第三节 酸和碱的反应.docx
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第三节酸和碱的反应
第三节酸和碱的反应
教学目标:
认知目标:
1.了解酸碱中和反应中pH的变化和热量变化;
2.了解盐的组成特点,能初步判断怎样的物质属于盐类;
能力目标:
1.能够通过酸与碱的反应现象,得出中和反应中酸碱性变化及热量变化;
2.能够通过实验探究来认识金属活动性顺序,并能根据此对简单的置换反应进行判断;
情感目标:
1.初步感受对立统一的思想;
2.初步了解酸碱中和对日常生活生产的重要性。
教学重点与难点:
1.金属活动性顺序表及其应用;
2.复分解反应发生的条件;
3.盐的分类及命名,中和反应
探究实验:
1.氢氧化钠溶液与稀盐酸反应的现象与结论的分析;
2.实验来检验金属的活动性顺序
知识整理:
一.中和反应
1.实验:
氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
实验步骤
实验现象
实验结论
1.在盛有氢氧化钠溶液烧杯中滴加2~3d酚酞试剂,插入一支温度计,测量溶液的温度。
用胶头滴管吸取稀盐酸逐滴加入氢氧化钠溶液中,观察现象,并且测量溶液温度。
烧杯中液体呈红色;
反应前溶液的温度为15℃左右。
烧杯内溶液的颜色由红色突然变成无色
反应后溶液的温度为25℃左右。
氢氧化钠溶液呈碱性,能使无色酚酞变成红色。
pH>7
发生化学反应,生成物NaCl
为中性,pH=7:
NaOH+HCl==NaCl+H2O
该反应为放热反应。
2.取实验1后所得的溶液,滴加1滴氢氧化钠溶液,观察颜色
滴加NaOH溶液后,溶液变为红色
滴加NaOH后,溶液中氢氧化钠过量,溶液呈碱性,使无色酚酞变为红色,pH>7。
3.取实验1所得的少量溶液置于蒸发皿中,加热,蒸发,观察。
蒸发皿中出现白色固体
该固体为NaCl晶体。
注:
氢氧化钠溶液与稀盐酸反应,若不滴加酸碱指示剂,反应无现象,无法判断恰好完全反应的时刻。
结论:
(1)中和反应:
酸与碱反应,生成盐和水的一类反应,即:
酸+碱→盐+水
如:
Cu(OH)2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O;Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O
(2)中和反应为放热反应
(3)中和反应在日常生活、生产中的应用
A.酸性土壤可以用熟石灰来改良;
B.胃酸过多,可以用氢氧化铝等来治疗;
C.处理工厂的一些废水2NH3·H2O+H2SO4==(NH4)2SO4+2H2O
D.昆虫叮咬的止痛、消肿酸性与碱性中和(涂肥皂水[碱性]或食醋[酸性])
2.复分解反应的条件:
生成物有沉淀析出、或有气体放出、或有水生成。
复分解反应的类型:
(1)酸+金属氧化物→盐+水
注:
该反应大部分情况都能发生
2HNO3+CuO==Cu(NO3)2+H2O;3H2SO4+Fe2O3==Fe2(SO4)3+3H2O;
6HCl+Al2O3==2AlCl3+3H2O;
(2)酸+盐→新盐+新酸
这种反应类型包括两种:
A.酸与碳酸盐反应,
酸+碳酸盐→新盐+二氧化碳+水
2HCl+CaCO3==CaCl2+CO2↑+H2O;H2SO4+Na2CO3==Na2SO4+CO2↑+H2O;
2HNO3+CuCO3==Cu(NO3)2+CO2↑+H2O;
B.特殊盐与酸反应产生沉淀,可溶性的酸和盐反应生成不溶性的酸或盐。
HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3;H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl
(3)酸+碱→盐+水
注:
该类反应大部分情况均可进行
HCl+NaOH==NaCl+H2O;Cu(OH)2+2HNO3==Cu(NO3)2+2H2O;
H2SO4+Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O;
(4)碱+盐→新碱+新盐
条件:
反应物都可溶;生成物至少有一种不溶
如:
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4;Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;
MgSO4+Ba(OH)2==Mg(OH)2↓+BaSO4↓
(5)盐+盐=两种新盐
条件:
反应物都可溶;生成物至少有一种不溶
如:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4;NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
二.盐
1.常见的盐:
食盐(NaCl)、汉白玉中主要成分(CaCO3)、净水剂明矾含有的[Al2(SO4)3]、小苏打(NaHCO3)、
2.盐的组成:
盐是由金属离子和酸根离子构成。
AnBm==nAm++mBn-;
从盐的化学式可以看出,盐可以由酸和碱反应得到的
如:
K2SO4可由KOH和H2SO4反应得到的:
2KOH+H2SO4==K2SO4+2H2O;
KNO3可由KOH和HNO3反应得到的:
KOH+HNO3==KNO3+H2O;
CaSO4可由Ca(OH)2和H2SO4反应得到的:
Ca(OH)2+H2SO4==CaSO4+H2O;
KCl可由KOH和HCl反应得到的:
KOH+HCl==KCl+H2O;
根据盐的组成,盐可以分为钠盐、钾盐等,或硫酸盐、硝酸盐等。
3.盐的命名:
酸根离子为无氧酸根离子的,命名为“某化某”,如:
NaCl“氯化钠”,CuS“硫化铜”等,
酸根离子为含氧酸根离子的,命名为“某酸某”,如:
CuSO4“硫酸铜”,Fe(NO3)3“硝酸铁”等
4.盐的溶解性
(1)钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐均可溶;
(2)碳酸盐除了K+、Na+、NH4+外,MgCO3微溶,其余都不溶,磷酸盐除了K+、Na+、NH4+外,其余都不溶;
(3)盐酸盐除了AgCl不溶之外,其余都可溶的;
(4)硫酸盐除了CaSO4、Ag2SO4微溶,BaSO4不溶,其余都可溶;
(5)碱除了KOH、NaOH、NH3·H2O、Ba(OH)2可溶,Ca(OH)2微溶,其余都不溶。
5.盐的化学性质
(1)盐+盐→两种新盐
注:
反应物均可溶,生成物至少一种不溶
(2)金属+盐溶液==新金属+新盐溶液
如:
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag;
条件:
a.在金属活动性顺序表中,金属在被置换出新金属之前;
b.金属要除了Na,K,Ca等活泼金属,如钠投入硫酸铜溶液中:
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2↓
c.盐溶液,即盐均要可溶性的
d.金属与盐中的金属,离得越远,越容易发生反应。
如,Fe投入到Cu(NO3)2、Hg(NO3)2混合溶液中,铁先与Hg(NO3)2反应,然后与Cu(NO3)2反应
Zn、Fe同时投入到Cu(NO3)2溶液中,Cu(NO3)2先与Zn反应,只有当Zn全部反应完,才与Fe反应。
可以根据某些实验事实,来比较金属活动性的强弱
如:
(1)锌能与盐酸发生置换反应,而铜不能。
故活动性Zn>Cu
(2)相同条件下,镁与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈:
故活动性Mg>Fe
(3)铁能从硫酸铜溶液中置换出铜:
故活动性Fe>Cu
实验:
设计实验证明铝、铁、铜三种金属活动性强弱顺序。
实验所需药品:
铝片、铁钉、铜片、稀盐酸、硫酸铝溶液
实验仪器:
烧杯
实验报告:
实验步骤
实验现象
结论或化学方程式
1.将铝片、铁钉、铜片充分打磨后,分别投入到稀盐酸中,观察现象。
铝片、铁片表面出现大量气泡。
铜片表面没有现象。
铝片、铁片能与稀盐酸反应,
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑
活动性:
Al>H,Fe>H,
铜片不能与稀盐酸反应,
活动性:
Cu 2.用铁钉投入到硫酸铝溶液中,片刻后,取出铁钉观察现象。 铁钉表面没有明显现象 铁钉不能与硫酸铝溶液反应 活动性: Fe 结论: 金属活动性顺序由强到弱排列为: Al>Fe>Cu 另可设计实验: 实验所需药品: 铁钉、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液 实验仪器: 烧杯 实验步骤 实验现象 结论或化学方程式 1.将铁钉投入硫酸铜溶液,片刻后取出铁钉观察 铁钉表面出现红色物质 铁钉能与硫酸铜溶液反应 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu 金属活动性: Fe>Cu 2.将铁钉投入到硫酸铝溶液中,片刻后,取出铁钉观察现象。 铁钉表面没有明显现象 铁钉不能与硫酸铝溶液反应 活动性: Fe 结论: 金属活动性顺序由强到弱排列为: Al>Fe>Cu 例题选解: 例1下列反应中属于中和反应的是() A.CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2OB.CaO+H2O==Ca(OH)2 C.2NaOH+H2SO4==Na2SO4+H2OD.BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl 分析: 所谓中和反应就是指酸和碱生成盐和水的一类反应。 中和反应一定是复分解反应,复分解反应不一定是中和反应,生成盐和水的反应不一定是中和反应。 例2制作松花蛋所用的配料主要有纯碱、食盐、生石灰和草木灰(主要成分为K2CO3)和水等物质,制作时只需要将它们混合并充分搅拌,这个过程中能发生的复分解反应共有() A.1个B.2个C.3个D.4个 分析: 相互混合后Na2CO3、NaCl、CaO、K2CO3和H2O,可能发生反应如下: CaO+H2O==Ca(OH)2;Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH;K2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2KOH;共3个反应,其中后两个属于复分解反应。 故答案为B。 例3某钡盐具有不易被X射线透过的性质,医疗上常把它作为X射线透视肠胃的内服药剂,俗称“钡餐”,已知Ba2+有很强的毒性,那么你认为下列物质中最适宜用作“钡餐”的是() A.BaCO3B.BaSO4C.BaCl2D.Ba(NO3)2 分析: C、D溶于水后可电离出Ba2+,造成中毒,A不溶于水,但是能与胃液中的盐酸发生反应生成BaCl2,BaCl2溶于水电离出Ba2+,造成中毒;而BaSO4既不溶于水,也不能溶于盐酸,不能电离出Ba2+,不会中毒。 故答案为B。 例4下列各组的离子,能大量共存于同一溶液的是() A.H+、Na+、CO32-B.Cu2+、Cl-、SO42-C.Fe3+、SO42-、OH-D.Ca2+、NO3-、CO32- 分析: 要使复分解反应发生,必须要有水、沉淀或者气体生成。 换句话说,若溶液中的离子既不结合成水,也不结合成沉淀或气体,则相互间能共存,否则不能共存。 A中H+、CO32-可结合成H2CO3,易分解生成H2O、CO2,故不能共存。 C、D中Fe3+与OH-、Ca2+与CO32-都可结合成沉淀,故也不能共存。 而B中,Cu2+、Cl-、SO42-彼此之间既不能组合成水,也不能结合成气体或沉淀,可大量共存,故答案为B。 注意: 有关于此类离子共存的习题,一般考虑如下离子不能大量共存: H+: OH-、CO32-; OH-: H+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+、NH4+等; CO32-: OH-、Ca2+、Cu2+、Ba2+; Cl-: Ag+ SO42-: Ba2+; 例5弹簧秤下挂着一重物A,烧杯中盛有溶液B,试根据要求回答下列问题: (1)若A为铁块,B为稀硫酸,则将A放入B中,过一会儿,弹簧秤的读数将(“变大”、“变小”或“不变”,下同)____________。 (2)若A为铁块,B为硫酸铜溶液,则将A放入B中,过一会儿,弹簧秤的读数将________。 分析: 有关于这种类型的习题,与物理中浮力知识相关联。 (1)铁与稀硫酸反应后,铁被溶解,质量减少,溶液的溶质由硫酸转变为硫酸亚铁,质量增加,溶液的密度增加,根据F(浮)=ρ(液)gV可知,铁块受到的浮力也相应增加,所以,G(铁块)==F(浮)+F(拉),弹簧秤的读数即F(拉)应减小。 类似的, (2)中,铁和硫酸铜溶液反应: Fe+CuSO4==FeSO4+Cu,金属质量增加,溶液溶质质量减少,溶液密度减少,F(浮)变小,拉力即弹簧秤读数变大。 同步练习 1.做馒头的面团发酵过度会发酸,要除去酸味,可在面团中加入() A.氢氧化钠B.氧化钙C.碳酸钠D.氯化钠 2.下列各组物质相互间不能发生反应的是() A.NaOH、HClB.BaCl2、Na2CO3C.NaCl、Na2SO4D.CuSO4、KOH 3.有M、N、R三种金属,将M和N浸入稀盐酸中,N溶解,M不溶解;将M浸入R的硫酸盐溶液中,在M的表面有R析出,则M、N、R的金属活动性由强到弱可排列为() A.R>M>NB.N>R>MC.R>N>MD.N>M>R 4.CuSO4不能用下列哪种容器盛放() A.铁质容器B.铜质容器C.银质容器D.塑料容器 5.下列各组物质的混合物,溶液质量不发生改变的是() A.氢氧化钾溶液与盐酸B.氯化钡溶液与稀盐酸 C.碳酸钡溶液与盐酸D.铜和硝酸汞溶液 6.下列关于碱的说法中,正确的是() A.凡能电离出氢氧根离子的化合物是碱B.能使无色酚酞变成红色的化合物是碱 C.溶液的pH大于7的化合物可能是碱 D.100g10%NaOH溶液与100g10%的盐酸充分反应后,溶液呈中性 7.下列试剂中,能将Na2CO3、NaCl、BaCl2三种物质的溶液一次鉴别出来的是() A.盐酸B.稀硫酸C.石蕊试剂D.澄清石灰水 8.若将50g18%的NaOH溶液和50g18%的盐酸混合,下列叙述正确的是() A.混合溶液的pH=7B.溶液混合前后的温度不变 C.混合溶液质量为100gD.混合溶液中生成物的溶质质量分数仍为18% 9.已知甲、乙两种物质的相对分子质量分别为M和N。 若将甲、乙两种物质的溶液混合,当溶液中甲和乙的质量比为2M: N时,充分反应后溶液的pH=7,则甲和乙应是下列物质中的() A.盐酸和氢氧化钾B.碳酸钠和氢氧化钡C.盐酸和氢氧化钙D.氢氧化钠和硫酸 10.分别将下列物质,同时加到水中,得到无色透明溶液的是() A.Ba(NO3)2、Na2SO4B.CuSO4、NaOHC.AgNO3、HClD.NaCl、KNO3 11.利用无色酚酞试剂就能鉴别的一组溶液是() A.BaCl2、H2SO4、HClB.NaOH、KOH、HCl C.K2CO3、Na2CO3、KClD.NaCl、NaOH、HCl 12.下列各组内的离子,在溶液中不能大量共存的是() A.H+、SO42-、Ba2+、NO3-B.Ca2+、H+、NO3-、Cl- C.Mg2+、K+、NO3-、Cl-D.K+、Na+、Mg2+、SO42- 13.小明学习化学之后,想在家里用化学方法来鉴别碱面(主要成分为碳酸钠)和食盐,你认为下列方法可行的是() A.观察它们的颜色B.分别倒入水中观察是否溶解C.取少量分别倒入食醋D.分别尝它们的味道 14.向下表中的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量。 反应过程中产生的气体或沉淀的质量与加入质量关系,符合下图曲线描述的是() 序号 甲 乙 A 铜、锌的混合物粉末 稀盐酸 B 硝酸和稀硫酸的混合溶液 氯化钡溶液 C 氢氧化钠和氯化钠的混合溶液 稀盐酸 D 盐酸和氯化铜的混合溶液 氢氧化钠溶液 15.下列物质中,一般不跟其他物质发生复分解反应的是() A.KNO3B.NaClC.CuSO4D.Mg(OH)2 16.将8g氧化钙投入92g水中,充分溶解,所得溶液的质量分数为() A.等于8%B.大于8%C.小于8%D.无法确定 17.现有13.5g氯化铜样品,将它与足量的硝酸银充分反应后,得到氯化银29g,则此样品中可能混有的物质是() A.BaCl2B.KClC.ZnCl2D.CaCl2 18.下列对实验过程的评价正确的是() A.某固体中加稀盐酸产生无色气体,证明该固体中一定含有CO32-; B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液中一定含有SO42-; C.某无色溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变成红色,该溶液不一定是碱; D.某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,该溶液中一定有Cl-。 19.如图所示,在一只盛有氢氧化钡溶液的烧杯中,悬浮着一只塑料球(不与其他物质反应,且密度1.6×103kg/m3),若小心地向杯中加入适量的30%的稀硫酸(没有溢出杯外)静置后,塑料球的沉浮情况及其烧杯底部受到的压力与原来相比() A.上浮,压力不变B.上浮,压力增大 C.下沉,压力增大D.下沉,压力不变 20.下列各组物质中能在pH=1的溶液中大量共存,且得到无色透明溶液的是() A.BaCl2、NaNO3、KOH、MgCl2B.Cu(NO3)2、NaCl、H2SO4、KNO3 C.Na2CO3、NaCl、KNO3、NH4ClD.ZnSO4、Mg(NO3)2、NaNO3、KCl 21.学校化学实验室也是一个污染源,全国数以万计的高效、中学的化学实验室每天都在排放着成分复杂的污染物。 为此某学校化学研究小组拟进行如下实验,以粗略测试刚做完实验的实验室(甲)空气中全部酸性气体的含量。 步骤如下: (1)取样[因实验在另一间没有污染的实验室(乙)进行]; 请你设计取出适量化学实验室(甲)空气样品的方法: __________________________________________。 (2)按右图所示的装置将取得的气体进行实验,问: 图中装置A的作用是______________;装置C的作用是__________________,若酸性气体含有二氧化硫,请写出A装置中发生的化学方程式: _________________________________。 (3)计算: 若取样气体100mL,装置C的读数为99.0mL,则实验室(甲)空气中酸性气体总含量为: _____%(计算式为: 酸性气体总含量= ) 分析: ①一般空气中含二氧化碳约为0.03%,此样品中由实验室废气产生的酸性气体约为_________% ②请你提出在进行化学实验时,减少实验室对人类生存环境污染的一种做法: _________________________。 22.小明在爸爸的实验室里看见到如右图所示的“保温瓶式量热计”。 这种仪器由保温和测温两部分组成的,它不让反应产生的热散失出去,也不让外界的热传递进来,可用于测量化学反应产生的热量。 爸爸将不同浓度的酸(A)和碱(B)溶液各100mL在量热计中混合,让小明记录了每次混合前后量热计重温度的升高值△t,得到下表。 编号 100mLA 100mLB △t(℃) 1 3.65%HCl 4.00%NaOH 7 2 9.80%H2SO4 8.00%NaOH 14 3 9.80%H2SO4 4.00%NaOH 7 4 3.65%HCl 2.00%NaOH 3.5 请就此实验回答下列问题: (1)盐酸、硫酸与氢氧化钠反应是_________反应。 (填“吸热”或“放热”) (2)第1次和第3次实验中温度升高相同的可能原因是: _________________________________。 (3)分析上述数据可知下列因素中,与反应放出或吸收热量多少有关的是() A.使用盐酸还是硫酸B.量热计的保温效果C.参加反应的酸或碱的量 23.请你利用石灰石、纯碱、水等来制备一定质量的氢氧化钠,写出相关的化学方程式,并注明反应类型。 ______________________________________________________(): ______________________________________________________(): ______________________________________________________(): 24.在分开盛放的A、B两溶液中,共含有K+、Cu2+、Zn2+、Ba2+、Fe3+、NO3-、OH-、SO42-8种离子,两溶液中所含离子各不相同,已知A溶液中含有4种阳离子和2种阴离子,其余全在B溶液中,则B溶液中所含有的离子应该是(填离子符号)________和________。 25.向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉,充分反应后过滤,得到固体不溶物A和滤液。 将A放入少量的稀硫酸中,有气体产生。 则A中一定含有___________,可能含有_________,滤液中一定含有的溶质是________________。 26.用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),写出有关的化学方程式 (1)氯化钾(碳酸钾)_____________________________________________; (2)氯化亚铁(氯化铜)___________________________________________; (3)硝酸铁(氯化铁)_____________________________________________; (4)硝酸钠(硝酸钡)_____________________________________________。 27.用图示的装置进行实验可以使气球膨胀或缩小。 装置说明: 一个容积较大的广口瓶,瓶塞上装有分液漏斗A、B和玻璃导管,控制漏斗上的活塞开关可以随时滴加溶液,导管伸入瓶内的部分与一个小气球紧密连接,导管另一端与空气相通。 (1)装置的气密性是本实验是否成功的关键。 关闭A、B的活塞,将广口瓶浸没在冰水中(室内温度为25℃),如果装置气密性良好,会出现什么现象? ____________________________________________________________________________________ (2)让瓶内充满二氧化碳气体,先向广口瓶中加入A的溶液,振荡广口瓶,气球膨胀;再向广口瓶中滴加B中的溶液,振荡广口瓶,气球又缩小,如此重复操作,气球可以反复膨胀和缩小。 则: 分液漏斗A中可能是_______溶液;分液漏斗B中可能是_________溶液。 写出上述有关反应中一个化学方程式_______________________________________。 28.化学反应往往伴随着发生一些现象,但CO2和NaOH溶液的反应没有明显现象发生。 为了通过一些现象说明CO2和NaOH发生了现象说明CO2和NaOH发生了反应,某班同学分两种做了如下探究实验: (1)第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中(如图所示),看到试管内液面上升。 这种现象是因为试管内外产生() A.温度差B.重力差C.压强差D.浮力差 (2)第二组同学从中得到启发,也设计了如下实验装置进行探究: 你认为能达到实验设计要求的是() (3)同学们通过分析讨论,认为第一组的实验中产生液面上升这种现象的原因
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