中考化学专题:探究氧化物、酸、碱、盐间的相互关系

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初高中化学衔接——探究氧化物、酸、碱、盐间的相互关系1、物质在水溶液中的行为(1)酸碱指示剂和溶液pH,①酸碱指示剂:能与酸或碱溶液反应而显示不同的颜色的物质。石蕊和酚酞是常用的酸碱指示剂,酸碱指示剂在溶液中的变色情况紫色石蕊试液无色酚酞试液红色石蕊试纸蓝色石蕊试纸pH试纸酸性溶液红不变色不变色红红中性溶液不变色不变色紫紫绿碱性溶液蓝红蓝红蓝②溶液酸碱度的表示法——pH石蕊、酚酞等酸碱指示剂只能帮助我们了解溶液的酸碱性,却不能知道溶液酸碱性强弱的程度(溶液的酸碱度),要知道溶液酸碱度,必须测定溶液的pH。测定pH的最简便的方法是使用pH试纸,pH试纸在不同酸碱度的溶液里显示不同的颜色。方法:取一支洁净的玻璃棒蘸取少量待测液,滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH。不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中,以免带入杂质。同时,这种操作还可能泡掉pH试纸上的一部分指示剂,致使比色发生较大误差。pH是溶液酸碱性强弱的简单表示方法pH=7,溶液呈中性;pH<7,溶液呈酸性;pH>7,溶液呈碱性。pH越大,碱性越强;pH越小,酸性越强。但必须明确,pH是在0~14这个范围内变化的。书写pH符号时要注意规范化,即“p”要小写,“H”要大写,不可写成“PH”或“ph”。人体的体液的pH维持在一定的范围内,否则就会导致生理功能失调或发生疾病;作物一般适宜在中性或接近中性的土壤中生长,在pH小于4的酸性土壤或pH大于8的碱性土壤中一般难于生长。酸雨是pH为5.6以下的酸性降水,(纯净的水的pH值是7.0。普通的雨水常带有一些轻微的酸度,这是因为二氧化碳溶于其中的原因,所以普通的雨水的pH值大约是5.6)(2)电解质和电解质的电离①电解质与非电解质电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质。如:酸、碱、盐非电解质:在水溶液里或熔融状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。如:蔗糖、酒精。本质区别:在水溶液或熔融状态下能否导电。几点注意:a.电解质和非电解质都是化合物,单质既不属于电解质,也不属于非电解质。b.电离是电解质溶液导电的前提。c.能导电的物质不一定是电解质,如石墨等;电解质本身不一定能导电,如食盐晶体。d.有些化合物的水溶液能导电,但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离,故也不是电解质。如SO2、SO3、NH3、CO2等,它们的水溶液都能导电,是因为跟水反应生成了电解质,它们本身都不是电解质。e.电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的,故显电中性,称电荷守恒。②电离当电解质溶解于水或受热熔化时,由于水分子或热能的作用,能离解出自由移动的离子。通电时,带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子分别向电源的两极作定向移动,因此能够导电。物质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程,叫做电离。电离可以用电离方程式表示,例如:NaCl=Na++Cl―NaOH=Na++OH―H2SO4=2H++SO42―在上述能导电物质的溶液里,全部阳离子所带的正电荷总数和全部阴离子所带的负电荷总数是相等的,因此整个溶液不显电性。2、氧化物、酸、碱、盐(1)金属活动性顺序经过大量的实验,人们归纳和总结出了常见的金属活动性顺序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性是指金属原子在水溶液里失去电子变为阳离子的能力。金属的位置越靠前,表明该金属原子在水溶液里失去电子变成阳离子的能力越强,金属的活动性就越强。而其对应的阳离子在水溶液中得电子的能力越弱。即:金属活动性越强,金属越易失电子进入溶液。金属活动性越弱,金属阳离子越易得到电子而从溶液中析出。注意金属活动性顺序只适用于金属和酸、金属和盐发生的置换反应,不能用于复分解反应,也不宜用金属活动性顺序去说明非水溶液中的某些反应,如:(2)酸性氧化物和碱性氧化物①常见的碱性氧化物有Na2O、CaO、BaO(以上均可和水反应生成对应的碱),以及CuO、Fe2O3等;常见的酸性氧化物有CO2、P2O5、SO2、SO3(以上均和水反应生成对应的酸),以及SiO2等。②酸性氧化物和碱性氧化物的化学性质酸性氧化物的化学性质一般规律(1)跟水反应酸性氧化物(可溶)+水=酸如:CO2+H2O=H2CO3[来源:Zxxk.Com]SO2+H2O=H2SO3(2)跟碱的反应酸性氧化物+碱(可溶)=盐+水如:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSO3+2NaOH=Na2SO4+H2O(3)跟碱性氧化物反应酸性氧化物+碱性氧化物=含氧酸盐如:SiO2+CaOCaSiO3碱性氧化物的化学一般规律高温性质(1)跟水反应碱性氧化物(可溶)+水=碱如:Na2O+H2O=2NaOHCaO+H2O=Ca(OH)2(2)跟酸的反应碱性氧化物+酸(可溶)=盐+水如:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCuO+2HCl=CuCl2+H2O(3)跟酸性氧化物反应酸性氧化物+碱性氧化物=含氧酸盐如:CaO+CO2CaCO3(3)常见的酸①盐酸、硫酸和硝酸盐酸(化学式HCl)硫酸(化学式H2SO4)硝酸(化学式HNO3)浓盐酸是无色液体,有刺激性气味的液体、有挥发性。浓盐酸中溶质的质量分数为37%~38%,密度是1.19g/cm3。浓盐酸还具有酸味和腐蚀性。浓盐酸具有挥发性。打开瓶盖在瓶口会形成白雾。在空气中盐酸挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸微小液滴(白雾)。纯净的硫酸是无色、粘稠的油状液体,难挥发。浓硫酸的质量分数是98%,密度是l.84g/cm3。浓硫酸具有吸水性(能直接吸收空气中所含的分,可作某些气体的干燥剂)、脱水性(把有机化合物中氢、氧元素的原子以2∶1的水的组成比例脱去,使之碳化变黑)、氧化性。浓硫酸对皮肤、衣服有很强的腐蚀性。浓硫酸稀释成稀硫酸。稀硫酸具有酸的通性纯净的硝酸是无色液体,具有刺激性气味,它跟盐酸相似,具有挥发性,在空气里也能挥发出HNO3气体,跟空气中的水蒸气结合成硝酸的微小液滴,形成白雾。浓硝酸和稀硝酸,都有强的氧化性,也能强烈地腐蚀皮肤和衣物,使用时应特别小心。稀硝酸与盐酸、种硫酸有相似的性质。盐酸是一种工业上常用的强酸,金属制品在电硫酸是一种强酸,重要的化工原料,在生产化肥、硝酸也是一种强酸,是重要的化工原料,广泛应用高温镀、焊接前可用盐酸清除其表面上的锈。农药、火药、染料、冶炼有色金属、精炼石油、金属防锈等方面都有着广泛的应用。于生产化肥、染料、火药等工业上。a.在人的胃液里含有低浓度的盐酸,可促进消化。b.浓硫酸的稀释:浓硫酸溶于水时,溶液的温度会升高。稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速的扩散,绝对不可把水倒进浓硫酸里。否则当水加入浓硫酸时,由于水的密度较小,浮在浓硫酸上面,且浓硫酸溶于水时放出大量的热,会使水剧烈沸腾,导致硫酸液滴向四处飞溅,就有可能造成伤害。为防止发生事故,在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸慢慢地注入水里,并不断搅拌。切记,绝对不可把水倒进浓硫酸里。c.稀硝酸有较强的氧化性,稀硝酸跟金属一般不发生置换反应,不能生成氢气。d.熟记不溶于稀硝酸的沉淀:AgCl(白色)、BaSO4(白色);可溶于稀硝酸的沉淀:BaCO3(白色)、CaCO3(白色)、Mg(OH)2(白色)、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)②酸的化学性质由于酸电离出来的阳离子都是氢离子,因而有相似的化学性质:酸的化学性质一般规律(1)跟指示剂反应酸溶液都能使紫色石蕊试液变为红色,但不能使无色酚酞试液变色(2)跟某些金属的置换反应酸+金属→盐+氢气如:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(2)跟碱的反应(中和反应)酸+碱→盐+水如:H2SO4+Mg(OH)2=MgSO4+H2O2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O(3)跟碱性氧化物反应酸+碱性氧化物→盐+水如:2HCl+CuO=CuCl2+H2O3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O(4)跟某些盐的反酸+盐→新酸+新盐应如:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓H2SO4+Na2CO3=Na2SO4=H2O+CO2↑a.HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓,这个反应可以用来检验盐酸和其他电离时能生成氯离子(Cl-)的化合物。b.H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓,这个反应可以用来检验硫酸和其他电离时能生成硫酸根离子(SO42―)的化合物。c.浓硫酸及浓、稀硝酸与金属反应不生成氢气,即不发生置换反应。d.铁与非氧化性的酸或盐溶液发生置换反应时,生成亚铁盐,即铁为+2价。(4)常见的碱①氢氧化钠和氢氧化钙氢氧化钠(化学式NaOH)氢氧化钙化学式Ca(OH)2俗名:火碱、烧碱、苛性钠。白色固体,曝露在空气中容易潮解。因此可用作某些不与它反应的气体的干燥剂。氢氧化钠容易溶解于水,溶解时放出大量的热,其水溶液有涩味和滑腻感。有强烈的腐蚀性,使用氢氧化钠时必须特别小心,防止皮肤、衣服被它腐蚀。俗名:熟石灰、消石灰白色粉末是白色粉末状固体,微溶于水,它的溶解度随温度升高而减小。氢氧化钙的水溶液又称石灰水,它对衣服、皮肤有腐蚀作用。无潮解现象。由生石灰(CaO)制取熟石灰[Ca(OH)2]CaO+H2O=Ca(OH)2氢氧化钠是重要的化工原料,广泛用于制皂、石油加工、造纸、纺织、印染等工业上。建筑上,用熟石灰、粘土和沙子混合制成三合土,用石灰浆粉刷墙壁,用石灰沙浆砌砖。化工生产上,用熟石灰制取烧碱、漂白粉等化工产品。农业上,用它配制波尔多液(原料是熟石灰和硫酸铜)和石硫合剂(原料是熟石灰和硫黄)。②碱的化学性质由于碱电离出来的阴离子都是氢氧根离子(OH-),因而有相似的化学性质。碱的化学性质一般规律(1)跟指示剂反应使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色(2)跟酸的反应(中和反应)酸+碱→盐+水如:NaOH+HCl=NaCl+H2OCa(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O(3)跟酸性氧化物反应碱+酸性氧化物→盐+水如:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O(4)跟某些盐的反应碱+盐→新盐+新碱如:3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓(5)盐化学肥料①几种重要的碳酸钠(化学式Na2CO3)碳酸钙(化学式CaCO3)氯化钠(化学式NaCl)俗名:纯碱、苏打。易溶于水,水溶液显碱性。含结晶水的水合物称结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O),常温下,在干燥的空气里易风化,逐渐失去结晶水而成为碳酸钠粉末。主要用于造纸、纺织工业和玻璃、洗涤剂的生产,是重要的化工原料;是重要的建筑材料,洁白纯净的碳酸钙叫做汉白玉可直接用做装饰材料或工艺品:含杂质而有美丽花纹的碳酸钙叫大理石,用做建筑物外墙和内壁的贴面或铺设地面;质地致密的碳酸钙岩石称石灰石,可用于建房,主要用于生产水泥。[来源:学科网ZXXK]俗名:食盐为无色透明晶体,不潮解。粗盐中因含MgCl2、CaCl2等杂质而潮解。氯化钠的溶解度随温度的变化改变很少。②盐的化学性质由于不同盐的溶液里没有共同的离子,所以盐没有通性,但盐类在水溶液里也表现出一些共性:盐类的化学性质一般规律(1)跟某些金属的反应盐+金属→新盐+新金属如:CuSO4+Fe→FeSO4+Cu(2)跟酸的反应盐+酸→新盐+新酸如:BaCl2+H2SO4→BaSO4↓+HCl(3)跟某些碱的反应盐+碱→新盐+新碱如:CuSO4+KOH→K2SO4+Cu(OH)2↓(4)跟某些盐的反应盐+盐→新盐+新盐如:NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl↓注意:很活泼的金属(如金属钠等)与盐溶液反应时,先与水反应生成碱,然后碱再与盐溶液发生复分解反应,无金属生成。例如金属

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