【学案】 第五单元 常见的酸和碱

【学案】 第五单元 常见的酸和碱
§5-1 生活中的酸和碱 2011.11
一. 如何识别酸和碱
1. 酸碱指示剂——象石蕊，酚酞这类物质，遇到酸或碱的溶液时发生特定的 颜色变化 的物质，叫酸碱指示剂。【P116】
酸 碱
紫色石蕊 变红 变蓝
无色酚酞 不变色 变红
石蕊试纸有两种：(1)蓝色石蕊试纸，遇酸变 红 色。
(2)红色石蕊试纸，遇碱变 蓝 色。
2. 酸和碱的概念：【P117】
酸： 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸
碱： 电离是生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。
酸都能使紫色石蕊试液变 红 色，是因为酸中都含有共同的离子—H+的缘故。
碱都能使无色的酚酞变 红 色，也是因为碱中都含有共同的离子—OH- 的缘故。
二. 溶液酸碱性的强弱程度
l. 物质的重要性质——酸碱性
溶液中存在 H+ 离子， 使溶液显 酸 性，但不一定是酸。
如：NaHSO4 、NaHCO3
溶液中存在 OH- 离子，使溶液显 碱 性，也不一定是碱。
如：Cu2（OH）2CO3
2. pH
pH：用来表示溶液酸碱性的强弱
取值范围： 0~14
PH ＜ 7 溶液呈酸性；PH越小，酸性越强 如：酸、显酸性的盐
PH ＝ 7 溶液呈中性；
PH ＞ 7 溶液呈碱性。PH越大，碱性越强 如：碱、显碱性的盐
3. 测定溶液pH的方法 【P119】
把pH试纸放在玻璃片或白瓷板上，用 玻璃棒 蘸取溶液滴在 PH 纸上，与标准
比色卡对比可得溶液的pH。
4 酸和碱与人类的生命活动
人体胃液的作用：(主要成分是盐酸)
正常水平可以帮助消化；胃液分泌过多，pH下降引发胃病，
乳酸过多，引起肌肉酸痛。
土壤酸性太强或碱性太强，作物不能正常生长。
§5-2 中和反应及其应用
一. 中和反应
1. 定义： 酸和碱 作用生成 盐和水 的反应叫中和反应。 (属复分解反应) 【P125】
2. 实质：酸溶液中的H+和碱溶液中的OH- 结合生成水
H+ + OH- ＝ H2O
3. 盐———由金属离子和酸根离子组成的化合物。
象NaCl、CaCl2、Na2CO3、【P125】
4. pH的变化：
酸中加入碱溶液，酸中的H+和碱溶液中的OH-中和，生成水，H+的数目减小，所以 酸性逐渐减弱，pH增大，
当加入的碱溶液恰好与酸溶液的H+完全反应，此时溶液为中性，pH＝7，
加入碱溶液过量时，溶液碱性pH>7。
② 碱溶液中加入酸溶液，碱性逐渐减弱，pH减小，恰好反应时pH＝7。
二. 中和反应的应用
1. 医药卫生：
中和胃酸过多，常利用溶液显碱性的物质，中和胃里多余的胃酸(主要成分盐酸)
蚊虫叮咬，引起肿痛是因为分泌出蚁酸的原因，常涂碱性物质。
2. 改良土壤的酸碱性，植物生长需合适的酸碱性，利用中和反应的原理，常在土壤中加酸性或碱性的物质，控制土壤pH在适宜范围，如：改良酸性土壤常撒生石灰或熟石灰。
3. 处理废水
4. 调节溶液的酸碱性
§5-3 酸和碱的性质
Ⅰ. 酸： 电离时产生的 阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸
酸 === _H+_ + _酸根离子_
一. 盐酸、硫酸
HCl H2SO4
物理性质 浓盐酸是 无 色、有 刺激性 气味，有 酸 味的液体， 有 挥发性，能在空气中形成 白雾 。 浓硫酸是 无 色、粘稠 刺激性状的液体， 不 挥发浓硫酸有 吸水性 、 脱水性 、 腐蚀行 。
化学性质 ①与指示剂 反应 使紫色石蕊试液变 红 色使无色酚酞试液 不变 色 使紫色石蕊试液变 红 色使无色酚酞试液变 不变色
②与金属反应 Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 ↑ 浅绿色 Fe + H2SO4== FeSO4 + H2↑ 浅绿色
③与碱性氧化物反应（金属氧化物） Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2O 红色固体 黄色溶液 CuO + 2HCl == CuCl2 + H2O黑色粉末 蓝色溶液 Fe2O3+ H2SO4 == Fe2（SO4）3 + 3H2O红色固体 黄色溶液CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O 黑色粉末 蓝色溶液
④与碱反应 Cu（OH）2+ 2HCl == CuCl2 + 2H2O蓝色沉淀 蓝色溶液 Cu(OH)2+ H2SO4== CuSO4 + 2H2O蓝色沉淀 蓝色溶液
⑤与盐的反应 AgNO3+ HCl == AgCl↓ + HNO3 白色沉淀Na2CO3+ 2HCl ==2 NaCl +CO2↑+ H2O BaCl2+ H2SO4== BaSO4↓+2HCl 白色沉淀 Na2CO3+ H2SO4==Na2SO4+CO2+ H2O
用途 重要的化工原料，金属除锈，胃液中的盐酸助消化 重要的化工原料，浓硫酸作干燥剂
制法 氯化氢气体溶于水制得盐酸。 SO3+H2O= H2SO4
稀释浓硫酸时，一定要将 浓硫酸 沿器壁缓缓的注入 水 中，并不断 搅动 ，使产生的 热量 迅速散失。二. 硝酸：（HNO3） 物理性质： 硝酸是 无 色、有 刺激性气味的液体， 有 挥发性，能在空气中形成 白雾 。 化学性质： 硝酸具有酸的通性 ZnO + 2HNO3 = Zn（NO3）2+ H2O Mg（OH）2 + 2HNO3 = Mg（NO3）2+ 2H2O硝酸的 氧化性 很强，跟金属反应时，一般不生成 H2 而生成 H2O 。
三. 检验
检验Cl-：
加入AgNO3溶液，产生白色 沉淀，再加稀硝酸 ，白色沉淀 不溶解，证明有Cl-
检验SO42-：
加入BaCl2溶液，产生白色 沉淀，再加稀硝酸 ，白色沉淀 不溶解，证明有SO42-
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
四. 酸的分类和命名
含氧酸 无氧酸
一元酸 HNO3 HCl
二元酸 H2SO4 H2CO3 H2S
三元酸 H3PO4
命名 某酸 氢某酸
五. 酸的通性
1、与指示剂的作用
紫色石蕊试剂遇酸变红色，无色酚酞遇酸不变色。
2、 金属 + 酸 → 盐 + 氢气
Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ 2Al + 3H2SO4 == Al2(SO4)3 + 3H2↑
发生置换反应的条件：
① 在金属活动顺序表中，排在 氢前面的金属 能与酸反应放出 氢气 ，
排在 氢后面的金属不能 与酸反应放出 氢气 。
② 硝酸、浓硫酸氧化性很强，一般不生成 H2 而生成 H2O 。
3、金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O Fe2O3 + 6HCl == 2FeCl3 + 3H2O
碱性氧化物 凡能跟酸起反应，生成盐和水的氧化物
如：CuO、CaO、MgO
金属氧化物 大多数 是碱性氧化物， （MnO2是弱酸性）
碱性氧化物大多数 不能直接跟水化合 。
4、碱 + 酸 → 盐 + 水
NaOH + HCl == NaCl + H2O Cu(OH)2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O
中和反应 酸跟碱作用而生成盐和水的反应 (属于复分解反应)
5、盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
HCl + AgNO3 == AgCl↓ + HNO3 H2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓ + 2HCl
2HCl + CaCO3 == CaCl2 + H2O + CO2↑
Ⅱ. 碱
一. NaOH和 Ca（OH）2
NaOH Ca（OH）2
俗名 火碱、 烧碱、 苛性钠 消石灰、熟石灰
物理性质 白色固体，极易溶于水，放出大量的热，易潮解，可作干燥剂。腐蚀性强。 白色粉末，微溶于水，水溶液叫石灰水，。有腐蚀性
化学性质 ①与指示剂 反应 使紫色石蕊试液变蓝色使无色酚酞试液变红色 使紫色石蕊试液变蓝色使无色酚酞试液变红色
②与非金属氧化物的反应[酸性氧化物] 2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O 必须密封保存 Ca（OH）2+CO2==CaCO3↓+H2OCa（OH）2+SO2==CaSO3+H2O
③与酸的反应 2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O Ca（OH）2+2HCl== CaCl2+2H2O
④与某些盐的反应 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓ 蓝色沉淀2NaOH +FeCl3==3NaCl + Fe（OH）3↓ 红褐色沉淀 Ca（OH）2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH
用途 重要的化工原料，制肥皂、石油、造纸、纺织、印染等工业 建筑上砌转、抹墙、制漂白粉、制NaOH、制波尔多液
制法 Ca（OH）2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH CaCO3高温CaO + CO2↑CaO+H2O==Ca（OH）2
二、碱的分类和命名：
1. 分类
可溶性碱：KOH、 NaOH、 Ba（OH）2 、 Ca（OH）2、
不溶性碱：Fe（OH）3、Cu（OH）2、Mg（OH）2 、 Al（OH）3（常用）
红褐色 蓝色 白色 白色
2. 命名： “氢氧化某” 或“氢氧化亚某”
Fe（OH）3 氢氧化铁 Cu（OH）2 氢氧化铜
Fe（OH）2 氢氧化亚铁 CuOH 氢氧化亚铜
三. 碱的通性：
碱电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子，因此碱具有相似的化学性质
①与指示剂反应 使紫色石蕊试液变 蓝 色使无色酚酞试液变 红 色
②碱 + 非金属氧化物→ 盐 + 水 [酸性氧化物] 2NaOH + SO2 == Na2SO3 + H2O2NaOH + SiO2 == Na2SiO3 + H2O
③碱 + 酸 → 盐 + 水 NaOH + H2SO4== Na2SO4+2H2O
④碱 + 盐 → 新碱 + 新盐 3NaOH + FeCl3==3NaCl+Fe（OH）3↓Ca（OH）2+ Na2CO3 == CaCO3↓+ 2NaOH条件：反应物均可溶，生成物有沉淀。
补充 【氧 化 物】
一. 酸性氧化物
定义 凡能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物
非金属氧化物大多数是酸性氧化物
常见的酸性氧化物有 CO2、SO2、SO3、SiO2 （CO、NO不是）
酸性氧化物 大多数 能溶于水（SiO2不溶）
酸性氧化物 + 水 → 含氧酸，
如： CO2 + H2O = H2CO3
SO3 + H2O = H2SO4
二. 碱性氧化物：
定义 凡能和酸起反应，生成盐和水的氧化物
金属氧化物 大多数 是碱性氧化物
常见的碱性氧化物有： CuO、Fe2O3、CaO、MgO------ （ MnO2不是）
碱性氧化物 大多数 不能直接跟水化合。只有 四种 能跟水化合
碱性氧化物 + 水→ 可溶性 碱
K2O + H2O = 2 KOH
Na2O + H2O = 2 NaOH 可溶性碱只有四个
BaO + H2O = Ba（OH）2
CaO + H2O = Ca（OH）2
Ⅲ. 盐
1. 盐的物理性质
常温下盐大都是晶体，不同的盐在水中的溶解性不同
钾、钠、铵盐、硝酸盐， 全部溶于水中间，
氯化物中银不溶， 硫酸盐中鋇不溶，
碳酸盐大多都不溶， 只溶钾、钠、铵
2. 盐的化学性质：
化学性质 举例： 写出化学方程式
①跟金属的反应 盐 + 金属 → 新盐 + 新金属2AgNO3 + Cu == Cu（NO3）2 + 2Ag
② 跟酸的反应 盐 + 酸 → 新盐 + 新酸BaCl2 + H2SO4== BaSO4↓+ 2HCl
③ 跟碱的反应 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱Na2CO3 + Ca（OH）2== CaCO3↓+ 2NaOH
④ 跟盐的反应 盐 + 盐 → 两种新盐AgNO3+ NaCl == AgCl↓ + NaNO3
[条件]： 在金属活动顺序中，只有排在 前面 的金属才能把排在 后面 的金属从 它们
的 盐溶液 中置换出来。
[注意]：K、Ca、Na跟盐溶液的反应 ，不能置换出 。
3. 复分解反应发生的条件：
[小结] 碱 + 酸
盐 + 酸 反应物要溶于酸，生成物有沉淀、水或气体。
盐 + 碱
盐 + 盐 反应物均可溶，生成物有沉淀。
[小结]
白色沉淀：AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3 、Ag2CO3、Al(OH)3、Mg(OH)2
沉淀 蓝色沉淀： Cu(OH)2
红褐色沉淀： Fe(OH)3
蓝色溶液 CuSO4 、Cu（NO3）2 、CuCl2
溶液 浅绿色溶液 FeCl2、 FeSO4 Fe（NO3）2
黄色溶液 FeCl3、 Fe2(SO4)3 、Fe（NO3）3
§5-4 化学反应中的计算
一. 化学方程式中的质量比：
2H2O2 MnO2 2H2O 十 O2↑
质量比： 68 ： 36 ： 32
意义： 有68份质量的过氧化氢分解—定生成36份质量的水和32份质量的氧气。
二. 有关化学方程式计算：
1. 己知一定量的反应物，求生成物
[例1]： 电解54g水，可以得到多少克氢气？多少克氧气？
解：设 可以得到氢气质量为X，氧气质量为Y
2H2O 通电 2H2↑ 十 O2↑
36 4 32
54g X Y
X=6g Y = 48g
答：-----------------------------------
[练习一] 100g稀盐酸恰好和16g氢氧化钠完全反应，求：
① 生成氯化钠的质量。23.4 g ② 稀盐酸中溶质的质量分数14.6%
2. 有关体积的计算：
[例2] 实验室用5g锌粒跟100g稀硫酸待反应完毕后，剩余锌粒3.7g，问可生成氢气多少克？这些氢气在标准状况下占多大体积？（标准状况下氢气的密度是0.09克/升）
解： 设可生成氢气质量为X
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
2
（5-3.7）g X
氢气体积：
答：-----------------------------
[练习二] 制取标准状况下的氢气（密度是0.09g/L）11.2L，需多少克锌粒跟稀硫酸反应？32.5 g
3. 质量守恒定律在计算中的应用：
[例3] 在化学反应A + B = C + D 中，生成10克C需要15克A和25克B反应，那么生成10克D时，参加反应的A为（ A ）
A. 5克 B. 10克 C. 15克 D. 20克
[练习三]
1. 在化学反应A + B = C + D 中，f克A与B反应生成m克C和n克D，则参加反应的B的质量是（ D ）克
A. m+n B. m+n/f C. m+n+f D. m+n-f
2. 在2A + 3B = C + 6D 的反应中， 已知15gA和适量的B完全反应，生成34gC和11gD，若用10gB跟适量A完全反应后生成物的总质量是（ D ）
A. 20g B. 30g C. 11g D. 15g
* 3. 将A、B、C、三种物质各10g，混合加热进行反应，若反应后测得，B在反应中已消耗完，而C与D各为16g、8g，求反应中反应物A与B的质量比为 2：5 ，若反应中再增加B 20g，则可生成D 20 克。
4. 有关不纯物质的计算：
纯净物的质量 = 混合物的质量　×　纯度
[例4] 把5g不纯的镁(杂质不反应，也不溶于水)放人100g稀盐酸溶液中恰好完全反应，生成氢气0.4g
求(1)纯镁的质量分数
(2)稀盐酸中溶质的质量分数
(3)完全反应后得到溶液的溶质质量分数
解：设：不纯的镁中纯镁的质量为x，稀盐酸溶液溶质的质量为y，生成的氯化镁
的质量为z
Mg 十 2HCl = MgCl2 + H2
24 73 95 2
X Y Z 0.4 g
X = 4.8g Y = 14.6g Z = 19g
则(1) 纯镁的质量分数＝×100％＝98％
(2) 稀盐酸中溶质量分数＝×100％＝14．6％
(3)根据质量守恒定律可得：
完全反应后所得溶液的质量为
100 g + 4.8 g －0.4 g = 104.4 g
则：所得溶液的质量分数 ＝ ×100％＝18.2％
答：
[练习四]
将20g碳酸钙粉末投入—定量的盐酸中恰好完全反应，所得溶液的溶质质量分数为20％。求： (1) 生成CO2的质量为多少克 8.8g
(2) 反应后所得溶液的质量为多少克 111g
(3) 原盐酸溶液中溶质的质量分数为多少 (精确以o．01％) 14.6%