初三化学,常见的酸和碱
第二节 常见的酸和碱
教学目标: 认知目标:
1.知道浓硫酸、浓盐酸的物理性质;了解盐酸、稀硫酸的主要化学性质及用途;
2.知道烧碱、消石灰、氨水的物理性质;了解氢氧化钠、氢氧化钙的主要化学性质和用途; 3.认识强酸和强碱的腐蚀性;浓硫酸和硝酸的强氧化性; 4.初步认识常见的复分解反应;
5.认识常见的酸、碱在生活、生产中的应用 能力目标:
1.初步学会应用科学探究的方法认识酸和碱的性质; 2.初步了解在探究过程中应用归纳、总结等科学手段 情感目标:
从酸碱在生活生产应用,使学生了解其重要性 教学重点与难点:
1.浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的性质;稀盐酸、稀硫酸的化学性质; 2.碱的性质 3.复分解反应 探究实验
1.浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸的物理性质比较 2.稀硫酸和稀盐酸的化学性质比较 3.碱的性质比较 知识整理: 复习:物质的分类
酸、碱、盐的概念
(1)酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。如:HCl 、HNO 3、H 2SO 4、H 2CO 3等。
HCl==H++Cl-;H 2SO 4==2H++SO42-; 电离通式:H n R==nH++Rn-;
(2)碱:电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。如:NaOH 、Ca(OH)2等。
NaOH==Na++OH-;Ca(OH)2==Ca2++2OH-; 电离通式:R(OH)n ==Rn++nOH-;
(3)盐:电离时生成金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。如:NaCl 、NH 4NO 3等。
NaCl==Na++Cl-;NH 4NO 3==NH4++NO3-; 一、常见的酸
1.生活中常用的酸:胃液中含有的盐酸(HCl ),蓄电池中含有硫酸(H 2SO 4),酸雨中含有的硫酸及硝酸(HNO 3),食醋中含有的醋酸(CH 3COOH 或HAc );饮料中可能含有的碳酸、柠檬酸等 2.酸的分类:无氧酸(如HCl )、含氧酸(HNO 3)等
注意:浓硫酸具有一定的特性:
(1)吸水性(物理性质)用于气体干燥,但除NH 3等碱性气体除外[2NH3 + H2SO 4 == (NH4) 2SO 4] (2)脱水性(化学性质)——黑面包实验(浓硫酸与蔗糖反应,使之炭化。) (3)强氧化性,腐蚀性——与金属发生反应,不生成氢气而是水
在加热的条件下,能与排在氢后面的金属(如Cu )反应,如:
Cu+2H2SO 4(浓)==CuSO 4+SO2↑+H2O
又如,浓硫酸与铁反应后,能生成一层致密的氧化膜, (4)浓硫酸的稀释:酸入水,沿器壁,不断搅拌
浓硫酸溶于水放出大量的水,足以使水分沸腾,并且水的密度小于浓硫酸的密度。如果把水倒入浓硫酸中,水就会浮在浓硫酸上面,溶解时放出大量的热,致使水沸腾而使硫酸液滴向四周飞溅而造成事故。 (5)安全事故的处理:首先迅速用抹布将其擦拭,然后用大量水冲洗,最后用3%~5%的NaHCO 3涂敷。
稀硫酸溅到皮肤上后,应该马上冲洗,因为随着稀硫酸中溶剂的蒸发,也会变成浓硫酸。 4.酸的化学性质
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总结:酸所具有的共同特点
酸在水溶液中都能电离出氢离子,因此酸溶液会具有许多共同的性质。如:
(1)酸溶液与酸碱指示剂的反应
A .紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸遇到酸溶液变红色; B .无色酚酞试剂遇到酸溶液不变色。 提醒:紫色石蕊试剂变色情况为:“酸红碱蓝”;是指示剂变色,而非待测溶液本身变色。 (2)酸溶液与某些金属反应
酸溶液 + (氢前)金属 → 盐溶液 + 氢气
注意:A .在金属活动性顺序表中,排在氢前面的金属能置换出酸中的氢,排在氢后面的金属则不能;
B .排在金属活动性顺序表越前面的金属,反应现象越剧烈,速度越快,如Mg 反应有明显放热现象;
C .强氧化性酸与金属反应后,不能生成氢气,而是生成水。如浓硫酸、硝酸等强氧化性酸; D .该类反应属于置换反应
如:Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑; Fe + H2SO 4 == FeSO4 + H2↑ (3)酸溶液与某些金属氧化物反应
酸溶液 + 金属氧化物 → 盐溶液 + 水
注意:该反应过程中,金属元素的化合价不变,酸中的原子团不变
如:CuO + 2HCl == CuCl2 + H2O ; Fe 2O 3 + 3H2SO 4 == Fe2(SO4) 3 + 3H2O ZnO + 2HNO3 == Zn(NO3) 2+H2O (4)酸溶液与某些盐反应
酸溶液 + 盐 → 新酸 + 新盐
注意:A .我们通常遇到的盐是碳酸盐,因此绝大部分反应是: 酸 + 碳酸盐 → 新盐 + 水 + 二氧化碳
如:CaCO 3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑;Na 2CO 3 + H2SO 4 == Na2SO 4 + H2O + CO2↑;
K 2CO 3 + 2HNO3 == 2KNO3 + H2O + CO2↑;MgCO 3 + CH3COOH == (CH3COO) 2Mg + H2O + CO2↑; B .某些特殊的盐能与酸反应,生成特殊的沉淀
如:HCl + AgNO3 == AgCl↓+ HNO3 ;BaCl 2 + H2SO 4 == BaSO4↓+ 2HCl 补充: Cl -及SO 42-的检验
A .向待测溶液中加入AgNO 3溶液后有白色沉淀生成,滴入稀硝酸溶液后,沉淀不消失,则溶液中含有
Cl -,如果没有沉淀或者沉淀消失,则不含有Cl -。
B .向待测溶液中加入Ba(NO3) 2溶液后有白色沉淀生成,滴入稀硝酸溶液后,沉淀不消失,则溶液中含
有SO 42-,如果没有沉淀或者沉淀消失,则不含有SO 42-。
二.常见的碱
烧碱具有强腐蚀性,氢氧化钙和氨水也具有一定的腐蚀性。
氢氧化钠溶液能够与头发、鸡蛋清、植物油等发生化学反应,溶解其中的蛋白质。 2.碱的共同性质
由于碱电离后都能生成OH -,因此也具有相同的性质 如:NaOH == Na+ + OH-;NH 3•H 2O == NH4++OH-; (1)与酸碱指示剂作用
A .紫色石蕊试剂或红色石蕊试纸遇到碱溶液变蓝; B .无色酚酞遇到碱溶液变红 (2)与某些非金属氧化物反应
碱溶液 + 非金属氧化物 → 盐 + 水
如:2NaOH + CO2 == Na2CO 3 + H2O ;Ca(OH)2 + SO2 == CaCO3↓ + H2O ; (3)能与某些盐反应
碱溶液 + 盐溶液 → 新盐 + 新碱
如:CuSO 4 + Ca(OH)2 == Cu(OH)2↓+ CaSO4;CuSO 4 + 2NaOH == Na2SO 4 + Cu(OH)2↓ Ca(OH)2+Na2CO 3==2NaOH+CaCO3↓
3.复分解反应:有两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
可以用:AB + CD == AD + CB 表示 特点:(1)反应物、生成物均只有两种化合物; (2)发生反应的两种化合物相互交换成分; (3)各元素的化合价在反应前后均不改变。 典型例题:
例1.下列各物质露置在空气中,一段时间后,物质的总质量会增加的是( ) A. 浓盐酸 B. 浓硝酸 C. 浓硫酸 D. 石灰水
分析:浓盐酸、浓硝酸具有挥发性,能够挥发出HCl 、HNO 3气体,从而使其质量减少;浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水分而使其质量增加,石灰水中的Ca(OH)2能吸收空气中CO 2生成CaCO 3沉淀,使其质量增加。 故答案为:C 、D
例2.下列化学方程式正确的是( )
A.2Fe + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2↑ B.Fe 2O 3 + 4HCl == 2FeCl2 + 3H2O C. Na2CO 3 + 2HNO3 == 2NaNO3 + H2O + CO2↑ D.Zn + 2HNO3 == Zn(NO3) 2 + H2↑
分析:A 错,铁在置换反应中只能生成二价铁,和盐酸反应生成FeCl 2而不是FeCl 3;B 错,Fe 2O 3与盐酸反应生成物中,化合价应保持不变,因而该生成氯化铁而不是氯化亚铁;D 错,硝酸具有强氧化性,与锌反应后,不能生成氢气,只能生成水。故答案为C 。
例3 某同学用一根玻璃棒蘸取少量稀硫酸,涂在蓝色石蕊试纸上,一段时间后,请你猜测可能出现的现象,并说明原因。
分析:稀硫酸是酸溶液,显酸性,故能使蓝色石蕊试纸变红,但一段时间后,随着试纸上的水分蒸发,稀硫酸也随之转变为浓硫酸,浓硫酸具有脱水性,能使某些物质脱水,试纸被脱水后炭化,所以,我们一段时候后可能可以看到试纸逐渐变黑。
例4 下列金属与相同质量分数的稀硫酸反应放出氢气最快的是( ) A.Zn B.Fe C.Mg D.Al
分析:金属与酸发生反应生成氢气的速度,与其金属活动性顺序表有关,排在越前面的金属,反应速度越快,剧烈程度越大。根据金属活动性顺序表,Mg 排在最前面,因此,放出氢气最快。故答案为C
例5 相同质量的下列金属与足量的等质量的同浓度的稀硫酸反应,产生氢气质量最多的是( ) A.Zn B.Fe C.Mg D.Al
分析:根据化学方程式,金属与酸反应生成氢气的质量有这样的一个规律,等质量的金属与足量的酸反应,若生成盐中的金属元素化合价相同,则金属元素相对原子质量越小,生成氢气质量越大。Fe 、Mg 、Zn 等都是+2价的,但Al 等是+3价,Na 为+1价,遇到此类情况,有个经验公式: 氢气的质量=
金属的化合价 金属质量
,故设金属的质量均为mg ,则根据该公式代入计算。
金属的相对原子质量
Zn 、Fe 、Mg 、Al 分别能放出氢气的质量为:
2m 2m 2m 3m
,故答案为D 65562427
例6 下列区别稀硫酸和稀盐酸的方法中,正确的是( )
A. 分别加入碳酸钠 B. 分别加入硝酸银溶液
C. 分别加入氯化钡溶液 D. 用pH 试纸分别测其溶液的pH
分析:A 不正确,稀硫酸与稀盐酸均可以与碳酸钠发生反应,生成二氧化碳气体,现象相同,不能分别。B 不正确,硝酸银与盐酸反应:AgNO 3 + HCl == AgC l ↓+ HNO 3,现象为白色沉淀;硝酸银与硫酸混合后,2AgNO3 + H2SO 4 == Ag2SO 4 + 2HNO3;Ag 2SO 4微溶于水,看到的现象也可能是白色沉淀,故无法清楚的分辨;C 正确,盐酸与氯化钡不能发生反应,而稀硫酸与氯化钡溶液反应;BaCl 2 + H2SO 4==BaSO4↓+2HCl,白色沉淀,两者现象不同,故能分辨;D 错误,pH 只与氢离子浓度有关。答案为C 。
同步习题:
1.下列物质①FeCl 3 ②ZnCl 2 ③CuCl 2 ④AlCl 3中,能用金属和盐酸直接反应制得的物质是( ) A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ①③ 2.质量相等的下列金属与足量的稀硫酸反应,放出氢气最多的是( )
A. Fe B. Al C. Zn D. Mg
3.下列几种溶液久置于空气中,溶质成分不变,但溶质的质量分数减小且溶液质量增加的是( ) A. 浓硫酸 B. 浓盐酸 C. 浓硝酸 D. 石灰水 4.下列化学反应中,属于复分解反应的是( )
A. Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu B. 2H2O + O2 点燃=== 2H 2O
C. CO2 + 2NaOH == Na2CO 3 + H2O D. NaOH + HCl == NaCl + H2O 5.下列各组物质的名称或俗称和化学式表示的是同一种物质的是( )
A. 熟石灰、消石灰、CaO B. 铁锈、氢氧化铁、Fe(OH)3 C. 生石灰、消石灰、Ca(OH)2 D. 烧碱、火碱、NaOH
6.据报载,一辆满载浓硫酸的槽罐车在路上因车祸翻倒,为了不污染旁边的水源,下列采取的措施适宜的是( )
A. 用水冲洗泄漏的浓硫酸 B. 将熟石灰撒在泄漏出的浓硫酸上 C. 将氯化钡撒在泄漏出的浓硫酸上 D. 用土将泄漏的浓硫酸掩埋
7.有些胃病是由于胃酸过多引起的,治疗的药物中常含有氢氧化铝,它的作用可用下面的化学方程式表示:Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O ,该反应类型属于( )
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 8.下列物质与盐酸反应时,无明显现象的是( )
A. 锌 B. 硝酸钾溶液 C. 氧化铜 D. 氢氧化钾溶液 9.某硫酸溶液分别于下列物质完全反应,所得的溶液酸性基本不变的是( )
A. 氯化钡 B. 碳酸钠 C. 氢氧化钠 D. 氧化铜 10.下列物质不能与锌发生置换反应生成氢气的是( )
A. 稀硫酸 B. 盐酸 C. 硝酸 D. 浓硫酸
11.50g 镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到的混合溶液,蒸发后得到218g 固体(已经换算成为硫酸盐),则反应生成氢气的质量( )
A.2g B.3g C.3.5g D.4.5g 12.有硝酸银溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液,可一次鉴别它们的试剂是( ) A. 稀硝酸 B. 氯化钠溶液 C. 稀盐酸 D. 石蕊试剂 13.用废铜制取硫酸铜,有人用以下两个实验方案: 甲方案:废铜
浓硫酸加热
硫酸铜[Cu+2H2SO 4(浓)==CuSO4+2H2O+SO2↑]
乙方案:废铜
空气中加热
氧化铜−−→−硫酸铜
硫酸
你认为比较合理的是___________,原因______________________________________________________。
14.固体氢氧化钠必须密封保存,是因为它在空气中不仅易_____________,该变化属于物理变化,而且还能跟_________发生,该反应的化学方程式为______________________________;检验该固体是否变质可选用试剂的化学式为_________;除去该杂质的化学方程式为_____________________________________________。 15.用化学方程式回答下列问题:
(1)工厂烧煤的烟囱里冒出的烟气中含有SO 2,常污染环境,为什么可以用氢氧化钠溶液来吸收该气体? ___________________________________________________________________
(2)用石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)与硫酸铜溶液混合,可以配制防治葡萄等作物病害的波尔多液。请你写出在配制过程中发生的化学反应方程式:___________________________________________________。 (3)用稀硫酸去除铁锈的原理:____________________________________________。
(4)用硝酸来除去水垢(主要成分为碳酸钙)________________________________________。 16.有失去标签的硫酸、盐酸、氢氧化钠三瓶溶液。拟用BaCl 2溶液和酚酞试液按下列步骤鉴别: (1)从三支试管分别移取各溶液少许作试样,向试样中分别滴加___________,如发生的现象是___________,所取得溶液是H 2SO 4,相关的化学方程式为:____________________________________________; (2)将剩余的两种试样各取少许放入另外两支试管中,分别滴加_____________,如发生现象为____________,所取得溶液为NaOH 溶液。
(3)无明显现象的为______________________。
17.蛋腐败时会产生一种无色、有臭鸡蛋气味的硫化氢气体(H 2S ),H 2S 气体是一种大气污染物,它在空气完全燃烧时,生成了二氧化硫和水。把H 2S 气体通入浓H 2SO 4中,发生的反应为:
H 2S + H2SO 4(浓)==SO2 + X ↓+ 2H2O
(1)上述内容中,属于H 2S 的物理性质是_______________________________________;
(2)写出H 2S 在空气中完全燃烧的化学方程式:_________________________________________; (3)H 2S 气体通入浓H 2SO 4中反应时,生成物中X 的化学式为________________; (4)若尾气中含有H 2S ,用浓硫酸来吸收行吗?为什么?____________________________________________;若你来建议,你认为使用何种试剂能达到吸收的效果?请写出相应的化学方程式________________________。 18.部分被氧化的铁片10g 与200g 的稀硫酸恰好完全反应,产生0.3g ,求该该硫酸溶液的溶质质量分数? .....
参考答案:
1.B 2.B 3.A 4.D 5.D 6.A 7.D 8.D 9.A 10.C 、D 11.C 12.C 13.乙同学;(1)不产生污染性气体,(2)产生相同质量的硫酸铜,乙方案硫酸用量少;
14.潮解 空气中的二氧化碳 2NaOH + CO2 == Na2CO 3 + H2O ;盐酸 Na 2CO 3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 15.(1)2NaOH + SO2 == Na2SO 3 + H2O ;(2)CuSO 4 + Ca(OH)2 == Cu(OH)2↓+ CaSO4; (3)Fe 2O 3 + 3H2SO 4 == Fe2(SO4) 3 + 3H2O ;(4)CaCO 3 + 2HNO3 == Ca(NO3) 2 + H2O + CO2↑;
16.BaCl 2溶液 白色沉淀 BaCl 2 + H2SO 4 == BaSO4↓+ 2HCl 酚酞试剂 试剂变为红色 盐酸 17.(1)无色、有臭鸡蛋气味的气体;(2)2H 2S + 3O2 === 2SO2 + 2H2O ;(3)S
(4)不行,产生的SO 2气体仍然是污染性气体 用氢氧化钠溶液 H 2S + 2NaOH == Na2S + 2H2O 18.22.0%