高三化学(第16周)
【教学内容】
复习《酸碱盐》
【教学目标】 1、掌握常见的酸、碱、盐的性质,PH值概念、电解质和非电解质
2、掌握单质、氧化物、酸、碱、盐相互间的关系
【知识讲解】
本章是无机化合物的有关知识的总结和概括,涉及到单质、氧化物、酸、碱、盐的性质及其相互转化关系,复习这一章内容应将整个高中阶段有关元素化合物知识联系起来,特别是与选修本上有关电解质溶液一章内容联系起来复习,既要掌握物质的共性规律性,又要掌握其个性特殊性。
一、电解质和非电解质
1、定义:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物——电解质
在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物——非电解质
对这二个概念的理解上,首先要明确不管是电解质还是非电解质均为化合物,而不是混合物(除氨水、盐酸为特例属于电解质),特别要注意混合物不能称电解质,也不能根据物质的导电性来判断,根据定义,显然,化合物不是电解质即为非电解质。
强电解质——水溶液中不存在电离平衡的电解质
电解质
弱电解质——水溶液中存在电离平衡的电解质
化合物
非电解质
例1:下列物质哪能些属于电解质?哪些属于非电解质
①液态氯化氢②浓H2SO4③AgCl ④熔化的KNO3⑤酒精溶液
⑥液态蔗糖⑦乙醛⑧乙酸⑨SO2⑩Cu
(电解质①③④⑧,非电解质⑥⑦⑨)
例2:下列说法正确的是
A、稀硫酸能导电,稀硫酸为电解质。
B、能导电的化合物一定是电解质。
C、Na2CO3固体不导电,是因为没有离子存在。
D、CaCO3不溶于水,因此为非电解质。
(正确答案B)
常见强电解质:绝大多数盐类、强酸、强碱[ⅠA、ⅡA(除Be、Mg)],部分氧化物(Na2O、Al2O3)
弱电解质:弱酸、弱碱(一般指不溶性),个别有机物以及极弱电解质水。
判断强弱电解质除运用上述知识外,还可通过以下方法来判断:
①运用元素周期律知识。
②根据酸、碱物质的量浓度与之对应的PH值来判断。
③根据盐溶液的PH值来判断。
例:已知0.1mol/L的甲酸PH值不等于1,说明甲酸是强电解质还是弱电解质?
已知甲酸钠溶液PH值大于7,说明甲酸是强酸还是弱酸?
利用强酸制弱酸原理
④根据化学反应来判断
利用复分解反应原理
例:硫酸铅既不溶于水,也不溶于酸,但能溶于CH 3COONH 4.
()()424234342SO NH COO CH Pb COONH CH PbSO +=+请写出H 2S 与Pb(CH 3COO)2 反应的离子方程式。
解析:本题隐含一条重要信息:PbSO 4和CH 3COONH 4反应的基本类型为复分解反应。复分解反应发生的条件是有气体或沉淀或水(实质形成弱电解质),显然(NH 4)2SO 4为强电解质,只有Pb(Ac)2为难电离物质,因此,H 2S 和Pb(Ac)2反应的离子方程式即为它们反应的化学方程式()HAc PbS Ac Pb S H 222+↓=+。
2、电解质能导电的原因——存在自由移动的离子。 溶于水——水分子作用,破坏其化学键
电解质 ?自由移动离子?过程称 熔融——热能作用、破坏离子键
3、电解质的电离——物理变化,注意与电解概念的区别和联系。
电解一定发生的是化学变化,电离不需通电。电解是建立在电离的基础上。
4、电离度(α)——明确只有弱电解质才讲电离度。
思考:CH 3COOH CH 3COO -+H +-Q 改变下列条件中的一个,平衡向哪个方向移动?电离
度如何变化?[H +]如何改变?
①增大CH 3COOH 浓度 ②升温 ③加水稀释
(①→,α减小,[H +]增大; ②→,α增大,[H +]增大;③→,α增大,[H +] 减小)
二、酸
1、定义:电解质电离产生的阳离子全部是H +的化合物。
对该定义要全面分析理解,象H 2O 、电离出的阳离子亦都是H +,中学里不能称为
酸的。 含氧酸(H 2SO 4、HNO 3等)
2、分类 (1)酸中组成元素
无氧酸(HCl 、H 2S 等)
一元酸
(2)酸分子完全电离产生H +数 二元酸
多元酸
注意:能否根据酸分子中H 原子数确定酸是几元酸?例如:H 2C 2O 4、H 2CO 2、H 4C 2O 2它们分别是几元酸?
O
对于含氧酸,应根据酸分子中——OH 数目确定,H 2C 2O 4(C —OH )二元酸、H 2CO 2
C —OH
O O O
(H —C —OH )为一元酸H 4C 2O 2(CH 3—C —OH )为一元酸。对常见的酸要会判断:
O
↑ O
HNO 3(HO —NO 2),H 2SO 4(HO —S —OH ),H 3PO 4(HO —P —OH );不熟悉的根据信
↓ OH
O
息去判断。
例如:H 3PO 3(亚磷酸)与NaOH 反应,只能形成二种钠盐,NaH 2PO 3和Na 2HPO 3,请问H 3PO 3
为几元酸?(二元酸)
强酸
(3)根据酸是否完全电离
弱酸
判断方法:①同种元素形成多种含氧酸,化合价高的酸性强,如HClO、HClO2、HClO3、HClO4;H2SO4和H2SO3等。
②运用元素周期律知识。
③利用盐和酸反应原理(强酸制弱酸)
3、命名(1)无氧酸——氢某酸
一般称某酸
(2)含氧酸
化合价不同的另加次、亚、高等
(3)原某酸和偏某酸——中心元素化合价相同。
原某酸——中心元素化合价与分子中—OH数目相等,如H4SiO4、H3AlO3等,原酸失去水分子即为偏酸。
例1下列反应生成的盐的名称与酸不再对应的是
A、HPO3+KOH(冷)—
B、H4SiO4+NaOH—
C、Al(OH)3+NaOH—(答:B、C)
例2碳与硅同族,硅可形成原硅酸和偏硅酸(即H2SiO3),碳也能形成原碳酸,请写出原碳酸甲酯的结构简式。
OH OH
分析:原硅酸为HO—Si—OH,根据同族元素性质的相似性,原碳酸为HO—C—OH,
OH OH
与甲醇酯化时,酸提供羟基,醇提供氢。正确答案为C(OCH3)4.
4、酸的性质
(1)通性——为什么酸具有相似的化学性质?(电离出来的阳离子均为H+)
①酸碱指示剂反应。
金属活动性顺序氢前的金属
②金属与酸的反应
变价金属只能被H+氧化为低价
③碱性氧化物的反应
④碱的反应——中和反应 CaCO3+HCl—
强酸制弱酸如:
⑤与某些盐的反应 Ca(ClO)2+H2O+CO2
NaCl+H2SO4(浓)—
不挥发性酸制挥发性酸如:
NaNO3+H2SO4(浓)—
注意:a、特殊的弱酸制强酸CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
b、多元酸正盐与酸反应转化为酸式盐
思考:BaSO4既不溶于水也不溶于硝酸,但能溶于某种无色液体,所得混合物缓缓倒入水中,又生成白色沉淀,问某种无色液体是什么?
[浓H2SO4、形成Ba(HSO4)2]
(2)还原性酸
FeCl3+HI— Fe2(SO4)3+H2S— Cl2+H2SO3—
()
?+ 2浓HCl MnO ()浓HCl KClO +3—— 具体应用:除上述反应外。①测定酸雨PH 值,随时间延长,PH 值减小()4232SO H SO H →。 ②22BaCl SO 通入溶液无明显现象,加入3FeCl 溶液,有白色沉淀(+
3Fe 氧化性,将32SO H 氧化为42SO H ,形成4BaSO 沉淀)。
③欠置的氢硫酸溶液变浑浊(O H S O S H 222222+↓=+)。
(3)氧化性酸
① A l 、Fe 遇冷浓HNO 3、浓H 2SO 4钝化。
② C 、S 、P 等非金属均能被热浓HNO 3氧化。
③ 不活泼金属Cu 等能被HNO 3、浓H 2SO 4(热)氧化。
(4)既具氧化性又具有还原性酸,如HNO 2、H 2SO 3。
(5)酸的分解
完成下列反应方程式,注明必要条件
HClO —— 32SiO H —— 42SO H —— ()? 3浓HNO
(6)酸的特殊反应
(2)酸与酸的反应,如H 2SO 3与硝酸或HClO 或H 2S 的反应 HX 与醇→卤代烃
(3)酸与醇的反应
含氧酸与醇→酯
③酸与酸性氧化物反应,如HF+SiO 2—— , HNO 3+SO 2——
④酸能发生银镜反应, ()[]
→+OH NH Ag HCOOH 23
O
↑
思考:硫酸的结构式为H —O —S —O —H 其共价键①、②、③、④在不同反应中均可能 ④ ③↓② ①
O
断裂。请各举一例,使下列化学键断裂的化学反应。
a 、仅①断
b 、① ④断
c 、① ③断
d 、仅②断
e 、② ③断
(答案 a 、↑+?+34342HNO NaHSO NaNO SO H
b 、O H SO Na NaOH SO H 2424222+=+
c 、3242SO O H SO H +?
d 、 +?-?
H SO HO 3O H H SO 23+ e 、().2222242O H SO RO OH R SO H +?→?-+?
) 三、碱
(一)NaOH ——苛性钠、火碱、烧碱
电解饱和食盐水 1、制法
熟石灰与纯碱反应——既是工业制法,也是实验室制少量NaOH 方法。
2、物理性质——掌握极易溶于水(空气中潮解、作干燥剂),放出大量热(配制溶液时先溶解后冷却)。由于强腐蚀性,称量NaOH 固体不能在纸上称量,应在玻璃器皿中称量。
3、化学性质:
CO 2
酸性氧化物 ?NaOH 保存(密封、像皮塞)
①氧化物 SiO 2
两性氧化物Al 2O 3
特殊氧化物 O H NaNO NaNO NaOH NO NO 22322++=++
(制HNO 3尾气吸收)
②酸碱指示剂
思考:如何证明Na 2CO 3溶液是否混有NaOH?
(答:取样品加入酚酞试液,然后加过量BaCl 2溶液,若红色不褪证明含NaOH ,若红色褪去证明不含NaOH )
(4)某些金属-++O H NaOH Al 2(了解Be 、Zn 亦能与NaOH 溶液反应)
思考:熔化NaOH 固体,可选用的坩埚是
A 、瓷坩埚
B 、铁坩埚
C 、Al 2O 3坩埚
D 、石墨坩埚
(5)某些非金属2322H SiO Na O H NaOH Si +-++(属置换反应)
O H SO Na S Na NaOH S 2322++?+
O H NaClO NaCl NaOH Cl 232++-+(属歧化反应)
(6)与酸的反应(所有酸)
思考:a 、醋酸与NaOH 按1:2的物质的量比混合,蒸干灼烧,最后所得固体是什么? (答:Na 2CO 3、因为,233O H COONa CH NaOH COOH CH +→+
↑+?→?
+?
4323CH CO Na NaOH COONa CH ) b 、硬脂酸(COOH H C 3517)不溶于水,因而不能使指示剂变色,如何证明其具有酸性?
(答:在热的NaOH 溶液中加入酚酞,然后加入硬指酸,红色逐渐变浅。)
(7)与盐反应:
a 、 用于鉴定阳离子存在如: ()()()↓=+↓==↓=+-+++-+-+223233222;;
3 ;2OH Fe OH Fe Al Mg OH Fe OH Fe OH Cu OH Cu 共存时与
↓=+-+AgOH OH Ag
→O H O Ag 22+
O H NH OH NH 234+↑?+-+(既用于鉴定NH 4+,又用于实验室制NH 3) 注意两者物质的量之比,如()-+3HCO Ca NaOH b 、与酸式盐反应 注意是何种盐,如-+NaOH HCO NH 34只有当NaOH 足量才能生成()-+?NaOH HCO Mg O H NH 2323 , 一定生成Mg(OH)2沉淀等。
⑦酚→2O(证明苯酚具有酸性)
OH
3+ [Fe(C 6H 5O)6] 3—+6H +,在进行该实验时,适宜在PH 值较大还是较
答:(PH 值较大、不能、否则生成Fe(OH)3沉淀)
NaOH 水溶液发生水解反应
⑧卤代烃
NaOH 醇溶液发生消去反应
⑨酯在NaOH 存在下的水解反应
(二)Ca(OH)2——熟石灰、消石灰
制法.23CaO CO CaCO +↑高温 涉及CaO 应用的有:
1、工业生产无水酒精
2、炼铁、炼钢、生产水泥、玻璃、电石等工业
3、实验室作干燥剂
4、煤中S 的固定(其原理是:,22SO O S =+ 423 ,3222CaSO O CaSO CaSO CaO SO =+=+)
四、盐
正盐——酸碱完全中和后的产物如NaCl 等。
酸式盐——酸中H +部分被中和的产物如NaHCO 3等。
1、分类(1)组成 碱式盐——碱中OH -部分被中和的产物如Cu 2(OH)2CO 3等。
复盐——一种酸根离子和多种金属离子组成如KAl(SO 4)2等。 络盐——如冰晶石(Na 3AlF 6)。
强酸强碱盐——不水解(不一定是中性如NaHSO 4) 强酸弱碱盐——水解呈酸性
(2)酸碱性强弱 强碱弱酸盐——水解呈碱性
弱酸弱碱盐——水解溶液酸碱性看酸,碱相对强弱
2、化学性质
(1)金属与盐
如:44FeSO Cu CuSO Fe +=+
注意:①金属排在金属活动顺序前面且盐要可溶。
②活泼金属与盐溶液反应时,金属先与水反应如-++O H CuSO Na 24
③-++-++O H FeCl Mg O H Cl NH Mg 2324 两个反应是置换出H 2。 ④KCl Na +(熔融) K NaCl +是因为K 的沸点比Na 低而发生。 ⑤Cu FeCl +3—是因为+
3Fe 的氧化性而发生。
(2)盐+酸、盐+碱的反应前面已复习。
(3)盐+盐的反应。
①复分解反应。42CuSO BaCl +—
Al 3+ HCO 3-(CO 32-)
②相互促进水解。 Fe 3+(Fe 2+) 与 S 2-(HS -)
NH 4+ SiO 32-、AlO 2
- ClO
- ③氧化—还原反应。 Fe 3++I-- Fe 3++S 2-—
④不能进行到底(离子大量共存)3NaNO KCl + NaCl KNO +3 思考:a 、FeCl 2溶液中加入NaClO 溶液有何现象?
(有红褐色沉淀,Fe 2+被ClO -氧化,同时Fe 3+与ClO -相互促进水解。
b 、两种钠盐晶体共热,产生刺激性气味气体,将此气体制成浓溶液与MnO 2共热,产生黄绿色气体,问两种钠盐晶体是什么?)
(答:NaCl 和NaHSO 4)
(4)盐的分解 ?3NaHCO 高温3CaCO ?Cl NH 4
思考:将FeC 2O 4在空气中加热,可制得FeO ,该反应为: ↑+↑+?242CO CO FeO O FeC ,问,为何在空气中加热能制得FeO?
(答:CO 2起隔绝O 2作用,CO 又起还原性保护气作用)
(5)非金属+盐 -+-223O SO -+22FeBr Cl
32223O S Na SO S ?+-
思考:写出Cl 2与FeBr 2溶液按物质的量比1:1和3:2反应的离子方程式(答:
232223222262423 ,42222Br Cl Fe Br Fe Cl Br Cl Fe Br Fe Cl ++=++++=++-+-+-++)
(6)盐溶液电解(惰性电极)
阴极:阳离子放电顺序 Ag +>Cu 2+>H +(一般不考虑H 前阳离子放电)
阳极:阴离子放电顺序 S 2->I ->Br ->Cl ->OH -(一般不考虑SO 42-、NO 3-等放电)
【能力训练】
在一定条件下,可实现下图所示物质间变化
(1)24222
(2)O H MnO MnO H MnO 224242243+↓+=+-
+- O H Cl Mn Cl H MnO 2222224+↑+?+++-+
----++↓=++OH SO MnO O H SO MnO 232322422234