資源簡介

第22講
酸與堿
知識梳理
【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】
一、溶液酸堿度的表示法——pH
1.溶液酸堿性用石蕊試液、酚酞試液等指示劑來測定。
2.pH（酸堿度）的測定：使用pH試紙。
3.pH的范圍：0～14。pH越小,溶液中H+濃度越大,酸性越強(qiáng)；pH越大,溶液中OH-濃度越大,堿性越強(qiáng)。
4.酸雨：正常雨水的pH約為5.6（因?yàn)槿苡蠧O2），pH<5.6的雨水稱為酸雨。
二、酸的通性
酸具有相似性質(zhì)的原因：酸在水中電離時，所生成的陽離子全部是H+。酸能分別與指示劑、某些金屬、某些金屬氧化物、堿、某些鹽發(fā)生反應(yīng)。
三、常見的酸
1.鹽酸：無色液體,工業(yè)鹽酸因含有Fe3+和Fe2+呈黃色或黃綠色,有刺激性氣味,易揮發(fā)。鹽酸是重要的化工產(chǎn)品,用于除銹、制藥等；胃酸中含有少量鹽酸,可幫助消化。
濃鹽酸具有揮發(fā)性,會在空氣中形成白霧，即濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體與空氣中的水蒸氣接觸，會形成鹽酸小液滴，須密封保存。濃鹽酸敞口放置在空氣中一段時間后,溶質(zhì)、溶液的質(zhì)量減小,溶劑的質(zhì)量不變,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。稀鹽酸不具有揮發(fā)性。
2.硫酸：無水硫酸是無色、油狀、黏稠的液體，能與水以任意比例互溶。硫酸是重要的化工原料，常用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、火藥、染料及冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等。在實(shí)驗(yàn)中常用作干燥劑。硫酸不易揮發(fā)。
濃硫酸的特性：
(1)吸水性：可吸收氣體中含有的水分。(常用作不與它反應(yīng)的氣體的干燥劑，如CO2、CO、H2、O2、HCl、CH4、N2、SO2等，不可以用于干燥NH3、H2S等氣體)
(2)脫水性：能把由碳、氫、氧等元素組成的化合物里的氫、氧元素按2∶1的比例從該化合物中奪取出來，使之發(fā)生碳化現(xiàn)象。
(3)強(qiáng)氧化性：濃硫酸的氧化性很強(qiáng)。常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁等金屬鈍化；加熱時，濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)。
(4)稀釋濃硫酸會放出大量的熱。注意該實(shí)驗(yàn)操作為把濃硫酸沿著燒杯壁慢慢地注入水中，并不斷攪動，使產(chǎn)生的熱量迅速擴(kuò)散。切不可把水直接倒入濃硫酸里。
濃硫酸須密封保存的原因：濃硫酸具有吸水性,易吸收空氣中的水蒸氣。濃硫酸敞口放置在空氣中一段時間后,溶質(zhì)的質(zhì)量不變,溶劑、溶液的質(zhì)量增加,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。稀硫酸不具有吸水性。
如果不慎將濃硫酸濺到皮膚或衣服上，應(yīng)先用干布拭去，然后用大量水沖洗，最后涂上3%~5%的碳酸氫鈉(小蘇打)溶液。
注意：濃硫酸的脫水性是指它能將木材、紙張、蔗糖等物質(zhì)中的氫、氧元素按水的組成比例奪去，而使它們變黑、碳化的過程，是化學(xué)變化；而吸水性是將被干燥物質(zhì)中現(xiàn)成的水分吸收，因此是物理變化。
3.硝酸：無色、具有刺激性氣味的液體，易揮發(fā)。濃硝酸在空氣中易形成硝酸小液滴進(jìn)而形成白霧，須密封保存。
硝酸有強(qiáng)氧化性，與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生H2；具有很強(qiáng)的腐蝕性，能強(qiáng)烈腐蝕衣服和皮膚，使用時應(yīng)小心。
四、堿的通性
堿具有相似性質(zhì)的原因：在水中電離時，所生成的陰離子全部是OH-。堿與酸堿指示劑、非金屬氧化物、酸、某些鹽等會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
五、常見的堿
1.氫氧化鈉：俗稱燒堿、火堿或苛性鈉，白色固體，極易溶于水形成堿性溶液，同時強(qiáng)烈放熱，易潮解（某些固態(tài)物質(zhì)暴露在空氣中因吸收空氣中的水分，表面潮濕并逐漸溶解的現(xiàn)象叫潮解），常用作干燥劑、制肥皂、造紙、除油污等。
固體NaOH、堿石灰（固體NaOH與CaO的混合物)、生石灰(主要成分為CaO)均可作為干燥劑，常用作不與它們反應(yīng)的氣體的干燥劑，如H2、O2、N2、CO、CH4、NH3等氣體，不可以用于干燥CO2、SO2、HCl等氣體。
氫氧化鈉須密封保存的原因：氫氧化鈉易吸收空氣中的水蒸氣而潮解,同時又能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)而變質(zhì)。氫氧化鈉敞口放置在空氣中會變質(zhì)屬于化學(xué)變化,因?yàn)樗鼤c空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉。如果不慎將堿液沾到皮膚上,要用較多的水沖洗,再涂上硼酸溶液。
氫氧化鈉具有強(qiáng)烈的腐蝕性，能與有機(jī)物反應(yīng)，使用時必須十分小心。氫氧化鈉會與玻璃的主要成分二氧化硅反應(yīng)，生成硅酸鈉。硅酸鈉是一種良好的玻璃黏合劑，故盛放NaOH溶液的瓶子要使用橡膠塞而不能用玻璃塞。
2.氫氧化鈣：俗稱熟石灰、消石灰，白色粉末，微溶于水，它的水溶液俗稱石灰水。氫氧化鈣也具有一定的腐蝕性，腐蝕性弱于氫氧化鈉。常用來制漂白粉、改良酸性土壤、配波爾多液、作建筑材料等。
六、中和反應(yīng)
1.中和反應(yīng)是指酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。中和反應(yīng)一定是復(fù)分解反應(yīng)，而復(fù)分解反應(yīng)不一定是中和反應(yīng)。中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
2.中和反應(yīng)的本質(zhì)是酸里的H+與堿里的OH-結(jié)合生成水。
【復(fù)習(xí)難點(diǎn)】
1.酸溶液一定是酸性溶液,但酸性溶液不一定是酸溶液,如KHSO4（鹽）溶液顯強(qiáng)酸性；同理堿溶液一定是堿性溶液,但堿性溶液不一定是堿溶液,如碳酸鈉溶液。
2.酸性溶液加水稀釋,溶液的pH不斷增大,接近于7,但始終pH<7；同理堿性溶液加水稀釋,溶液的pH不斷減小,但始終pH>7。
3.普通pH試紙測pH值的注意點(diǎn)：只能為正整數(shù),不能為小數(shù)及零。不能先用蒸餾水潤濕pH試紙,否則酸性溶液測得的pH偏大,堿性溶液測得的pH偏小。
4.酸的通性復(fù)習(xí)中,要注意有些明顯的反應(yīng)現(xiàn)象,如產(chǎn)生氣體（H2、CO2等）、沉淀及其顏色,如Fe3+、Fe2+、Cu2+等的顏色,Fe（OH）3、Cu（OH）2等的特殊顏色。
5.氫氧化鈉的潮解屬于物理變化。
【易考點(diǎn)】
1.酸與堿中的所有內(nèi)容都是初中化學(xué)的重點(diǎn),幾乎所有基礎(chǔ)知識點(diǎn)都為中考的易考點(diǎn),要求重點(diǎn)對本塊知識內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)。
2.根據(jù)酸與堿的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行相關(guān)計算。
3.根據(jù)酸與堿的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究。
考點(diǎn)精析
考點(diǎn)一
酸堿性與pH
例1、推理是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的思維方法，下列推理中，正確的是（）
A．酸溶液能使紫色石蕊試液變紅，能使紫色石蕊試液變紅的一定是酸
B．氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成鹽和水，所以屬于中和反應(yīng)
C．堿溶液的pH＞7，碳酸鈉溶液的pH也大于7，所以它屬于堿
D．氧化物有兩種元素組成，其中一種元素為氧元素，所以水屬于氧化物
【解題思路】能使石蕊試液變紅的溶液是酸性溶液，酸的溶液顯酸性，但顯酸性的不一定是酸的溶液，有些鹽的溶液也會顯酸性。中和反應(yīng)是酸與堿生成鹽和水的反應(yīng)，二氧化碳不屬于酸。堿性溶液的pH大于7，pH大于7的有可能不是堿性溶液，有些鹽的溶液也顯堿性。由兩種元素組成且其中一種是氧元素的化合物是氧化物，則水是氧化物，故選項(xiàng)D正確。
【參考答案】D
【方法歸納】此題是對酸與堿方面多個知識點(diǎn)的考查，主要是能對相關(guān)的知識有較全面的了解，屬基礎(chǔ)性識記知識考查題。
【易錯誤區(qū)】如果對酸堿性與酸和堿的關(guān)系一知半解，容易錯選A或C。
考點(diǎn)二探索酸的性質(zhì)
例2、【烏魯木齊】構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是一種重要的學(xué)習(xí)方法。如圖所示為關(guān)于硫酸化學(xué)性質(zhì)的知識網(wǎng)絡(luò)：“—”表示相連的兩種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)，“→”表示一種物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，A、B、C分別屬于不同類別的化合物，則A、B、C可能是()
A.NaOH、CuSO4、Na2CO3
B.KOH、HNO3、K2CO3
C.Ba（OH）2、CuSO4、CuO
D.NaOH、HCl、Ba（NO3）2
【解題思路】由酸的通性可知：酸能跟活潑金屬、金屬氧化物、鹽、堿等物質(zhì)反應(yīng)。由硫酸的化學(xué)性質(zhì)的知識網(wǎng)絡(luò)圖可知，B是由硫酸與其他物質(zhì)反應(yīng)制取的，且能與A、C反應(yīng)，A、B、C分別屬于不同類別的化合物。CuSO4、Na2CO3均屬于鹽，故選項(xiàng)A不符合要求。選項(xiàng)B中，KOH能與稀硫酸、稀硝酸發(fā)生中和反應(yīng)，且稀硝酸能與K2CO3反應(yīng)生成硝酸鉀、水和二氧化碳，而稀硫酸能與K2CO3反應(yīng)生成硫酸鉀、水和二氧化碳，且KOH、HNO3、K2CO3分別屬于堿、酸、鹽，故選項(xiàng)B符合要求。選項(xiàng)C中，Ba（OH）2能與稀硫酸發(fā)生中和反應(yīng)，能與CuSO4反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鋇沉淀，但CuSO4不能與CuO發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故選項(xiàng)C不符合要求。選項(xiàng)D中，NaOH能與稀硫酸、稀鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，但Ba（NO3）2不能與稀鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故選項(xiàng)D不符合要求。
【參考答案】B
【方法歸納】本題有一定難度，熟練掌握酸的化學(xué)性質(zhì)、硫酸的特性是正確解答本題的關(guān)鍵，采用代入驗(yàn)證法是正確解答本題的捷徑。
【易錯誤區(qū)】未通過硫酸的特性來進(jìn)行分析，從而得出錯誤的答案。
考點(diǎn)三
探索堿的性質(zhì)
請結(jié)合堿的四點(diǎn)化學(xué)性質(zhì)的歸納圖完成下列問題。（箭頭上方的物質(zhì)是指與堿反應(yīng)的物質(zhì)）
（1）堿溶液能使無色酚酞試液變
。
（2）氫氧化鈉暴露在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式為
，所以氫氧化鈉必須
保存。
（3）請幫小明補(bǔ)充完整性質(zhì)3箭頭上方的反應(yīng)物質(zhì)是
（填“酸”“堿”或“鹽”）。
（4）堿溶液有相似的化學(xué)性質(zhì)，是因?yàn)閴A溶液中都含有
（填化學(xué)符號）。
【解題思路】（1）堿性溶液能使無色酚酞試液變紅。（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，所以氫氧化鈉必須密封保存。（3）非金屬氧化物、酸會與堿反應(yīng)生成鹽和水。（4）堿溶液有相似的化學(xué)性質(zhì)，是因?yàn)閴A溶液中都含有OH-。
【參考答案】（1）紅
（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O密封
（3）酸
（4）OH-
【方法歸納】在解此類題時，首先分析圖示所表示的反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，然后結(jié)合學(xué)過的知識進(jìn)行解答。
【易錯誤區(qū)】需要對堿的性質(zhì)有全面的了解，才能正確地解答。
考點(diǎn)四
酸與堿的中和反應(yīng)
例4、室溫下,將鹽酸滴入裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中,用溫度計測出燒杯中溶液的溫度,溶液溫度隨加入稀鹽酸的質(zhì)量而變化，其關(guān)系如圖所示,請回答：
(1)由圖可知,鹽酸與氫氧化鈉發(fā)生的反應(yīng)是
(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
(2)從a到b的過程中,pH逐漸
,點(diǎn)b表示的含義為
。
(3)在點(diǎn)m時溶質(zhì)有
,在點(diǎn)n時pH
(填“大于”“小于”或“等于”)7。
【解題思路】(1)根據(jù)圖像可以看出隨著稀鹽酸的加入,溫度在逐漸地升高,故鹽酸與氫氧化鈉的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)燒杯中原來裝的是氫氧化鈉溶液,向其中滴入鹽酸,所以a到b過程中,氫氧化鈉逐漸減少,溶液的pH逐漸下降。在b點(diǎn),溫度不再上升,故在b點(diǎn)時鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng),生成氯化鈉和水,化學(xué)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H2O。(3)點(diǎn)m在a、b之間,此時氫氧化鈉沒有完全反應(yīng),所以此時溶液中的溶質(zhì)有未反應(yīng)完的氫氧化鈉和反應(yīng)生成的氯化鈉。點(diǎn)b時氫氧化鈉已完全反應(yīng),所以接著加入鹽酸,溶液的pH會降低,故點(diǎn)n時溶液的pH小于7。
【參考答案】(1)放熱
(2)減小鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)
(3)氫氧化鈉和氯化鈉小于
【方法歸納】本題考查了酸與堿的中和反應(yīng),堿的pH大于7,酸的pH小于7。應(yīng)學(xué)會從圖像中獲取各個點(diǎn)表示的有效信息并正確解題。
【易錯誤區(qū)】考慮點(diǎn)m時的溶質(zhì)有哪些時,容易忽略未反應(yīng)完的原有物質(zhì)氫氧化鈉。
考點(diǎn)五利用酸堿發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及圖表信息進(jìn)行計算
例5、取50.00g某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaOH溶液,向其中通入CO2氣體后,再向溶液中逐滴滴入18.25%的鹽酸,產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量（假設(shè)反應(yīng)后CO2完全逸出）與所加的鹽酸質(zhì)量之間的關(guān)系如下圖所示。
（1）計算原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（2）求NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶質(zhì)及其質(zhì)量。（保留兩位小數(shù)）
【解題思路】（1）根據(jù)圖像可知,加入50.00g鹽酸時氣體完全逸出,即反應(yīng)結(jié)束,此時溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈉,利用原子守恒可計算出氫氧化鈉的質(zhì)量。（2）由圖像可知,產(chǎn)生CO2前共消耗鹽酸12.50g小于產(chǎn)生全部CO2
所消耗鹽酸的質(zhì)量：50.00g-12.50g=37.50g,所以，溶質(zhì)不可能是氫氧化鈉和碳酸鈉，因?yàn)辂}酸先和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)（NaOH+HCl=NaCl+H2O）,再和碳酸鈉反應(yīng)(Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑),根據(jù)化學(xué)方程式可知，產(chǎn)生CO2前共消耗鹽酸的質(zhì)量應(yīng)大于產(chǎn)生全部CO2所消耗鹽酸的質(zhì)量。所以溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉,先是碳酸鈉與鹽酸反應(yīng),再是碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng),利用化學(xué)方程式來計算它們的質(zhì)量。
【參考答案】（1）由圖像可知,反應(yīng)結(jié)束時消耗鹽酸為50?00g,此時溶液中的溶質(zhì)為氯化鈉。
設(shè)原NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x,則由原子守恒可得：
答：原NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
（2）溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,則設(shè)它們的質(zhì)量分別為x、y,生成的NaHCO3為z。
解得y=10.50g
答：溶質(zhì)為碳酸鈉和碳酸氫鈉,質(zhì)量分別為6.63g、10.50g。
【方法歸納】本題主要考查了圖像和數(shù)據(jù)的分析及根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算,注意守恒法在解答中的應(yīng)用,須先明確反應(yīng)后溶質(zhì)的可能成分，然后進(jìn)行計算。
【易錯誤區(qū)】本題特別是第（2）小題有點(diǎn)繁瑣。難點(diǎn)在于：①要求從圖中獲取某些數(shù)據(jù)；②NaOH溶液中通入CO2,首先生成Na2CO3,當(dāng)NaOH反應(yīng)完后,如果繼續(xù)通CO2,則Na2CO3與其反應(yīng)生成NaHCO3。
談及與提升
例、在化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能考試中,有一題是鑒別碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液,小紅等幾位同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。
（1）寫出試管②中碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式：
。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小紅同學(xué)將①②兩支試管中的廢液倒入同一個干凈的燒杯中,看到廢液渾濁,就對廢液進(jìn)行了過濾,小紅等幾位同學(xué)對濾液的成分又進(jìn)行了探究。
【提出問題】濾液中除水外還含有哪些物質(zhì)？
【猜想】小紅認(rèn)為：只含氫氧化鈉。
小明認(rèn)為：可能含有氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣。
小亮認(rèn)為：可能含有氫氧化鈉和碳酸鈉。
你認(rèn)為還可能是
（寫一種猜想）。
【討論】你認(rèn)為小紅、小明、小亮三位同學(xué)中誰的猜想不合理,請說明理由。
。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)證明你的猜想正確。
【實(shí)驗(yàn)分析】小亮同學(xué)針對自己的猜想進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
你認(rèn)為小亮同學(xué)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷是否正確？并請說明理由
。
【反思拓展】
①在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)的成分時,除考慮生成物外還需考慮
。
②通過以上探究,你認(rèn)為應(yīng)怎樣處理上述實(shí)驗(yàn)后的廢液才能倒入下水道？
。
【解題思路】（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)原理書寫化學(xué)方程式。（2）【猜想】根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)時,可能剛好完全反應(yīng),也可能其中的一種過量,結(jié)合題中的猜想進(jìn)行分析。【討論】根據(jù)碳酸根離子和鈣離子會生成沉淀進(jìn)行分析。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】根據(jù)猜想,只要設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氫氧化鈣存在進(jìn)行分析。【實(shí)驗(yàn)分析】根據(jù)鹽酸也可以與氫氧化鈉反應(yīng)進(jìn)行分析。【反思拓展】①根據(jù)反應(yīng)剩余的物質(zhì)進(jìn)行分析。②根據(jù)上面的推導(dǎo)可知廢液顯堿性,不能直接排入下水道。
【參考答案】（1）Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH（2）氫氧化鈉和氫氧化鈣小明猜想不合理,因?yàn)镹a2CO3和Ca（OH）2能發(fā)生反應(yīng),不能共存通入二氧化碳?xì)怏w（或滴加可溶性碳酸鹽溶液）試管中出現(xiàn)白色渾濁不正確,因有氫氧化鈉存在,鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，滴入幾滴稀鹽酸的量太少,不會立即出現(xiàn)氣泡,但Na2CO3有可能存在①反應(yīng)物是否有剩余
②在廢液中加酸至溶液的pH=7
【方法歸納】熟練掌握酸、堿、鹽的性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵。
【易錯誤區(qū)】出錯較多的是實(shí)驗(yàn)分析步驟,常被認(rèn)為是正確的,誤以為只要有Na2CO3存在,滴入鹽酸,就能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。實(shí)際上滴入的鹽酸須先把NaOH反應(yīng)完,然后再跟Na2CO3反應(yīng)。
【考點(diǎn)范圍】酸、堿、鹽的性質(zhì)探究。
專項(xiàng)訓(xùn)練
拓展訓(xùn)練
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