資源簡介

第一講 酸與堿
[銜接導入]
石灰家族
石灰是人們生活中常見的物質。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石灰乳、堿石灰等的兄弟姐妹，還有他們的媽媽，媽媽叫石灰石。剛學化學的同學，可能對于他們各自的面貌還弄不清楚，我來介紹一下：
石灰石，生在深山里，是一種青色的石頭。石灰石的山，一般風景較優美，如桂林多石灰石，那里青山綠水，有許多大溶洞，形成了許多石筍、石鐘乳。石灰石比較堅硬，鐵路的路基常用石灰石來建筑。石灰石的主要化學成分是碳酸鈣（CaCO3），她又是水泥和其它工業的原料。與石灰石成分相同的是她的妹妹，名叫大理石，她長得潔白、晶亮，漂亮極了，她是高級建筑物的裝飾材料。石灰石通過鍛燒變成生石灰。
生石灰的成分是氧化鈣（CaO），白色塊狀物，他的吸水性很強，常用作干燥劑，它與水反應變成熟石灰。
熟石灰的成分是氫氧化鈣〔Ca(OH)2〕，白色粉末，具有強烈的腐蝕性，因此又名苛性鈣，主要用作建筑材料，室內墻壁、砌磚的料漿缺她不行。化工方面用她制漂白粉，因為她是生石灰加水消化而成的，因此又名消石灰。
石灰乳是混濁的石灰水，又稱氫氧化鈣混濁液，它是固體和液體的混合物。常用來涂刷舊墻壁、配制波爾多（與硫酸銅配合）和石硫合劑（于硫磺配合）用作農藥殺蟲。
石灰水是氫氧化鈣的溶液。石灰乳澄清（通過靜置）后的上層清液是飽和的石灰水，堿性很強，家庭里用它來做米豆腐。
堿石灰，是氧化鈣與氫氧化鈉的混合物
[知識新授]
一、酸：電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物。
根據酸分子里有無氧原子分為：含氧酸(H2SO4 、HNO3、H3PO4)無氧酸(HCl、H2S名稱為：硫氫酸)
酸的通性：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
特別提醒：
回憶HCl和H2SO4的個性，濃硫酸的稀釋過程與操作
二、堿：電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。
堿的通性：
(1)
(2)
(3)
(4)
三、中和反應的定義：酸與堿作用生成鹽和水的反應叫中和反應。中和反應屬于復分解反應。
中和反應的應用：(1)改變土壤的酸堿性 (2)處理工廠的廢水 (3)用于醫藥
四、常見物質的性質
①鹽酸：鹽酸是氯化氫氣體的水溶液。純凈的鹽酸是無色有刺激性酸味的液體，有揮發性(打開瓶蓋，有白霧產生)和腐蝕性。工業鹽酸常因含有雜質(FeCl3)而呈黃色。如果把濃鹽酸長期敞口放置在空氣中，濃鹽酸的質量會變小，溶質的質量分數會變小。
②硫酸：純硫酸是無色粘稠油狀液體，難揮發，密度較大，約為1.84g/cm3，可與水互溶。常用的濃硫酸質量分數是98％。濃硫酸具有很強的腐蝕性。如果濃硫酸不慎濺到皮膚上，要先用干布擦去，然后用大量水沖洗，最后用小蘇打溶液沖洗，嚴重時立即送醫院。
a．濃硫酸具有吸水性：濃硫酸還能直接吸收空氣或其他氣體中的水分，而具有吸水性。因此，濃硫酸常用作某些氣體的干燥劑。
b．濃硫酸具有脫水性：用玻璃棒蘸取少量濃硫酸點在紙上或火柴梗上，可觀察到紙上或火柴梗因炭化而變黑。
c．濃硫酸的稀釋：濃硫酸易溶于水，溶解時放出大量的熱。在稀釋濃硫酸時，必須把濃硫酸慢慢地沿玻璃棒或容器壁流入水里，并不時地攪拌，切不可把水倒進濃硫酸里。不要把水加到濃硫酸里濃硫酸的稀釋。如果濃硫酸不慎濺到皮膚上，要先用干布擦去，然后用大量水沖洗，最后用小蘇打溶液沖洗，嚴重時立即送醫院。
③硝酸：濃硝酸具有揮發性和腐蝕性。由于濃硝酸見光易分解，所以在實驗中，濃硝酸應盛放在棕色瓶子內。
④常見兩種堿的個性可通過下表對比：

氫氧化鈉(NaOH)
氫氧化鈣(Ca(OH)2)
俗名
火堿、燒堿、苛性鈉
消石灰、熟石灰
顏色、狀態
白色固體
白色粉末狀固體
溶解性
極易溶于水，并放出大量的熱
微溶于水，溶解度隨溫度升高而降低
潮解
在空氣中吸收水分，易潮解
能吸收少量水分
腐蝕性
強烈腐蝕性
強烈腐蝕性
[經典例題]
[例1]現有三種常見治療胃病藥品的標簽：
INDICALM
消化藥片
每片含250mg
碳酸鈣
Stamachease
減緩胃痛
每片含250mg
氫氧化鎂
Fast digestion
幫助消化
每片含250mg
氧化鎂
①
②
③
藥品中所含的物質均能中和胃里過量的鹽酸，下列關于三種藥片中和胃酸的能力比較，正確的是(　　)
A．①=②=③ B．①＞②＞③ C．③＞②＞① D．②＞③＞①
[例2]如圖所示，錐形瓶中盛有氣體X，膠頭滴管中盛有液體Y．若擠壓膠頭滴管使液體滴入瓶中，振蕩一段時間后可見小氣球a膨脹鼓起．下列各組X、Y物質不會出現上述現象的是(　　)
X
Y
A
CO2
Ca(OH)2
B
CO2
NaOH
C
CO
Ba(OH)2
D
SO2
NaOH
[例3]向一定量硫酸和硫酸銅的混合溶液中，逐滴加入一定質量分數的氫氧化鈉溶液，直至過量．某同學依據實驗事實繪制了如圖所示的曲線．下列說法正確的是(　　)
A．a至b段對應溶液的pH逐漸減小
B．b點對應溶液中的溶質為硫酸鈉
C．c點對應溶液中的溶質種類最少
D．a至d段硫酸鈉的質量逐漸增大
[例4]一定量的NaOH溶液中逐滴加入等質量分數的稀鹽酸，下列各物質的量與所加入稀鹽酸的質量關系不正確的是(　　)
A．B．C．D．
[例5]閱讀材料，回答問題：二氧化硫是酸性氧化物，易溶于水，且跟水化合生成亞硫酸：SO2+H2O=H2SO3．亞硫酸很不穩定，容易分解生成二氧化硫和水：H2SO3=SO2+H2O．二氧化硫能漂白某些有色物質，如將二氧化硫通入品紅溶液中，能使品紅溶液褪色．二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物質反應而生成不穩定的無色物質．這種無色物質容易分解而使有色物質恢復原來的顏色．
某學生課外活動小組利用右圖所示裝置，分別做如下實驗：
(1)在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變為紅色，冷卻后恢復無色，則此溶液可能是　　 溶液．加熱時，溶液由無色變為紅色的原因是　 　．
(2)在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復紅色，則原溶液可能是　 　溶液．
[例6]像科學家一樣“做科學”﹣﹣探秘氫氧化鈉
實驗室有一瓶長期暴露在空氣中的氫氧化鈉固體樣品，觀察發現，樣品表面出現了大量的白色粉末．某興趣小組的同學對該樣品進行了探究．請回答下列問題：
(1)實驗證明，這份氫氧化鈉已經變質，但不能確定是否完全變質．請你從下列藥品中選擇合適的試劑，探究氫氧化鈉是否完全變質．
藥品：蒸餾水、酚酞試液、稀鹽酸、氯化鈣溶液．
你的實驗方案是　 　．用化學方程式表示該實驗中所依據的化學反應原理：　 　．
(2)如果給你一份未知濃度的稀硫酸，要求通過定量實驗，測定氫氧化鈉變質的程度(即樣品中氫氧化鈉的含量)，請你給出具體的實驗方案．
實驗方案
反應的化學方程式
(3)實驗證明，氫氧化鈉部分變質，請你設計一個提純該樣品的實驗方案，以得到純凈的氫氧化鈉固體．
提純樣品應采用的試劑是　　．
實驗方案
反應的化學方程式
[例7]金屬鎂可與熱水反應生成一種堿和一種氣體．某同學將鎂條放在熱水中煮沸，趁熱取出部分溶液，滴加酚酞試液，溶液變為紅色，放置在空氣中一段時間后，發現溶液的紅色褪去了．請根據以上信息回答：
(1)鎂條與熱水反應的化學方程式為　 　；
(2)反應后溶液滴加酚酞試液變紅色，說明　 　；
(3)請你對放置一段時間后溶液紅色褪去這種現象進行探究．(只要提出假設、方案，不需要說出方案實施的具體結果)
假設一：熱的Mg(OH)2溶液與空氣的CO2反應，生成鹽，溶液褪色．
方案一：向熱的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞試液，再通入CO2，觀察溶液顏色變化．
假設二：　 　．
方案二：　 　．
[例8]實驗小組研究鹽酸、氫氧化鈣兩種物質的化學性質，做了如圖所示8個實驗．
已知：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(1)實驗后某試管中為黃色溶液，該試管中發生反應的化學方程式為　 　．
(2)實驗后某試管中為紅色溶液，向其中加入足量的　 　，溶液變為無色．由此推斷，該試管中最初盛有的物質是　 　．
(3)實驗后某試管中只得到無色溶液，向其中加入足量的Na2CO3溶液，無明顯現象．由此推斷，該試管中最初發生反應的化學方程式為　 　，原無色溶液中的溶質是　 　(寫出一種可能即可)．
[例9]某興趣小組在探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的實驗中，做了如圖所示的實驗．
(1)將足量的氫氧化鈉濃溶液裝入分液漏斗中，先打開閥門K1，廣口瓶中發生反應的化學方程式為　 　，待氫氧化鈉溶液完全進入廣口瓶之后立即關閉K1，充分反應后，打開止水夾K2，觀察到的現象是　 　，產生上述現象的主要原因是：　　 ．
(2)同學們將實驗后的廢液倒入燒杯中并過濾，取濾液于試管中加入足量的稀鹽酸，無氣泡產生，說明廢液中的溶質為　 　(寫出所有可能)．
[例10]將稀鹽酸慢慢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量而變化如圖所示：
①由圖知，稀鹽酸與氫氧化鈉溶液發生的反應是　 　(填“放熱”或“吸熱”)反應．
②從A到B過程中，燒杯中溶液的pH逐漸　　 ．B點表示的含義是　　 ．
③加入n時溶質有　 　 加入鹽酸到m時pH　 　7(大于小于等于)
[課后作業]
在Ca(OH)2的飽和溶液中加入下列物質，冷卻至室溫，溶液的pH沒有改變的是(　　)
A．CO2 B．CaO C．Cu(NO3)2 D．HCl
裝有50g稀硫酸的小燒杯中，不斷慢慢滴加10%的Ba(OH)2溶液至過量．有關量的變化情況見圖(橫坐標表示氫氧化鋇溶液的質量，縱坐標表示小燒杯中量的變化)．其中肯定不正確的是(　　)
A． B． C． D．
二氧化硫氣體是造成酸雨的主要氣體，其水溶液叫亞硫酸(H2SO3)．硫化氫(H2S)是一種具有臭雞蛋氣味的劇毒氣體，其水溶液叫氫硫酸．已知相同的條件下，氫硫酸的酸性弱于亞硫酸．在室溫下向飽和的亞硫酸溶液中通入過量的硫化氫氣體，反應的化學方程式為：2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O．則下圖中溶液的pH隨通入硫化氫體積的變化曲線示意圖正確的是(　　)
A． B． C． D．
向含有CuCl2和HCl的混合溶液100g中，逐滴加入質量分數為10%NaOH溶液，參加反應的NaOH溶液質量與生成沉淀質量關系如圖，僅考慮沉淀為Cu(OH)2．則下列說法不正確的(　　)
A．整個反應過程中，氯離子個數不變
B．P點溶液中的溶質不止一種
C．沉淀完全時，m1的數值為80
D．P點溶液比M點溶液中氯化鈉的質量分數小
已知：NH3+HCl=NH4Cl；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3+3H2↑，現有一學生用廢棄的鋁制易拉罐做了如下幾組課外小實驗，結果發現罐子先變癟，然后又重新鼓起的是(　　)
A．在充滿CO2氣體的易拉罐中加入足量的燒堿溶液，然后迅速封好口
B．在充滿CO氣體的易拉罐中加入足量的燒堿溶液，然后迅速封好口
C．在充滿H2氣體的易拉罐中加入足量的稀鹽酸，然后迅速封好口
D．在充滿NH3氣體的易拉罐中加入足量的稀鹽酸，然后迅速封好口
打開濃鹽酸試劑瓶，發現瓶口有“白霧”出現．已知鹽酸中含有水分子(H2O)、氫離子(H+)和氯離子(Cl﹣)．下列實驗能證明“白霧”中含有氫離子的是(　　)
A．①③ B．②④ C．①②④ D．①③④
在研究酸和堿的化學性質時，某小組同學想證明：稀H2SO4與NaOH溶液混合后，雖然仍為無色溶液，但確實發生了化學反應．請與他們一起完成實驗方案的設計、實施和評價．
①方案一：測定稀H2SO4與NaOH溶液混合前后的pH(20℃)．測定某NaOH溶液的pH，pH大于7，測定某稀H2SO4的pH，pH小于7．將一定量的稀H2SO4加入該NaOH溶液中，混合均勻后測定其pH，pH 小于7．
結論：稀H2SO4與NaOH溶液發生了化學反應，并且　　 過量．
②方案二：觀察　 　．(根據圖示實驗步驟，概括方案要點)
結論：稀H2SO4與NaOH溶液發生了化學反應，反應的化學方程式為　 　．
③上述兩個方案在設計思想上的相同點是　 　．
④為了進一步獲取稀H2SO4與NaOH溶液確實發生了化學反應的證據，依據中和反應是　 　(選填“放熱”、“吸熱”或“無熱量變化”)的反應，采用同溫下的稀H2SO4與NaOH溶液進行實驗，整個實驗中至少需要測定溶液溫度　　 次．
我們知道二氧化碳與水反應生成碳酸，那么二氧化硫與水是否也能反應生成一種酸呢？某實驗小組對此進行探究，設計的探究過程如下．請你回答其中的有關問題：
(1)做出假設：　 　；
(2)設計方案
(3)查閱資料：你認為該實驗小組需要掌握的資料內容中應包括(填序號)　　
①二氧化硫易溶于水 ②酸能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅 ③SO2不與濃硫酸反應 ④二氧化硫有毒，能與堿溶液反應生成鹽和水
(4)實驗：
①實驗過程中裝置C內石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明　 　．
②裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到藍色石蕊試紙上，未見試紙顏色發生變化，當有二氧化硫氣體通過時發現濕潤的藍色石蕊試紙變紅．此現象說明　 　　 　，此過程中反應的化學方程式為　 　．
③裝置E的作用是　　 ．
(5)結論：原假設　 　(填“成立”或“不成立”)
某校化學興趣小組同學發現，長期使用的熱水壺底部有一層水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣．他們為了測定水垢中碳酸鈣的含量，將足量鹽酸加入到12.5g水垢中，產生CO2氣體的情況如圖所示．
(1)從圖中可以看出，12.5g水垢與足量鹽酸反應后生成的CO2最多是　 　g．
(2)水垢中碳酸鈣的質量分數是多少？
小明同學將13.9g含雜質的純堿樣品(碳酸鈉與氯化鈉的混合物)與90.5g稀鹽酸相混合，充分反應，測得反應生成氣體的質量(m)與反應時間(t)的數據如表所示：
反應時間t/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
氣體質量m/g
0
0.88
1.76
2.64
3.52
4.4
4.4
根據題目要求，回答下列問題：
(1)碳酸鈉完全反應后，生成CO2的質量為　　 g
(2)請在下面的坐標圖中，畫出反應是生成氣體的質量(m)隨時間(t)變化的曲線．
(3)求完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．
　
[參考答案]
[經典例題]
1．C
2．C．
3．C．
4．D．
5．(1)溶有SO2 的品紅；SO2 氣體逸出，品紅溶液恢復紅色．(2)稀氨水和酚酞．
6．(1)取少量待測液于試管，加入足量氯化鈣或氯化鋇溶液至不再產生白色沉淀；再向靜置后的上述試管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液變紅，則說明氫氧化鈉部分變質；如果溶液沒有變紅，則說明氫氧化鈉完全變質．
(2)
實驗方案
反應的化學方程式
(1)稱出空燒杯的質量；
(2)稱出燒杯和氫氧化鈉樣品的總質量；
(3)用試管取出足量的稀硫酸，稱出燒杯和氫氧化鈉樣品和盛有稀硫酸試管的總質量；
(4)將試管中的稀硫酸倒入盛有氫氧化鈉樣品的燒杯里，充分反應后稱量其總 質量，記錄數據；
(5)根據實驗測得的數據計算氫氧化鈉的含量．
H2SO4+Na2CO3═Na2SO4+H2O+CO2↑
(3)
實驗方案
反應的化學方程式
(1)將燒堿樣品放入試管中，加水振蕩，
(2)向上述溶液中逐滴加入澄清石灰水至不再產生沉淀過濾，
(3)然后將濾液蒸發至晶體析出
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
7．(1)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；
(2)溶液呈堿性；
(3)假設二：溫度降低溶解度變小；
方案二：加熱褪色的溶液，觀察溶液顏色變化．(其余合理答案亦可)
8．(1)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
(2)鹽酸，無色酚酞試液．
(3)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaCl．
9．(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；U型管中的溶液有部分沿導管進入廣口瓶，廣口瓶中出現渾濁，注射器中的液體自動噴入U型管，且變為紅色；
二氧化碳與氫氧化鈉反應，瓶內壓強減小
(2)NaOH或NaOH和Ca(OH)2．
10．①放熱；②減小，氫氧化鈉和鹽酸恰好完全反應；③氯化鈉、氫氧化鈉，小于．
[課后作業]
1．B．
2．B．
3．B
4．C．
5．AD．
6．D．
7．(1)稀H2SO4；
(2)向滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由紅色變為無色；2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
(3)混合前后溶液的酸堿性是否發生了變化；
(4)放熱，三．
8．(1)二氧化硫能與水反應生成酸(或二氧化硫不能與水反應)；
(2)①②③④．
(4)①二氧化硫氣體不能使干燥石紫試紙變色；
②水不能使藍色石蕊試紙變色；SO2溶于水生成酸能使藍色石蕊試紙變色；SO2+H2O═H2SO3；
③吸收二氧化硫氣體，避免污染空氣；
(5)成立．
9．(1)3.3；(2)60%．
10．(1)4.4；(2)；(3)：完全反應后所得溶液中溶質的質量分數為15%．

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