂原则:不增(不引入新杂质)、不减(不减少被提纯物质)、易分离(方法简单,杂质转化为沉淀、气体等易于分离的形式)。1.气体除杂:1.2.CO(CO₂):通过足量的NaOH溶液,再通过浓硫酸干燥。2.3.CO₂(CO):通过灼热的氧化铜(利用CO的还原性)。注意:不能使用点燃的方法,因为CO₂不支持燃烧,且CO量少无法点燃。3.4.CO₂(HCl):先通过饱和NaHCO₃溶液(吸收HCl,同时生成CO₂),再通过浓硫酸干

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