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  • 2021-07-05 发布

初高中化学衔接19酸、碱、盐的反应

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1 初高中化学衔接——酸、碱、盐的反应 【课程目标】 1. 了解酸碱盐的概念。 2. 掌握酸碱盐之间的相互转化关系和转化规律。 【学海导航】 1.基本概念 (1)酸:电解质在水溶液下能够电离,电离时所生成的阳离子全部是 H+的化合物是酸。 注意:工业三强酸中,浓盐酸和浓硝酸具有挥发性,沸点比较低,而浓硫酸则是高沸点 的酸,难挥发。但浓硫酸有强的吸水性和脱水性,并且有很强的氧化性,所以使用和稀释浓 硫酸时要十分小心。 (2)碱 :电离时生成的阴离子全部都是 OH-的化合物是碱。 注意:常见的强碱有 NaOH 、Ca(OH)2 、Ba(OH)2 、KOH 等,其中 NaOH 又叫烧碱、火碱、 苛性钠,是重要的化工原料,它有很强的腐蚀性,使用时一定要小心.NaOH 易潮解,故实验 室称量 NaOH 时,天平的托盘上要放小烧杯,而不能放纸,否则会因潮解而腐蚀托盘。 Ca(OH)2 俗名熟石灰或消石灰,也有很强的腐蚀性,Ca(OH)2 微溶于水,常用澄清的石灰 水来鉴别二氧化碳的存在。常见的弱碱有氨水 NH3·H2O,易挥发,也是重要的化工原料。 (3)常见的酸碱指示剂: 酚酞:遇碱变红,常用来检验碱性物质的存在。 石蕊:遇酸变红,遇碱变蓝,常用来检验酸性或碱性物质的存在。 PH 试纸:常用来比较准确地检验溶液的酸碱性。(注意:使用 PH 试纸时,不能事先用 蒸馏水将试纸润湿,否则测试将不准确。) 正确使用 pH 试纸的操作是:取一小块 pH 试纸放在洁净的玻璃片上,用蘸有待测液的玻 璃棒点在试纸中部,待试纸变色后与标准比色卡对比,测溶液的 pH。 (4)盐 :能电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物是盐。 盐的物理性质: ⑴大多数的盐是白色固体 ⑵溶解性:钾钠铵盐都可溶,硝酸盐遇水影无踪, 硫酸盐不溶硫酸钡,氯化物不溶氯化银。 酸溶易,碱难溶,碳酸盐只溶钾钠铵 几种常见的盐:纯碱又称为苏达 Na2CO3,为白色粉末,易溶于水,常用作食品工业的添 2 加剂,也常用于造纸,印刷等化工业,是很重要的工业原料。NaHCO3 俗名小苏达,也常用于 食品工业作添加剂。它们都能和酸反应产生二氧化碳。CuSO4·5H2O 俗名蓝矾或胆矾,蓝色 晶体,易溶于水。常用作农药 CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O 固体由白色变成蓝色,常用这个反应 来鉴定水的存在。 BaSO4 俗名重晶石,白色粉末,难溶于水,也难溶于稀盐酸等强酸,医院常用它来对病 人进行胃肠的 X 射线检查,即俗称的“钡餐”。 FeSO4·7H2O 俗称绿矾,绿色晶体,易溶于水。 KAl(SO4)2·12H2O 俗称明矾,能够作为净水剂除去水中悬浮的杂质。 氨盐常用作氮肥。氨盐都能跟碱反应产生氨气,故氮肥不能和草木灰同时使用。(草木 灰的主要成份是 K2CO3) (5)氧化物: a.酸性氧化物:(又称为酸酐)能与碱反应生成盐和水的氧化物。 例:CO2 、SO2 、SO3 等。 b.碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。 例:CaO、Na2O 、CuO 等。 c.两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物 例:Al2O3 d.不成盐氧化物:既不能与酸,又不能与碱反应生成盐和水的氧化物。 例:CO、NO 等。 2. 酸、碱、盐之间的相互转化关系和转化规律 (1) 两条横线 +O2 +H2O +酸 金属 → 碱性氧化物 → 碱 → 盐 +O2 +H2O +碱 非金属→ 酸性氧化物→ 酸→ 盐 注意: 3 1 在常见的酸性氧化物中,除二氧化硅(SiO2)外均可直接和水反应生成对应的含氧 酸。 如:P2O5+ H2O(热)= 2H3PO4 SO3+H2O=H2SO4 N2O5+H2O=2HNO3 2 在常见的碱性氧化物中,只有 K2O、Na2O、BaO、 CaO 等少数几种强碱的碱性氧化物 能跟水直接化合生成可溶性碱。 CaO+H2O=Ca(OH)2 Na2O+H2O= 2NaOH BaO+H2O=Ba(OH)2 ③酸和碱生成盐和水的反应叫做酸碱中和反应。酸和碱的反应中应至少有一个是可溶 的。多元酸和碱的反应是分步进行的,控制酸和碱的比例不同即可得到正盐或酸式盐,如 CO2 和碱的反应,碱过量时生成正盐,碱不足时生成酸式盐。 CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O (CO2 不足量) CO2 + NaOH = NaHCO3 (CO2 过量) (2)四条纵线 金属+非金属→ 无氧酸盐→碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐 碱+酸→盐和水→盐+盐→新盐+新盐 注意: ①这里的非金属不包括氢和氧。如:Cu+ Cl2 CuCl2 2Na+ Cl2= 2NaCl Fe + S FeS 一般来说金属性和非金属性越强反应越容易发生,反之越不容易。 ②碱性氧化物和酸性氧化物的反应,如对应的含氧酸酸性越强和对应的碱碱性越强,则 反应越容易。如:Na2O+CO2= Na2CO3 常温下就可以发生,而 CaO 和 SiO2 生成 CaSiO3 要在高温 下才能进行。CaO+SiO2 CaSiO3 ③盐和盐的反应要满足复分解反应发生的条件,即生成物中有沉淀、气体或有难电离的 物质产生,但反应物必须均可溶(或生成物比反应物更难溶) 如:Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2 ↑ BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+2HCl 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2H2O (3)四条交叉线 碱性氧化物+酸→盐和水 酸性氧化物+碱→盐和水 碱+盐→新盐+新碱 酸+盐→新酸+新盐 ①碱性氧化物和强酸反应,如 Fe2O3+ 3H2SO4(稀) = Fe2(SO4)3+3H2O ②酸性氧化物和强碱反应,注意必须是强碱。如:CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O ③碱和盐的反应应满足反应物两者皆可溶,而生成物应满足复分解反应发生的条件。如 4 (NH4)2SO4+ Ca(OH)2 = CaSO4+2NH3↑+2H2O ④酸和盐的反应比较复杂,共有四种情况 a. 强酸和弱酸的盐反应可生成弱酸(即俗称的强酸可以制弱酸) 如:FeS + H2SO4(稀) = FeSO4+ H2S↑ Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+CO2 ↑ Na2SO3 +H2SO4 = Na2SO4+H2O+SO2↑ b.加热条件下,高沸点酸(浓溶液)和低沸点酸的盐(固体)可反应生成低沸点的酸(即 俗称的难挥发的酸制易挥发的酸) 如: NaCl (固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 +HCl↑ 2NaCl(固) + H2SO4 (浓) Na2SO4+2HCl↑ NaNO3(固) + H2SO4 (浓) NaHSO4 +HNO3↑ C.强酸盐的稀溶液和酸(强酸或弱酸)若能生成难溶于强酸的盐,则反应可以进行。如: H2S+ CuSO4= CuS↓+H2SO4 d.多元弱酸能和该弱酸的正盐反应生成酸式盐。如; Na2CO3 + CO2 + H2O= 2NaHCO3 Na2SO3 +SO2 + H2O= 2NaHSO3 (4)两条弯线 金属+盐→新金属+新盐 金属+酸→盐+氢气 ①一般是位于金属活动性顺序表前面的金属能置换出排在后面的金属,且盐溶液必须是 可溶的。但很活泼的金属(如钾、钙、钠)与盐的反应,并不能把金属置换出来,而是先与 水反应生成碱,再和盐起复分解反应。如: 钠与 CuSO4 溶液反应,2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4= Cu(OH)2↓ +2H2O ②金属和酸反应,应满足金属排在金属活动性顺序表的氢以前,且酸应非强氧化性酸。 如: 2Al + 3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2 ↑ 【例题解析】 例 1:稀释浓硫酸时应如何操作?为什么? 解析:稀释浓硫酸时,要沿着玻璃棒将浓硫酸缓慢地加入盛水的烧杯中,并同时搅拌以 使混合均匀,并且散热。而不能将水加入到浓硫酸中,因为浓硫酸稀释是个放热过程,放出 的热会使水沸腾而迸濺出来伤人。 例 2:用玻璃棒沾取浓硫酸滴在纸片上,观察有什么现象?表现了浓硫酸的什么性质? 5 实验室里可以用浓硫酸来干燥氯气、氢气等气体,是利用浓硫酸的什么性质? 解:观察到纸片变黒色。表现了浓硫酸的脱水性和强氧化性;利用了浓硫酸的吸水性。 例 3:用一种试剂就能区分盐酸、食盐溶液、澄清的石灰水,这种试剂是( ) A.酚酞 B.石蕊试液 C.氯化铁溶液 D.氢氧化钠溶液 答案:B 例 4:下表是某指示剂在一定的 PH 范围内所显示的颜色: 颜色 红 橙 绿 蓝 紫 PH 范围 1~3 4~5 6~7 8~10 11~14 向滴有少量该指示剂的 NaOH 溶液中,逐滴加入稀盐酸,出现的颜色变化是( ) A.由蓝到绿 B.由绿到蓝 C.由橙到绿 D.由红到紫 答案:A 【强化训练】 一、选择题 1.下列物质按氧化物、酸、碱、盐、混合物的顺序排列的是 ( ) A.水、碳酸、硫酸铁、碳酸钠、空气 B.五氧化二磷、乙酸、氢氧化钙、硫酸镁、胆矾 C.氯酸钾、硝酸、氢氧化铜、硫酸亚铁、天然气 D.氧化铁、磷酸、氢氧化钾、氯化钠、石油 2.下列物质的变化,必须通过盐溶液才能反应实现的是 ( ) A.CuO CuCl2 B.K2SO4 KCl C.CaCO3 CaCl2 D.Mg(OH)2 MgCl2 3.甲、乙、丙、丁分别是氢氧化钙溶液、硝酸钾溶液、碳酸钠溶液、盐酸中的一种。已 知甲和丙可以反应,甲和丁也可以反应,则下列说法正确的是( ) A. 甲一定是氢氧化钙溶液 B. 乙一定是硝酸钾溶液 C. 丙不可能是碳酸钠溶液 D. 丁只能是盐酸溶液 4.下列酸性氧化物和水化物的关系不对应的是 ( ) A.SiO2 H4SiO4 B.Cl2O HClO4 C.Mn2O7 HMnO4 D.N2O5 HNO3 5.某物质有如下结构:R-O-H,则关于该物质性质的推测正确的是 ( ) 6 A.一定呈碱性 B.一定呈酸性 C.可能呈碱性也可能呈酸性 D.若 R 为活泼金属,则为强碱 6.下列酸性氧化物和碱反应时,反应速率最慢的是 ( ) A.二氧化碳气体通入氨水中 B.二氧化硫气体通入澄清石灰水中 C.五氧化三磷投入溶液中 D.二氧化硅投入烧碱溶液中 7.下列碱和盐的反应能发生的是 ( ) A.氯化铜溶液中加入氢氧化铁 B.硝酸铝溶液中加入氨水 C.氢氧化钾溶液中加入硫化铜 D. 碳酸氨中加入氢氧化钾 8.已知三种酸的酸性 HA >HB> HC 则下列反应不正确的是 ( ) A.HA+ NaC=HC+ NaA B.HC+ NaB=HB+ NaC C.HB+ NaC=HC+ NaB D.HA+ NaB=HB+ NaA 9.下列反应能发生的是 ( ) A.氯化钠溶液和稀硫酸 B.氯化钠固体和浓磷酸共热 C.硝酸钠固体和浓盐酸 D.亚硫酸钠固体和中等浓度硫酸 10.已知金属硫化物和溶解性比较复杂,如 K2S、Na2S 为可溶性硫化物,FeS 、ZnS 为难 溶于水的硫化物,CuS 、Ag2S 为既难溶于水又难溶于强酸的硫化物。下列硫化物和酸的反应 不正确的是 A. Na2S+2HCl=H2S↑+2NaCl B. FeSO4+ H2S=FeS↓+ H2SO4 C.CuSO4+ H2S= CuS↓ + H2SO4 D. ZnS+2HCl=H2S↑+ ZnCl2 二、填空题 1.由铜制取氢氧化铜(分步完成)______________________________。 2.有氧化钙、三氧化硫、氢氧化钠溶液,盐酸、碳酸钠溶液五种物质,将其两两混合, 能发生多少个反应? 其中有氧化钙参加的反应有_______________________________。 其中有三氧化硫参加的反应有 ________________________________。 3.二氧化硫的水溶液具有中等强度酸性,二氧化碳的水溶液酸性较弱,下列溶液中通入 二氧化硫气体能反应的请写出相应的化学方程式。(不包括和水的反应) A.硫酸钠溶液 B.碳酸钠溶液 C.亚硫酸钠溶液 D.氯化钙溶液 【参考答案】 7 1.D 2.B 3.B 4.B 5.CD 6.D 7.BD 8.B 9.BD 10.B