7.2 常见的酸和碱

【教学目标】

认知目标：

1．知道浓硫酸、浓盐酸的物理性质；了解盐酸、稀硫酸的主要化学性质及用途；

2．知道烧碱、消石灰、氨水的物理性质；了解氢氧化钠、氢氧化钙的主要化学性质和用途；

3．认识强酸和强碱的腐蚀性；浓硫酸和硝酸的强氧化性；

4．初步认识常见的复分解反应；

5．认识常见的酸、碱在生活、生产中的应用

能力目标：

1．初步学会应用科学探究的方法认识酸和碱的性质；

2．初步了解在探究过程中应用归纳、总结等科学手段

情感目标：从酸碱在生活生产应用，使学生了解其重要性

教学重点与难点：

1．浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的性质；稀盐酸、稀硫酸的化学性质；

2．碱的性质

3．复分解反应

探究实验

1．  浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸的物理性质比较

2．  稀硫酸和稀盐酸的化学性质比较

知识整理：

复习：物质的分类

酸、碱、盐的概念

（1）酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。如：HCl、HNO₃、H₂SO₄、H₂CO₃等。

HCl==H⁺+Cl^-；H₂SO₄==2H⁺+SO₄^2-；

电离通式：H_nR==nH⁺+R^n-；

（2）碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。如：NaOH、Ca(OH)₂等。

NaOH==Na⁺+OH^-；Ca(OH)₂==Ca²⁺+2OH^-；

电离通式：R(OH)_n==Rⁿ⁺+nOH^-；

（3）盐：电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。如：NaCl、NH₄NO₃等。

NaCl==Na⁺+Cl^-；NH₄NO₃==NH₄⁺+NO₃^-；

一、常见的酸

1．生活中常用的酸：胃液中含有的盐酸（HCl），蓄电池中含有硫酸（H₂SO₄），酸雨中含有的硫酸及硝酸（HNO₃），食醋中含有的醋酸（CH₃COOH或HAc）；饮料中可能含有的碳酸、柠檬酸等

2．酸的分类：无氧酸（如HCl）、含氧酸（HNO₃）等

3．浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸的物理性质

注意：浓硫酸具有一定的特性：

（1）吸水性（物理性质）用于气体干燥，但除NH₃等碱性气体除外[2NH₃ + H₂SO₄ == (NH₄)₂SO₄]

（2）脱水性（化学性质）——黑面包实验（浓硫酸与蔗糖反应，使之炭化。）

（3）强氧化性，腐蚀性——与金属发生反应，不生成氢气而是水

在加热的条件下，能与排在氢后面的金属（如Cu）反应，如：

Cu+2H₂SO₄（浓）△==CuSO₄+SO₂↑+H₂O

      又如，浓硫酸与铁反应后，能生成一层致密的氧化膜，

（4）浓硫酸的稀释：酸入水，沿器壁，不断搅拌

浓硫酸溶于水放出大量的水，足以使水分沸腾，并且水的密度小于浓硫酸的密度。如果把水倒入浓硫酸中，水就会浮在浓硫酸上面，溶解时放出大量的热，致使水沸腾而使硫酸液滴向四周飞溅而造成事故。

（5）安全事故的处理：首先迅速用抹布将其擦拭，然后用大量水冲洗，最后用3%~5%的NaHCO₃涂敷。

稀硫酸溅到皮肤上后，应该马上冲洗，因为随着稀硫酸中溶剂的蒸发，也会变成浓硫酸。

4．酸的化学性质

（1）实验：稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸化学性质的比较

总结：酸所具有的共同特点

酸在水溶液中都能电离出氢离子，因此酸溶液会具有许多共同的性质。如：

（1）酸溶液与酸碱指示剂的反应

A．紫色石蕊试液或蓝色石蕊试纸遇到酸溶液变红色；

B．无色酚酞试剂遇到酸溶液不变色。

提醒：紫色石蕊试剂变色情况为：“酸红碱蓝”；是指示剂变色，而非待测溶液本身变色。

（2）酸溶液与某些金属反应

     酸溶液 + （氢前）金属 → 盐溶液 + 氢气

注意：A．在金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢后面的金属则不能；

      B．排在金属活动性顺序表越前面的金属，反应现象越剧烈，速度越快，如Mg反应有明显放热现象；

C．强氧化性酸与金属反应后，不能生成氢气，而是生成水。如浓硫酸、硝酸等强氧化性酸；

D．该类反应属于置换反应

如：Zn + 2HCl == ZnCl₂ + H₂↑；  Fe + H₂SO₄ == FeSO4 + H₂↑

（3）酸溶液与某些金属氧化物反应

     酸溶液 + 金属氧化物 → 盐溶液 + 水

注意：该反应过程中，金属元素的化合价不变，酸中的原子团不变

    如：CuO + 2HCl == CuCl₂ + H₂O；  Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ == Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

        ZnO + 2HNO₃ == Zn(NO₃)₂+H₂O

（4）酸溶液与某些盐反应

     酸溶液 + 盐 → 新酸 + 新盐

注意：A．我们通常遇到的盐是碳酸盐，因此绝大部分反应是：

        酸 + 碳酸盐 → 新盐 + 水 + 二氧化碳

     如：CaCO₃ + 2HCl == CaCl₂ + H₂O + CO₂↑；Na₂CO₃ + H₂SO₄ == Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑；

       K₂CO₃ + 2HNO₃ == 2KNO₃ + H₂O + CO₂↑；MgCO₃ + CH₃COOH == (CH₃COO)₂Mg + H₂O + CO₂↑；

      B．某些特殊的盐能与酸反应，生成特殊的沉淀

     如：HCl + AgNO₃ == AgCl↓+ HNO₃ ；BaCl₂ + H₂SO₄ == BaSO₄↓+ 2HCl

补充： Cl^-及SO₄^2-的检验

     A．向待测溶液中加入AgNO₃溶液后有白色沉淀生成，滴入稀硝酸溶液后，沉淀不消失，则溶液中含有Cl^-，如果没有沉淀或者沉淀消失，则不含有Cl^-。

B．向待测溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液后有白色沉淀生成，滴入稀硝酸溶液后，沉淀不消失，则溶液中含有SO₄^2-，如果没有沉淀或者沉淀消失，则不含有SO₄^2-。

二．常见的碱

1．有关碱的一些性质比较

烧碱具有强腐蚀性，氢氧化钙和氨水也具有一定的腐蚀性。

氢氧化钠溶液能够与头发、鸡蛋清、植物油等发生化学反应，溶解其中的蛋白质。

2．碱的共同性质

   由于碱电离后都能生成OH^-，因此也具有相同的性质

如：NaOH == Na⁺ + OH^-；NH₃•H₂O == NH₄⁺+OH^-；

（1）与酸碱指示剂作用

A．紫色石蕊试剂或红色石蕊试纸遇到碱溶液变蓝；

B．无色酚酞遇到碱溶液变红

（2）与某些非金属氧化物反应

碱溶液 + 非金属氧化物 → 盐 + 水

如：2NaOH + CO₂ == Na₂CO₃ + H₂O；Ca(OH)₂ + SO₂ == CaCO₃↓ + H₂O；

（3）能与某些盐反应

碱溶液 + 盐溶液 → 新盐 + 新碱

如：CuSO₄ + Ca(OH)₂ == Cu(OH)₂↓+ CaSO₄；CuSO₄ + 2NaOH == Na₂SO₄ + Cu(OH)₂↓

Ca(OH)₂+Na₂CO₃==2NaOH+CaCO₃↓

3．复分解反应：有两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。

可以用：AB + CD == AD + CB 表示

特点：（1）反应物、生成物均只有两种化合物；

     （2）发生反应的两种化合物相互交换成分；

     （3）各元素的化合价在反应前后均不改变。

典型例题：

例1．下列各物质露置在空气中，一段时间后，物质的总质量会增加的是（   ）

   A.浓盐酸        B.浓硝酸       C.浓硫酸       D.石灰水

分析：浓盐酸、浓硝酸具有挥发性，能够挥发出HCl、HNO₃气体，从而使其质量减少；浓硫酸具有吸水性，吸收空气中的水分而使其质量增加，石灰水中的Ca(OH)₂能吸收空气中CO₂生成CaCO₃沉淀，使其质量增加。

故答案为：C、D

例2．下列化学方程式正确的是（   ）

   A.2Fe + 6HCl == 2FeCl₃ + 3H₂↑                   B.Fe₂O₃ + 4HCl == 2FeCl₂ + 3H₂O

 C. Na₂CO₃ + 2HNO₃ == 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑      D.Zn + 2HNO₃ == Zn(NO₃)₂ + H₂↑

分析：A错，铁在置换反应中只能生成二价铁，和盐酸反应生成FeCl₂而不是FeCl₃；B错，Fe₂O₃与盐酸反应生成物中，化合价应保持不变，因而该生成氯化铁而不是氯化亚铁；D错，硝酸具有强氧化性，与锌反应后，不能生成氢气，只能生成水。故答案为C。

例3 某同学用一根玻璃棒蘸取少量稀硫酸，涂在蓝色石蕊试纸上，一段时间后，请你猜测可能出现的现象，并说明原因。

分析：稀硫酸是酸溶液，显酸性，故能使蓝色石蕊试纸变红，但一段时间后，随着试纸上的水分蒸发，稀硫酸也随之转变为浓硫酸，浓硫酸具有脱水性，能使某些物质脱水，试纸被脱水后炭化，所以，我们一段时候后可能可以看到试纸逐渐变黑。

例4 下列金属与相同质量分数的稀硫酸反应放出氢气最快的是（   ）

   A.Zn             B.Fe           C.Mg           D.Al

分析：金属与酸发生反应生成氢气的速度，与其金属活动性顺序表有关，排在越前面的金属，反应速度越快，剧烈程度越大。根据金属活动性顺序表，Mg排在最前面，因此，放出氢气最快。故答案为C

例5 相同质量的下列金属与足量的等质量的同浓度的稀硫酸反应，产生氢气质量最多的是（   ）

   A.Zn             B.Fe           C.Mg           D.Al

分析：根据化学方程式，金属与酸反应生成氢气的质量有这样的一个规律，等质量的金属与足量的酸反应，若生成盐中的金属元素化合价相同，则金属元素相对原子质量越小，生成氢气质量越大。Fe、Mg、Zn等都是+2价的，但Al等是+3价，Na为+1价，遇到此类情况，有个经验公式：

氢气的质量，故设金属的质量均为mg，则根据该公式代入计算。

Zn、Fe、Mg、Al分别能放出氢气的质量为，故答案为D

例6 下列区别稀硫酸和稀盐酸的方法中，正确的是（   ）

     A.分别加入碳酸钠                  B.分别加入硝酸银溶液

C.分别加入氯化钡溶液              D.用pH试纸分别测其溶液的pH

分析：A不正确，稀硫酸与稀盐酸均可以与碳酸钠发生反应，生成二氧化碳气体，现象相同，不能分别。B不正确，硝酸银与盐酸反应：AgNO₃ + HCl == AgCl↓+ HNO₃，现象为白色沉淀；硝酸银与硫酸混合后，2AgNO3 + H₂SO₄ == Ag₂SO₄ + 2HNO₃；Ag₂SO₄微溶于水，看到的现象也可能是白色沉淀，故无法清楚的分辨；C正确，盐酸与氯化钡不能发生反应，而稀硫酸与氯化钡溶液反应；BaCl₂ + H₂SO₄==BaSO₄↓+2HCl，白色沉淀，两者现象不同，故能分辨；D错误，pH只与氢离子浓度有关。答案为C。

同步习题：

1．下列物质①FeCl₃ ②ZnCl₂ ③CuCl₂ ④AlCl₃中，能用金属和盐酸直接反应制得的物质是（   ）

   A. ①②               B. ②④                C. ③④                D. ①③

2．质量相等的下列金属与足量的稀硫酸反应，放出氢气最多的是（   ）

   A. Fe              B. Al               C. Zn           D. Mg

3．下列几种溶液久置于空气中，溶质成分不变，但溶质的质量分数减小且溶液质量增加的是（   ）

   A. 浓硫酸           B. 浓盐酸           C. 浓硝酸               D. 石灰水

4．下列化学反应中，属于复分解反应的是（   ）

   A. Fe + CuSO₄ == FeSO₄ + Cu                    B. 2H₂O + O₂ 点燃=== 2H₂O

C. CO₂ + 2NaOH == Na₂CO₃ + H₂O                D. NaOH + HCl == NaCl + H₂O

5．下列各组物质的名称或俗称和化学式表示的是同一种物质的是（   ）

   A.熟石灰、消石灰、CaO                       B.铁锈、氢氧化铁、Fe(OH)₃

C.生石灰、消石灰、Ca(OH)₂                    D.烧碱、火碱、NaOH

6．据报载，一辆满载浓硫酸的槽罐车在路上因车祸翻倒，为了不污染旁边的水源，下列采取的措施适宜的是（  ）

   A.用水冲洗泄漏的浓硫酸                      B.将熟石灰撒在泄漏出的浓硫酸上

C.将氯化钡撒在泄漏出的浓硫酸上              D.用土将泄漏的浓硫酸掩埋

7．有些胃病是由于胃酸过多引起的，治疗的药物中常含有氢氧化铝，它的作用可用下面的化学方程式表示：Al(OH)₃+3HCl==AlCl₃+3H₂O，该反应类型属于（   ）

   A.化合反应           B.分解反应         C.置换反应         D.复分解反应

8．下列物质与盐酸反应时，无明显现象的是（   ）

   A.锌      B.硝酸钾溶液        C.氧化铜           D.氢氧化钾溶液

9．某硫酸溶液分别于下列物质完全反应，所得的溶液酸性基本不变的是（   ）

   A.氯化钡             B.碳酸钠             C.氢氧化钠          D.氧化铜

10．下列物质不能与锌发生置换反应生成氢气的是（   ）

   A.稀硫酸             B.盐酸            C.硝酸              D.浓硫酸

11．50g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到的混合溶液，蒸发后得到218g固体（已经换算成为硫酸盐），则反应生成氢气的质量（   ）

   A.2g                 B.3g             C.3.5g                 D.4.5g

12．有硝酸银溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液，可一次鉴别它们的试剂是（   ）

   A.稀硝酸             B.氯化钠溶液        C.稀盐酸          D.石蕊试剂

13．用废铜制取硫酸铜，有人用以下两个实验方案：

甲方案：废铜硫酸铜[Cu+2H₂SO₄(浓)==CuSO₄+2H₂O+SO₂↑]

乙方案：废铜氧化铜硫酸铜

你认为比较合理的是___________，原因__________________________________。

14．固体氢氧化钠必须密封保存，是因为它在空气中不仅易_____________，该变化属于物理变化，而且还能跟_________发生，该反应的化学方程式为__________________________；检验该固体是否变质可选用试剂的化学式为_________；除去该杂质的化学方程式为_____________________________________________。

15．用化学方程式回答下列问题：

（1）工厂烧煤的烟囱里冒出的烟气中含有SO₂，常污染环境，为什么可以用氢氧化钠溶液来吸收该气体？

___________________________________________________________________

（2）用石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）与硫酸铜溶液混合，可以配制防治葡萄等作物病害的波尔多液。请你写出在配制过程中发生的化学反应方程式：____________________________。

（3）用稀硫酸去除铁锈的原理：____________________________________________。

（4）用硝酸来除去水垢（主要成分为碳酸钙）________________________________________。

16．有失去标签的硫酸、盐酸、氢氧化钠三瓶溶液。拟用BaCl₂溶液和酚酞试液按下列步骤鉴别：

（1）从三支试管分别移取各溶液少许作试样，向试样中分别滴加___________，如发生的现象是___________，所取得溶液是H₂SO₄，相关的化学方程式为：_______________________；

（2）将剩余的两种试样各取少许放入另外两支试管中，分别滴加_____________，如发生现象为____________，所取得溶液为NaOH溶液。

（3）无明显现象的为______________________。

17．蛋腐败时会产生一种无色、有臭鸡蛋气味的硫化氢气体（H₂S），H₂S气体是一种大气污染物，它在空气完全燃烧时，生成了二氧化硫和水。把H₂S气体通入浓H₂SO₄中，发生的反应为：

H₂S + H₂SO₄(浓)==SO₂ + X↓+ 2H₂O

（1）上述内容中，属于H₂S的物理性质是_______________________________________；

（2）写出H₂S在空气中完全燃烧的化学方程式：_________________________；

（3）H₂S气体通入浓H₂SO₄中反应时，生成物中X的化学式为________________；

（4）若尾气中含有H₂S，用浓硫酸来吸收行吗？为什么？_____________________________；若你来建议，你认为使用何种试剂能达到吸收的效果？请写出相应的化学方程式________________________。

18．部分被氧化的铁片10g与200g的稀硫酸恰好完全反应，产生0.3g，求该该硫酸溶液的溶质质量分数？

参考答案：

1．B    2．B    3．A    4．D    5．D    6．A    7．D    8．D    9．A    10．C、D    11．C

12．C    13．乙同学；（1）不产生污染性气体，（2）产生相同质量的硫酸铜，乙方案硫酸用量少；

14．潮解  空气中的二氧化碳  2NaOH + CO₂ == Na₂CO₃ + H₂O；盐酸Na₂CO₃+2HCl==2NaCl+H₂O+CO₂↑

15．（1）2NaOH + SO₂ == Na₂SO₃ + H₂O；（2）CuSO₄ + Ca(OH)₂ == Cu(OH)₂↓+ CaSO₄；

（3）Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ == Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O；（4）CaCO₃ + 2HNO₃ == Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑；

16．BaCl₂溶液   白色沉淀   BaCl₂ + H₂SO₄ == BaSO₄↓+ 2HCl  酚酞试剂   试剂变为红色   盐酸

17．（1）无色、有臭鸡蛋气味的气体；（2）2H₂S + 3O₂ === 2SO₂ + 2H₂O；（3）S

（4）不行，产生的SO₂气体仍然是污染性气体  用氢氧化钠溶液 H₂S + 2NaOH == Na₂S + 2H₂O

18．22.0%

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