主题七 酸和碱
知识点一 酸碱指示剂及溶液的pH
1.酸碱指示剂与溶液作用时的颜色变化[2023省卷T13(5),2024贵阳T12(3)]
酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
紫色石蕊溶液 变 色 色 变 色
无色酚酞溶液 无色 无色 变 色
知识归纳:①常见的显酸性的物质:厕所清洁剂、柠檬、醋、苹果、橘子等;
②常见的显碱性的物质:鸡蛋清、牙膏、肥皂、草木灰水、炉具清洁剂等。
2.溶液酸碱度的定量表示——pH(2024毕节T8)
(1)pH的范围通常为 。
(2)溶液酸碱性与pH的关系:
①pH<7:溶液显酸性,pH越小,酸性越 ;
②pH=7:溶液显 性;
③pH>7:溶液显碱性,pH越 ,碱性越强。
(3)测定方法:在干燥的白瓷板、玻璃片或点滴板上放一小片pH试纸,用 蘸取少量待测液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与 对照,读出该溶液的pH。
温馨提示:①pH试纸不能用水润湿或直接浸入待测液中,否则会影响测定结果或造成试剂污染(2024黔西南州T2A);②若要精确地测定溶液的pH,可用pH计。
(4)pH的应用:①测定土壤的酸碱性,提供土壤改良依据;②测定雨水的pH(pH<5.6的降雨称为酸雨),了解空气的污染情况;③医院通过测定人体内或排出液体的pH,了解人体健康状况;④化工生产中,许多反应都必须在一定pH的溶液里才能进行。
(5)酸性溶液、碱性溶液与水混合时的pH变化曲线
温馨提示:酸性溶液稀释过程中溶液的pH只会无限接近7,而不会等于或大于7;碱性溶液稀释过程中溶液的pH也只会无限接近7,而不会等于或小于7。
知识点二 常见酸的性质和用途
[物质网络构建]
写出化学方程式:
① ;
④ ;
⑨ ;
。
1.概念:在水溶液中解离出的阳离子全部是 的化合物,如盐酸、硫酸等。
2.盐酸与硫酸
物质 盐酸(HCl) 硫酸(H2SO4)
颜色、状态 纯净的浓盐酸是无色液体,工业盐酸含杂质,略显黄色 浓硫酸为无色、黏稠的油状液体
气味 有 气味 无气味
打开试剂瓶后的现象 瓶口出现 (浓盐酸易 ) 无明显现象
密度 常用浓盐酸(37%~38%):1.19 g/cm3 常用浓硫酸(98%):1.84 g/cm3
用途 ①重要的化工产品,用于金属表面除锈、制造药物等; ②人体胃液中含有盐酸,可帮助消化 ①重要的化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料及冶炼金属、精炼石油、金属除锈等;②实验室常用作干燥剂
3.浓硫酸的特性(2023遵义T9A)
(1)浓硫酸具有 (物理性质),所以浓硫酸必须密封保存。利用浓硫酸的吸水性,可用作中性、 气体的干燥剂,如H2、O2、CO2、CO等。
'(2)浓硫酸具有 (化学性质),它能将纸张、木材中的氢、氧元素按水的组成比例脱去,生成黑色的碳(也叫脱水性)。若不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的 溶液。
(3)浓硫酸的稀释(碱溶液的稀释方法同酸)
由于浓硫酸的密度比水 ,且溶解时放出大量的热,因此在稀释浓硫酸时,一定要把 沿烧杯内壁慢慢注入 中,并用 不断搅拌。
知识归纳:浓盐酸和浓硫酸敞口放置后各种量的变化如下表:
药品 特点(性质) 溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质质量分数
浓盐酸 挥发性 减小 不变 减小 减小
浓硫酸 吸水性 不变 增大 增大 减小
4.常见的其他酸的性质和用途
(1)碳酸(H2CO3):不稳定,易分解生成 。
(2)硝酸(HNO3):具有强腐蚀性、强氧化性,易挥发,见光易分解,需避光保存,在工业上用途很广。
(3)醋酸(CH3COOH): 的主要成分,常作调味品,生活中常用来除去水壶中的水垢。
5.酸(稀盐酸、稀硫酸)的化学性质
化学性质 规律及举例
与指示剂作用 通入紫色石蕊溶液中,可观察到溶液变成 色,通入无色酚酞溶液中,可观察到溶液不变色
与活泼金属反应 (置换反应) 规律:酸+金属→ + 举例:H2SO4+Fe═FeSO4+H2↑(有 产生,溶液由无色变为 色)
与金属氧化物反应 (复分解反应) 规律:酸+金属→氧化物 + 举例: (除铁锈;红棕色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为黄色)
与碱反应 (复分解反应) 规律:酸+碱→盐+水 举例:H2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2H2O(中和工业污水)
与某些盐反应 (复分解反应) 规律:酸+盐→新盐+新酸 举例: (实验室制取CO2;固体溶解,有气泡产生) HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3(检验Cl-;有 生成) H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl(检验;有 生成)
总结 不同的酸化学性质相似的原因是酸在水溶液中能解离出 ;不同的酸化学性质存在差异的原因是所含的酸根离子不同
6.常见酸的鉴别、除杂与转化
(1)鉴别
点拨:不用AgNO3来鉴别盐酸和硫酸,是因为硫酸与硝酸银反应生成微溶于水的硫酸银,也可见少量白色沉淀,现象无明显区别。
(2)除杂(括号内为杂质)
①HCl(H2SO4):加入适量BaCl2溶液,生成白色沉淀后过滤;
②HNO3(H2SO4):加入适量Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀后过滤;
③HNO3(HCl):加入适量AgNO3溶液,生成白色沉淀后过滤。
(3)转化
① ;
② ;
③ 。
知识点三 常见碱的性质和用途
[物质网络构建]
写出化学方程式:
① ;
④ ;
⑤ 。
1.概念:在水溶液中解离出的阴离子全部是 的化合物,如氢氧化钠、氢氧化钙等。
2.氢氧化钠、氢氧化钙
物质 氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗称 烧碱、火碱、苛性钠 熟石灰、
物理性质 色固体, 溶于水,并放出大量的热 白色 状固体, 溶于水,溶解度随温度升高而
腐蚀性 有强烈的腐蚀性 有较强的腐蚀性
固体暴露在空气中质量的变化 易吸收 而潮解,与空气中的 反应而变质,导致固体质量增大 与空气中的 反应而变质,导致固体质量增大
保存 密封保存
制法 Na2CO3+Ca(OH)2═ CaO+H2O═
用途 ①用于制取肥皂、造纸、纺织等工业; ②生活中用于除油污; ③作某些气体的干燥剂 ①作建筑材料;②农业上可用于改良 土壤、配制农药波尔多液[2024铜仁T10(4)];③在水产养殖中防止水体变酸,消毒杀菌,吸收水中CO2[2024毕节T16(1)]
温馨提示:①氢氧化钠易潮解且具有强腐蚀性,因此用托盘天平称量时,应放在玻璃器皿中称量;②氧化钙(CaO)俗称生石灰,常用作食品等物质的干燥剂;③生石灰干燥剂和氢氧化钠固体干燥剂不能用来干燥CO2、SO2、HCl等酸性气体。
3.常见的其他碱[2024贵阳T6D、T12(6)]
(1)可溶性碱:氢氧化钾(KOH)、氢氧化钡[Ba(OH)2]、氨水。
(2)不溶性碱:氢氧化镁[Mg(OH)2,白色]、氢氧化铜[Cu(OH)2,蓝色]、氢氧化铁[Fe(OH)3,红褐色]等。
4.碱的通性
性质 举例
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变 色,使无色酚酞溶液变 色
与多数非金属氧化物反应: 碱+非金属氧化物→盐+水 2NaOH+CO2═ ;Ca(OH)2+CO2═ , 现象:产生 色沉淀
与酸反应(复分解反应): 酸+碱→盐+水 HCl+NaOH═ ;Fe(OH)3+3HCl═ , 现象: 色固体逐渐消失,溶液变为 色; Cu(OH)2+H2SO4 ═ , 现象: 色固体逐渐消失,溶液变为 色
与某些盐溶液反应(复分解反应):碱+盐→新碱+新盐 2NaOH+CuSO4═ , 现象:产生 色沉淀,溶液由蓝色变为无色; Ca(OH)2+Na2CO3═ ,现象:产生 色沉淀
温馨提示:Mg(OH)2、Cu(OH)2等不溶性碱不能使酸碱指示剂变色。
知识归纳:(1)不同的碱化学性质相似的原因是碱在水溶液中能解离出 ,不同的碱化学性质存在差异的原因是所含的阳离子不同。
(2)常见溶液敞口放置后质量变化:
溶液 浓硫酸 浓盐酸 氢氧化钠 石灰水
溶液质量变化 增大 减小 增大 减小
原因 吸水 挥发 吸收CO2 产生沉淀
变化类型 物理变化 物理变化 化学变化 化学变化
知识拓展:CaO、Ca(OH)2、CaCO3之间的转化:
① ;
② ;
③ 。
【即时训练】学习了酸和碱的知识后,小雅了解到洁厕灵中含有盐酸,炉具清洁剂中含有氢氧化钠。下列关于盐酸和氢氧化钠的叙述中不正确的是 ( )
A.开启浓盐酸的瓶盖,瓶口会有白烟 B.氢氧化钠是白色固体,易溶于水
C.氢氧化钠的俗称为火碱、烧碱或苛性 D.浓盐酸和氢氧化钠溶液都需要密封保存
知识点四 酸碱中和反应
1.概念: 与 作用生成 和 的反应,叫做中和反应。表达式: 。
2.实质:酸解离出来的 与碱解离出来的 结合生成水分子。微观表达式: 。(2024铜仁T3)
3.酸碱中和反应实验(详见“实验梳理实验9”)
4.中和反应的应用
(1)改良土壤的酸碱性,如用熟石灰(价格便宜)改良 性土壤。
(2)处理工厂废水,如用熟石灰处理 性废水,硫酸处理 性废水。
(3)用于医药,如用含 的药物治疗胃酸过多症,蚊虫叮咬后涂抹肥皂水或牙膏。
实验9 酸碱中和反应
1.原理:酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即 。由于反应过程中没有明显现象,无法确定是否发生反应或反应是否完全,因此需借助酸碱指示剂来判断。
2.实验操作及现象(如图1)
(1)在烧杯中加入约10 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为 色,并用 搅拌均匀。
(2)用胶头滴管缓慢滴加稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变为 为止。
图1 图2
3.微观实质(如图2)
4.实验结论:氢氧化钠溶液与盐酸发生了中和反应,化学方程式为 。
5.实验拓展
(1)指示剂的选择:酸碱中和反应的指示剂一般不选用紫色石蕊溶液,因为紫色石蕊溶液在碱性溶液中显蓝色,在中性溶液中显紫色,两种颜色肉眼不易区分。
(2)滴定终点的判断:酸滴定碱时,酚酞作指示剂,当滴入最后一滴酸时,溶液颜色恰好由 色变为无色且半分钟内 ,则此时为滴定终点,酸和碱恰好完全反应。
(3)异常现象:
①实验前忘记加入酚酞溶液,实验过程中再加酚酞溶液,发现溶液未变色,能否证明
恰好完全反应,并说明理由: ;
②实验时将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中观察到有气泡冒出,可能的原因是 。
(4)借助pH传感器或温度变化验证中和反应的发生:
图1 图2 图3
①分析过程同上可得,图1是将 滴入 中,图2是将 滴入 中;
②由图3可得,中和反应是 (填“吸热”或“放热” )反应,如果酸碱混合后 可证明发生了中和反应。
(5)中和反应后溶质成分的探究:
向滴有酚酞的氢氧化
钠溶液中滴加稀盐酸溶液呈红色:碱过量,溶液中的溶质为
溶液呈无色恰好完全反应,溶质为
酸过量,溶质为NaCl、HCl
【例】某兴趣小组用如图所示装置做酸碱中和反应实验,试回答:
图1 图2 图3
(1)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液的pH变化如图3所示,当滴加至A点时,烧杯中溶液呈 色,溶液中的溶质是 (填化学式)。B点时恰好完全反应的化学方程式是 。
(2)用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,某同学不小心又多加了几滴盐酸,这时溶液的pH (填“>”“<”或“=”)7。
(3)以下证明盐酸过量的操作及实验现象的叙述正确的是 (填字母)。
A.滴入紫色石蕊溶液后,溶液颜色变红 B.加入CaCO3产生气泡
C.加入Fe2O3后,固体溶解,溶液变黄 D.加入金属Fe片,产生气泡
(4)小明用微观示意图(图1)来说明反应的发生,请你从微观角度分析两者发生了化学反应的原因是 。主题七 酸和碱
知识点一 酸碱指示剂及溶液的pH
1.酸碱指示剂与溶液作用时的颜色变化[2023省卷T13(5),2024贵阳T12(3)]
酸性溶液 中性溶液 碱性溶液
紫色石蕊溶液 变红色 紫色 变蓝色
无色酚酞溶液 无色 无色 变红色
知识归纳:①常见的显酸性的物质:厕所清洁剂、柠檬、醋、苹果、橘子等;
②常见的显碱性的物质:鸡蛋清、牙膏、肥皂、草木灰水、炉具清洁剂等。
2.溶液酸碱度的定量表示——pH(2024毕节T8)
(1)pH的范围通常为0~14。
(2)溶液酸碱性与pH的关系:
①pH<7:溶液显酸性,pH越小,酸性越强;
②pH=7:溶液显中性;
③pH>7:溶液显碱性,pH越大,碱性越强。
(3)测定方法:在干燥的白瓷板、玻璃片或点滴板上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出该溶液的pH。
温馨提示:①pH试纸不能用水润湿或直接浸入待测液中,否则会影响测定结果或造成试剂污染(2024黔西南州T2A);②若要精确地测定溶液的pH,可用pH计。
(4)pH的应用:①测定土壤的酸碱性,提供土壤改良依据;②测定雨水的pH(pH<5.6的降雨称为酸雨),了解空气的污染情况;③医院通过测定人体内或排出液体的pH,了解人体健康状况;④化工生产中,许多反应都必须在一定pH的溶液里才能进行。
(5)酸性溶液、碱性溶液与水混合时的pH变化曲线
温馨提示:酸性溶液稀释过程中溶液的pH只会无限接近7,而不会等于或大于7;碱性溶液稀释过程中溶液的pH也只会无限接近7,而不会等于或小于7。
知识点二 常见酸的性质和用途
[物质网络构建]
写出化学方程式:
①Fe+2HCl═FeCl2+H2↑或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
④Fe2O3+6HCl2═FeCl3+3H2O或Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2O;
⑨CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑或CaCO3+H2SO4═CaSO4+H2O+CO2↑;
H2SO4+Ba(NO3)2═BaSO4↓+2HNO3。
1.概念:在水溶液中解离出的阳离子全部是H+的化合物,如盐酸、硫酸等。
2.盐酸与硫酸
物质 盐酸(HCl) 硫酸(H2SO4)
颜色、状态 纯净的浓盐酸是无色液体,工业盐酸含杂质,略显黄色 浓硫酸为无色、黏稠的油状液体
气味 有刺激性气味 无气味
打开试剂瓶后的现象 瓶口出现白雾(浓盐酸易挥发) 无明显现象
密度 常用浓盐酸(37%~38%):1.19 g/cm3 常用浓硫酸(98%):1.84 g/cm3
用途 ①重要的化工产品,用于金属表面除锈、制造药物等; ②人体胃液中含有盐酸,可帮助消化 ①重要的化工原料,用于生产化肥、农药、火药、染料及冶炼金属、精炼石油、金属除锈等;②实验室常用作干燥剂
3.浓硫酸的特性(2023遵义T9A)
(1)浓硫酸具有吸水性(物理性质),所以浓硫酸必须密封保存。利用浓硫酸的吸水性,可用作中性、酸性气体的干燥剂,如H2、O2、CO2、CO等。
'(2)浓硫酸具有腐蚀性(化学性质),它能将纸张、木材中的氢、氧元素按水的组成比例脱去,生成黑色的碳(也叫脱水性)。若不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上,应立即用大量水冲洗,然后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液。
(3)浓硫酸的稀释(碱溶液的稀释方法同酸)
由于浓硫酸的密度比水大,且溶解时放出大量的热,因此在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
知识归纳:浓盐酸和浓硫酸敞口放置后各种量的变化如下表:
药品 特点(性质) 溶质质量 溶剂质量 溶液质量 溶质质量分数
浓盐酸 挥发性 减小 不变 减小 减小
浓硫酸 吸水性 不变 增大 增大 减小
4.常见的其他酸的性质和用途
(1)碳酸(H2CO3):不稳定,易分解生成H2O和CO2。
(2)硝酸(HNO3):具有强腐蚀性、强氧化性,易挥发,见光易分解,需避光保存,在工业上用途很广。
(3)醋酸(CH3COOH):食醋的主要成分,常作调味品,生活中常用来除去水壶中的水垢。
5.酸(稀盐酸、稀硫酸)的化学性质
化学性质 规律及举例
与指示剂作用 通入紫色石蕊溶液中,可观察到溶液变成红色,通入无色酚酞溶液中,可观察到溶液不变色
与活泼金属反应 (置换反应) 规律:酸+金属→盐+氢气 举例:H2SO4+Fe═FeSO4+H2↑(有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色)
与金属氧化物反应 (复分解反应) 规律:酸+金属→氧化物盐+水 举例:6HCl+Fe2O3═2FeCl3+3H3O(除铁锈;红棕色粉末逐渐溶解,溶液由无色变为黄色)
与碱反应 (复分解反应) 规律:酸+碱→盐+水 举例:H2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2H2O(中和工业污水)
与某些盐反应 (复分解反应) 规律:酸+盐→新盐+新酸 举例:2HCl+CaCO3═CaCl2+H2O+CO2↑ (实验室制取CO2;固体溶解,有气泡产生) HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3(检验Cl-;有白色沉淀生成) H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl(检验;有白色沉淀生成)
总结 不同的酸化学性质相似的原因是酸在水溶液中能解离出氢离子(或H+);不同的酸化学性质存在差异的原因是所含的酸根离子不同
6.常见酸的鉴别、除杂与转化
(1)鉴别
点拨:不用AgNO3来鉴别盐酸和硫酸,是因为硫酸与硝酸银反应生成微溶于水的硫酸银,也可见少量白色沉淀,现象无明显区别。
(2)除杂(括号内为杂质)
①HCl(H2SO4):加入适量BaCl2溶液,生成白色沉淀后过滤;
②HNO3(H2SO4):加入适量Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀后过滤;
③HNO3(HCl):加入适量AgNO3溶液,生成白色沉淀后过滤。
(3)转化
①H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl;
②HCl+AgNO3═AgCl↓+HNO3;
③H2SO4+Ba(NO3)2═BaSO4↓+2HNO3。
知识点三 常见碱的性质和用途
[物质网络构建]
写出化学方程式:
①2NaOH+CuCl2═Cu(OH)2↓+2NaCl(合理即可);
④Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH(合理即可);
⑤Cu(OH)2+2HCl═CuCl2+2H2O。
1.概念:在水溶液中解离出的阴离子全部是OH-的化合物,如氢氧化钠、氢氧化钙等。
2.氢氧化钠、氢氧化钙
物质 氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗称 烧碱、火碱、苛性钠 熟石灰、消石灰
物理性质 白色固体,易溶于水,并放出大量的热 白色粉末状固体,微溶于水,溶解度随温度升高而减小
腐蚀性 有强烈的腐蚀性 有较强的腐蚀性
固体暴露在空气中质量的变化 易吸收水蒸气而潮解,与空气中的CO2反应而变质,导致固体质量增大 与空气中的CO2反应而变质,导致固体质量增大
保存 密封保存
制法 Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH CaO+H2O═Ca(OH)2
用途 ①用于制取肥皂、造纸、纺织等工业; ②生活中用于除油污; ③作某些气体的干燥剂 ①作建筑材料;②农业上可用于改良酸性土壤、配制农药波尔多液[2024铜仁T10(4)];③在水产养殖中防止水体变酸,消毒杀菌,吸收水中CO2[2024毕节T16(1)]
温馨提示:①氢氧化钠易潮解且具有强腐蚀性,因此用托盘天平称量时,应放在玻璃器皿中称量;②氧化钙(CaO)俗称生石灰,常用作食品等物质的干燥剂;③生石灰干燥剂和氢氧化钠固体干燥剂不能用来干燥CO2、SO2、HCl等酸性气体。
3.常见的其他碱[2024贵阳T6D、T12(6)]
(1)可溶性碱:氢氧化钾(KOH)、氢氧化钡[Ba(OH)2]、氨水。
(2)不溶性碱:氢氧化镁[Mg(OH)2,白色]、氢氧化铜[Cu(OH)2,蓝色]、氢氧化铁[Fe(OH)3,红褐色]等。
4.碱的通性
性质 举例
与酸碱指示剂反应 使紫色石蕊溶液变蓝色,使无色酚酞溶液变红色
与多数非金属氧化物反应: 碱+非金属氧化物→盐+水 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O, 现象:产生白色沉淀
与酸反应(复分解反应): 酸+碱→盐+水 HCl+NaOH═NaCl+H2O;Fe(OH)3+3HCl═FeCl3+3H2O, 现象:红褐色固体逐渐消失,溶液变为黄色; Cu(OH)2+H2SO4 ═CuSO4+2H2O, 现象:蓝色固体逐渐消失,溶液变为蓝色
与某些盐溶液反应(复分解反应):碱+盐→新碱+新盐 2NaOH+CuSO4═Cu(OH)2↓+Na2SO4, 现象:产生蓝色沉淀,溶液由蓝色变为无色; Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH,现象:产生白色沉淀
温馨提示:Mg(OH)2、Cu(OH)2等不溶性碱不能使酸碱指示剂变色。
知识归纳:(1)不同的碱化学性质相似的原因是碱在水溶液中能解离出OH-,不同的碱化学性质存在差异的原因是所含的阳离子不同。
(2)常见溶液敞口放置后质量变化:
溶液 浓硫酸 浓盐酸 氢氧化钠 石灰水
溶液质量变化 增大 减小 增大 减小
原因 吸水 挥发 吸收CO2 产生沉淀
变化类型 物理变化 物理变化 化学变化 化学变化
知识拓展:CaO、Ca(OH)2、CaCO3之间的转化:
①CaCO3CaO+CO2↑;
②CaO+H2O═Ca(OH)2;
③Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
【即时训练】学习了酸和碱的知识后,小雅了解到洁厕灵中含有盐酸,炉具清洁剂中含有氢氧化钠。下列关于盐酸和氢氧化钠的叙述中不正确的是 ( A )
A.开启浓盐酸的瓶盖,瓶口会有白烟 B.氢氧化钠是白色固体,易溶于水
C.氢氧化钠的俗称为火碱、烧碱或苛性 D.浓盐酸和氢氧化钠溶液都需要密封保存
知识点四 酸碱中和反应
1.概念:酸与碱作用生成盐和水的反应,叫做中和反应。表达式:酸+碱→盐+水。
2.实质:酸解离出来的H+与碱解离出来的OH-结合生成水分子。微观表达式:H++OH-═H2O。(2024铜仁T3)
3.酸碱中和反应实验(详见“实验梳理实验9”)
4.中和反应的应用
(1)改良土壤的酸碱性,如用熟石灰(价格便宜)改良酸性土壤。
(2)处理工厂废水,如用熟石灰处理酸性废水,硫酸处理碱性废水。
(3)用于医药,如用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症,蚊虫叮咬后涂抹肥皂水或牙膏。
实验9 酸碱中和反应
1.原理:酸中的H+和碱中的OH-结合生成水,即H++OH-═H2O。由于反应过程中没有明显现象,无法确定是否发生反应或反应是否完全,因此需借助酸碱指示剂来判断。
2.实验操作及现象(如图1)
(1)在烧杯中加入约10 mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液,溶液变为红色,并用玻璃棒搅拌均匀。
(2)用胶头滴管缓慢滴加稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变为无色为止。
图1 图2
3.微观实质(如图2)
4.实验结论:氢氧化钠溶液与盐酸发生了中和反应,化学方程式为NaOH+HCl═NaCl+H2O。
5.实验拓展
(1)指示剂的选择:酸碱中和反应的指示剂一般不选用紫色石蕊溶液,因为紫色石蕊溶液在碱性溶液中显蓝色,在中性溶液中显紫色,两种颜色肉眼不易区分。
(2)滴定终点的判断:酸滴定碱时,酚酞作指示剂,当滴入最后一滴酸时,溶液颜色恰好由红色变为无色且半分钟内不再变色,则此时为滴定终点,酸和碱恰好完全反应。
(3)异常现象:
①实验前忘记加入酚酞溶液,实验过程中再加酚酞溶液,发现溶液未变色,能否证明
恰好完全反应,并说明理由:不能,酚酞在酸性溶液中也不变色,可能酸过量;
②实验时将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中观察到有气泡冒出,可能的原因是氢氧化钠溶液已变质。
(4)借助pH传感器或温度变化验证中和反应的发生:
图1 图2 图3
①分析过程同上可得,图1是将酸滴入碱中,图2是将碱滴入酸中;
②由图3可得,中和反应是放热(填“吸热”或“放热” )反应,如果酸碱混合后温度上升可证明发生了中和反应。
(5)中和反应后溶质成分的探究:
向滴有酚酞的氢氧化
钠溶液中滴加稀盐酸溶液呈红色:碱过量,溶液中的溶质为NaOH、NaCl
溶液呈无色恰好完全反应,溶质为NaCl
酸过量,溶质为NaCl、HCl
【例】某兴趣小组用如图所示装置做酸碱中和反应实验,试回答:
图1 图2 图3
(1)随着盐酸不断滴入,烧杯中溶液的pH变化如图3所示,当滴加至A点时,烧杯中溶液呈红色,溶液中的溶质是 NaCl、NaOH(填化学式)。B点时恰好完全反应的化学方程式是NaOH+HCl═NaCl+H2O。
(2)用胶头滴管吸取盐酸逐滴加入烧杯中,某同学不小心又多加了几滴盐酸,这时溶液的pH<(填“>”“<”或“=”)7。
(3)以下证明盐酸过量的操作及实验现象的叙述正确的是ABCD(填字母)。
A.滴入紫色石蕊溶液后,溶液颜色变红 B.加入CaCO3产生气泡
C.加入Fe2O3后,固体溶解,溶液变黄 D.加入金属Fe片,产生气泡
(4)小明用微观示意图(图1)来说明反应的发生,请你从微观角度分析两者发生了化学反应的原因是H++OH-═H2O。