【物質的變化與酸鹼性】
一、物理變化和化學變化
(1)物理變化:變化中沒有新物質產生,只有形態、狀態的改變。
微觀:分子之間的距離發生改變。
(2)化學變化:變化中有新物質產生。
微觀:構成物質分子的原子重新進行組合,形成了新的分子。
(3)區別與聯絡
根本區別:變化中有沒有新的物質生成。
兩者的聯絡:化學變化一定能伴隨著物理變化;物理變化不一定有伴隨化學變化。
二、物理性質與化學性質
(描述時通常有“能”“會”“易”“具有”等詞)
(1)物理性質:不需要發生化學變化就能表現出來的性質,主要表現為顏色、狀態、氣味、密度、硬度和熔點沸點以及溶解性等。
(2)化學性質:只在化學變化中表現出來的性質,比如:酸鹼性,可燃性,氧化性等。
三、電離
1。一些物質溶解於水或受熱熔化而解離成自由移動離子的過程叫電離。
2。電離方程式:
NaCl = Na+ + Cl - KNO3 = K+ + NO3- NaOH = Na+ + OH - Na2SO4 = 2Na+ + SO42-
四、酸和鹼
1。酸的定義:物質在水中電離時,生成的陽離子全部都是氫離子(H+)的化合物叫做酸。
鹽酸:HCl = H+ + Cl- 硝酸:HNO3 = H+ + NO3 - 硫酸:H2SO4 = 2H+ + SO42-
2鹼的定義:電離時產生的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。
氫氧化鈉:NaOH = Na+ + OH- 氫氧化鈣:Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH -
氫氧化鋁:Al(OH)3 = Al3+ + 3OH -
溫馨提示:
酸性物質不一定是酸,比如橘子汁是含有酸。同樣的,鹼性物質不一定是鹼。
五、物質的酸鹼性和pH
1.
酸鹼指示劑
在酸性和鹼性溶液裡能顯示出不同顏色的物質。常見的酸鹼指示劑有紫色石蕊試液和無色酚酞試液。且石蕊遇酸變紅,遇鹼變藍;酚酞遇酸不變色,遇鹼變紅。但酸鹼指示劑試液只能夠測定物質的酸鹼性,不能定量反映酸鹼性的強弱。
2.
酸鹼度--pH
酸鹼度是指溶液酸鹼性的強弱程度,用pH來表示。pH的範圍通常在0到14 之間。
測定物質酸鹼性強弱最常用、最簡單的方法是使用pH 試紙,這種試紙在酸鹼性強弱不同的溶液裡會顯示出不同的顏色。
用pH試紙測試的方法比較粗略,精確的測試可使用一種稱為酸度計的儀器。
測定的方法是:用潔淨的玻璃棒蘸取被測試的溶液,滴在pH 試紙上,將試紙顯示的顏色與標準比色卡對照,看與哪種顏色最接近,從而確定被測溶液的pH。
【常見的酸】
一、鹽酸
1.
鹽酸的物理性質
(1)組成:是氯化氫的水溶液(混合物) 。
(2)純鹽酸是無色透明的液體,工業鹽酸因含雜質,而顯黃色(鐵離子存在)。
(3)濃鹽酸是無色,有刺激性氣味和酸味的液體,具有揮發性和腐蝕性。跟空氣中的水蒸氣重新結合成鹽酸的小液滴(即白霧),揮發後質量和濃度均變小。
2.
鹽酸的化學性質
(1)跟酸鹼指示劑起作用顯示不同的顏色。 紫色石蕊試液遇鹽酸變成紅色,酚酞試液遇鹽酸不變色。
(2)將鐵釘放入鹽酸溶液中, 鐵釘表面產生氣泡,溶液顏色也變為淺綠色。
反應方程式:
Fe+2HCl= FeCl2+H2↑
特別提醒
:金屬鐵與鹽酸反應,生成的是亞鐵離子,因此溶液由無色變為淺綠色。
(3)向盛有一枚生鏽的鐵釘的試管中加入鹽酸,振盪,過會兒觀察現象:鐵鏽消失,溶液變成黃色,反應方程式:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入鹽酸,微微加熱,觀察現象:黑色粉末消失,溶液變成藍色,反應方程式:
CuO+2HCl= CuCl2+ H2O
(4)將稀鹽酸滴入裝有Cu(OH)2的試管中。觀察到現象:藍色絮狀沉澱消失
反應方程式:
Cu(OH)2+ 2HCl=2 H2O+ CuCl2
(5)稀鹽酸中滴加硝酸銀溶液,觀察到現象:產生白色沉澱
反應方程式:
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
把雞蛋殼放入盛有鹽酸的試管中,將燃著的火柴伸入試管口。現象:蛋殼表面產生氣泡,燃著的木條伸入後會熄滅。反應方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
3.
鹽酸的化學性質
向盛有少量氧化銅粉末的試管中加入鹽酸,微微加熱,觀察現象:黑色粉末消失,溶液變成藍色
反應方程式:
CuO+2HCl= CuCl2+ H2O
反應方程式:
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
把雞蛋殼放入盛有鹽酸的試管中,將燃著的火柴伸入試管口。
現象:蛋殼表面產生氣泡,燃著的木條伸入後會熄滅。反應方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
4.
鹽酸的用途
鹽酸是重要的化工原料,用於金屬表面除鏽,製造藥物(如鹽痠麻黃素,氯化鋅等),人的胃液裡含少量的鹽酸,可以助消化。
二、
硫酸和硝酸
1.
硫酸和的物理性質
純硫酸是一種無色油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數為98。3%,其密度為1。84g·cm-3。硫酸是一種高沸點難揮發的強酸,易溶於水,能以任意比與水混溶。濃硫酸溶解時放出大量的熱,因此濃硫酸稀釋時應該把濃硫酸沿著器壁(或玻璃棒)慢慢地注入水裡,並不斷攪拌。若將水倒入濃硫酸中,溫度可達到173℃,導致酸液飛濺。
濃硫酸具有吸水性,因此將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其質量將變大,密度將減小,濃度變小,體積增大,這是因為濃硫酸具有吸水性。
2.
硫酸的化學性質
濃硫酸具有脫水性,吸水性和腐蝕性。
(1)脫水性
①就硫酸而言,脫水性是濃硫酸的性質,而非稀硫酸的性質,即濃硫酸有脫水性且脫水性很強。
②物質被濃硫酸脫水的過程是
化學
變化的過程,反應時,濃硫酸按水分子中氫氧原子數的比(2∶1)奪取被脫水物中的氫原子和氧原子。
③可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物
質中的有機物,被脫水後生成了黑色的炭(碳化)。
(2)吸水性
:濃硫酸能直接吸收空氣中的水分,具有吸水性,因此,實驗室常用濃硫酸作為乾燥劑,用來乾燥氧氣等氣體。
(3)腐蝕性:
如果濃硫酸不小心滴到手上,應馬上用幹抹布抹去,然後用大量的水(或小蘇打水)沖洗。將稀硫酸分別滴入盛有鋅粒,氧化鐵粉末,氧化銅粉末和氫氧化銅,氯化鋇溶液的試管中,如圖所示:
觀察到的現象依次為: 化學方程式如下:
(1)鋅粒表面有氣泡產生。
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2
↑
(2)氧化鐵消失,溶液變成黃色。
Fe2O3+3H2SO4==Fe2
(SO4)3+3H2O
(3)黑色粉末消失,溶液變成藍色。
CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
(4)氫氧化銅消失。溶液變為藍色。
Cu
(OH)2+ H2SO4=CuSO4+2H2O
(5)產生白色沉澱。
BaCl2+ H2SO4=BaSO4
↓+2HCl
3.
硫酸的用途
硫酸是重要的化工原料,用於生產化肥,火藥農藥,冶煉金屬和精煉石油以及金屬除鏽等。
4.
硝酸
硝酸具有很強的腐蝕性和氧化性,濃硝酸具有揮發性。濃硝酸見光易分解,故實驗室中濃硝酸一般密封儲存在棕色瓶中。
三、酸的共性(H+)
1、能使酸鹼指示劑變色,能使紫色石蕊試液變紅,無色酚酞不變色。
2、金屬 + 酸 =鹽+氫氣
將鋅、鐵等金屬放入酸中,有氣泡產生。經檢驗,該氣體能燃燒,併發出淡藍色的火焰,氣體是
氫氣
。這說明酸能和某些金屬反應生成氫氣。
寫出鋅、鐵與硫酸,鋁、鎂和鹽酸反應的化學方程式:
Zn+ H2SO4=ZnSO4+H2
↑
、
Fe+ H2SO4=FeSO4+H2
↑
2Al+6HCl=3H2
↑ + 2AlCl3
、
Mg+2HCl=H2
↑ + MgCl2
3、金屬氧化物 + 酸 = 鹽+水將生鏽的鐵釘放入硫酸中,鐵鏽會消失,並生成
黃
色溶液,一段時間後會有氣泡產生。
這說明酸能和金屬氧化物反應生成鹽和水。請寫出生鏽的鐵釘與硫酸反應的化學方程式:
Fe2O3+ 3H2SO4 = 3H2O + Fe2(SO4)3
、
Fe+ H2SO4=FeSO4+H2
↑
氧化銅、氧化鎂等也能與酸反應,請寫出與鹽酸反應的方程式:
CuO+2HCl= CuCl2+ H2O
、
MgO+2HCl=MgCl2+ H2O
4、鹼+酸 = 鹽+水
在藍色的氫氧化銅沉澱中加入鹽酸,沉澱會溶解,變為藍色溶液。
這說明酸能和鹼反應產生鹽和水。請寫出氫氧化銅和鹽酸,氫氧化鐵和硫酸反應的方程式:
Cu(OH)2+ 2HCl=2 H2O+ CuCl2
、
2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3+6 H2O
應用:除去酸性或鹼性物質。 如胃酸過多,需服用胃舒平A1(OH)3 ,寫出方程式:
Al(OH)3+3HCl=3H2O+ AlCl3
5、鹽 +酸 = 新鹽+新酸
在石灰石、大理石上滴加鹽酸,有氣泡產生,該氣體能使燃燒的木條熄滅,該氣體是
CO2
。
說明酸能和某些鹽反應。石灰石和鹽酸反應的方程式:
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑
。
此外,鹽酸還能和硝酸銀反應;硫酸還能和氯化鋇反應,寫出方程式:
HCl+AgNO3
=AgCl↓+HNO3
、
BaCl2+ H2SO4=BaSO4
↓+2HCl
應用:製取二氧化碳(實驗室一般只用石灰石或大理石和稀鹽酸反應制取,不用濃鹽酸是因為
濃鹽酸易揮發,使生成的氣體含氯化氫雜質
;不用稀硫酸是因為
反應生成的硫酸鈣為微溶物,包裹在碳酸鈣表面,阻礙反應進行
)
四、離子的檢驗
檢驗Cl-:
取樣,先加AgNO3,觀察有無白色沉澱產生,再加稀硝酸,若沉澱不溶解,就證明有Cl-
檢驗SO42-:
方法一:
取未知液少許,加入足量的稀鹽酸,無明顯變化(排除Ag+、CO32-);再加入氯化鋇溶液,如果出現白色沉澱,則說明未知液中一定有SO42-。
【此方法適用範圍是所有溶液】
方法二:
取樣,先加Ba(NO3)2,有無白色沉澱產生,再加入稀硝酸,若沉澱不溶解,就證明有SO42-。
檢驗CO32-:
取樣,加入稀鹽酸,產生氣體,再將氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,則溶液中存在
CO32-。【這是教材中的說法,其實也可能是HCO3-】
【常見的鹼】
一、
氫氧化鈉和氫氧化鈣的物理化學性質
1、鹼的定義::電離時生成的陰離子
全部都是氫氧根離子
的化合物
2、氫氧化鈉與氫氧化鈣物理性質的比較
3、氫氧化鈉和氫氧化鈣化學性質、用途、製取的比較
二、鹼的通性(
OH-)
1、鹼的通性
①可溶性鹼使指示劑變色,使紫色石蕊試液變藍色,使無色酚酞試液變紅色。
②跟某些非金屬氧化物反應,生成鹽和水。
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③跟酸反應,生成鹽和水
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
④跟某些鹽反應,生成另一種鹼和另一種鹽。【鹼必須可溶】
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓
2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2↓ Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+ 2NaOH
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓
三、燒鹼變質問題
1、氫氧化鈉變質原因:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2、驗證是否變質的方法:
A(加入酸)取樣,加
過量的
稀鹽酸,如果有氣泡產生,說明氫氧化鈉已經變質:
NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
b(加入鹼)取樣,加氫氧化鈣溶液,如果有白色沉澱產生,說明氫氧化鈉已經變質:
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
c(加入鹽)取樣,加氯化鈣(或硝酸鈣)溶液,如果有白色沉澱產生,說明NaOH已經變質:Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓
3、變質程度的探究:部分變質(既有氫氧化鈉,又有碳酸鈉)或完全變質(全是碳酸鈉)
①取樣,(如果是固體,就需要加適量水,使固體完全溶解),加過量的氯化鈣(或硝酸鈣) 溶液,如果有白色沉澱產生,說明碳酸鈉存在:
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓ 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3↓
②過濾,向濾液中滴加酚酞溶液觀察濾液是否變紅。
結論:如果濾液變紅,說明氫氧化鈉存在,氫氧化鈉部分變質。如果濾液不變紅,則證明氫
氧化鈉部分變質
【酸和鹼之間的反應】
一、酸鹼反應的實驗
中和反應:定義:鹼跟酸作用生成鹽和水的反應叫酸鹼反應。
化學方程式:NaOH+ HCl= H2O+ NaCl
結論:酸與鹼之間發生反應能生成鹽和水,而且都放出熱量。
一、
酸鹼中和反應的實質
從上述實驗可知:開始滴加鹽酸至恰好完全反應,燒杯中的氫氧根離子減少,氯離子增多,鈉離子不變。
可知,酸和鹼反應實質:酸電離產生的氫離子和鹼電離產生的氫氧根離子結合生成了水。
可用如下式子表示: H+ + OH- = H2O
三、
酸鹼反應的實際應用
1。 胃酸過多, 潰瘍或胃疼等通常需要服用含有氫氧化鋁等抗酸劑的藥物來緩解疼。
化學方程式:
Al
2。 材料:一輛盛有濃鹽酸的罐車在環灣大道瑞昌路上橋口處洩露,兩輛消防車迅速趕到現場先用熟 石灰Ca(OH)2進行處理,又耗水20噸稀釋處理。這次事故因處理得當、及時,所以沒有對路面和花草造成太大影響。也不會造成環境汙染。
化學方程式
(OH)3+ 3HCl= AlCl3 +3H2O
:
3。 蜜蜂和馬蜂都是蜂,被同樣屬於蜂的兩種蜂蜇,一種用鹼液處理,一種用酸液處理。
原因:蜜蜂毒液顯(酸 )性,可用肥皂水,馬蜂毒液顯(鹼)性,可用食醋。
4。 為什麼被蚊蟲叮咬過之後會覺得痛癢?有什麼辦法可消除腫痛?
[查閱資料]蚊蟲叮咬時能在人的面板內分泌出蟻酸刺激面板,蟻酸是一種有機酸,化學名稱叫做甲酸,化學式為HCOOH;
Ca
(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
可以用NaOH來中和胃酸、蟻酸嗎?為什麼?
5。 改良土壤酸性(氫氧化鈣與硫酸反應)
可塗抹一些含有鹼性物質(如氨水NH3·H2O)的藥水
不可以,因為NaOH的鹼性太強,具有強的腐蝕性
處理酸性工業廢水(氫氧化鈉與硫酸反應)
Ca
(OH)2 + H2SO4= CaSO4 +2H2O
電離時生成
陽離子(或
離子)和
陰離子的化合物,是酸與鹼反應的產物。
1、(1)碳酸鈉,化學式
2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
【幾種重要的鹽】
,
一、常見的鹽
狀固體,
金屬
溶於水,俗名
銨根
。
(2)碳酸鈉晶體化學式
酸根
,我們把這種晶體裡含有一定數目水分子的物質稱為
,所含的水稱為
。
(3)在常溫下乾燥的空氣裡,Na2CO3·10H2O會逐漸失去結晶水而成為碳酸鈉粉末,這個過程叫做
Na2CO3
。化學方程式為:
白色粉末
,所以分化是
易
變化。
(4)向盛有碳酸鈉溶液的試管中滴加無色酚酞試液,觀察到的現象為:
純鹼 、 蘇打
。
說明碳酸鈉的水溶液呈
Na2CO310H2O
性。利用碳酸鈉的這種性質,它用來蒸饅頭、煮粥、制洗滌劑、
造紙、紡織等等。
(5)碳酸鈉能和酸、某些鹼、某些鹽反應,請寫出下面反應方程式和現象:
①碳酸鈉和稀硫酸反應:
結晶水合物
②碳酸鈉和稀鹽酸反應:
結晶水
現象:有
分化
放出,燃著的火柴放在試管口會
Na2CO3·10H2O = Na2CO3 + 10H2O
③碳酸鈉和氫氧化鈣反應:
化學
現象:溶液中出現
溶液變紅
④碳酸鈉和氯化鋇反應:
鹼
⑤碳酸鈉和氯化鈣反應:
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
現象:溶液中出現
Na2CO3+2HCl= 2NaCl+CO2↑+H2O
(6)CO32- 的檢驗方法:向待測液中滴加稀鹽酸,若產生氣泡,且氣體能使澄清石灰水變渾濁,則證明待測液中含有CO32- 。
2、(1)碳酸鈣,化學式
氣體
熄滅
,是一種
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
溶的固體,大理石、石灰石、漢白玉、貝殼、蛋殼等的主要成分都是
白色沉澱
。
(2)碳酸鈣會和稀鹽酸反應:
BaCl2+Na2CO3=2NaCl+BaCO3↓
(實驗室製取
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓
的原理)
(3)碳酸鈣高溫會分解:
白色沉澱
C
C
(工業製取
aCO3
的原理)
(4)自然界中的碳酸鈣及其用途:
①潔白純淨的碳酸鈣岩石叫
難
,也叫
CaCO3
;
②因含雜質而有花紋的碳酸鈣岩石叫
CaCO3+2HCl = CaCl2+CO2↑+H2O
;
③質地緻密的碳酸鈣岩石叫
CO2
。
④碳酸鈣是重要的
CaCO3
材料,主要用途是生產
CaO
。
3、(1)氯化鈉(食鹽),化學式
+ CO2↑
CO2
,
漢白石
固體、
漢白玉
溶於水。
(2)氯化鈉來源:①
大理石
製鹽、②
石灰石
撈鹽、③
建築
曬鹽
(3)氯化鈉用途:
①配製醫用
水泥
;原理:一定濃度的氯化鈉溶液可以維持細胞正常形態和生理活動。
②農業
;原理:飽滿的種子密度大容易
,不飽滿的種子密度小容易
NaCl
。
③工業用氯化鈉為原料可制
白色
、
易
、
井水
、
鹽湖
等;
④生活中的
海水
,醃漬蔬菜等;原理:食鹽可以使食物脫水,來抑制微生的滋生。
⑤用氯化鈉消除公路上的
生理鹽水
等。原理:氯化鈉溶於水降低了水的凝固點,使雪容易熔化。
⑥清洗傷口;原理:濃的食鹽溶液會使細胞內的水滲出,使蛋白質凝固,具有
選種
作用。
(4)聯合制鹼法又稱侯氏制鹼法,用於在工業上製取純鹼(Na2CO3),由侯德榜於1943年發明,是世界上廣泛採用的制純鹼法。具體過程為:在飽和氨鹽水中(氨氣,氯化鈉都達到飽和的溶液)通入二氧化碳從而發生如下反應:反應中的碳酸氫鈉由於溶解度低而析出,可以進一步煅燒分解為碳酸鈉,水和二氧化碳,其中二氧化碳可以再次進入反應重複利用。反應方程式如下: NH3+H2O+CO2=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
沉
浮
碳酸鈉
CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑ AgNO3+HCl =AgCl↓+HNO3
氫氧化鈉
氯氣
FeCl3 + 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl CuSO4 + 2NaOH =Cu(OH)2↓+ Na2SO4
鹽酸
調味品
Na2CO3 + CaCl2 =CaCO3↓+2NaCl AgNO3 + NaCl =AgCl↓+NaNO3
積雪
殺菌
二 、鹽的通性
兩種化合物相互交換成分後生成兩種新的化合物的反應。
1
、鹽+酸→新酸+新鹽
2
、鹽+鹼→新鹼 + 新鹽 (反應物都要可溶)
:溶液中自由移動離子數目減少,反應前後各元素化合價均不變。
3
、鹽+鹽→ 新鹽 +新鹽(反應物都要可溶)
化合物互相交換成分後,能產生水或氣體或沉澱。
三、複分解反應
1.
定義:
鉀鈉銨和硝酸鹽遇水都能溶完全;鹽酸鹽不溶氯化銀;
硫酸鹽鈣銀微溶,鋇不溶;碳酸鹽可溶鉀鈉銨,鎂微溶;鉀鈉鋇銨鹼可溶,鈣微溶。
說明:“溶”表示這種物質可溶於水,“不”表示不溶於水,“微”表示微溶於水,“揮”表示揮發性,“-”表示這種物質不存在或遇到水就分解了。
2.
(1)氮肥的作用:能促使作物的莖、葉生長茂盛,葉色濃綠。
(2)磷肥的作用:能促使作物根系發達,增強抗旱 抗寒能力,促進作物提早成熟,籽粒增多、籽粒飽滿。
(3)鉀肥的作用:能促使作物生長健壯,莖稈粗硬,增強抗倒伏能力,並能促進糖份和澱粉的生成。