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第一讲 酸与碱
[衔接导入]
石灰家族
石灰是人们生活中常见的物质。石灰家族里有名叫生石灰、熟石灰、石灰水、石灰乳、碱石灰等的兄弟姐妹，还有他们的妈妈，妈妈叫石灰石。刚学化学的同学，可能对于他们各自的面貌还弄不清楚，我来介绍一下：
石灰石，生在深山里，是一种青色的石头。石灰石的山，一般风景较优美，如桂林多石灰石，那里青山绿水，有许多大溶洞，形成了许多石笋、石钟乳。石灰石比较坚硬，铁路的路基常用石灰石来建筑。石灰石的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3），她又是水泥和其它工业的原料。与石灰石成分相同的是她的妹妹，名叫大理石，她长得洁白、晶亮，漂亮极了，她是高级建筑物的装饰材料。石灰石通过锻烧变成生石灰。
生石灰的成分是氧化钙（CaO），白色块状物，他的吸水性很强，常用作干燥剂，它与水反应变成熟石灰。
熟石灰的成分是氢氧化钙〔Ca(OH)2〕，白色粉末，具有强烈的腐蚀性，因此又名苛性钙，主要用作建筑材料，室内墙壁、砌砖的料浆缺她不行。化工方面用她制漂白粉，因为她是生石灰加水消化而成的，因此又名消石灰。
石灰乳是混浊的石灰水，又称氢氧化钙混浊液，它是固体和液体的混合物。常用来涂刷旧墙壁、配制波尔多（与硫酸铜配合）和石硫合剂（于硫磺配合）用作农药杀虫。
石灰水是氢氧化钙的溶液。石灰乳澄清（通过静置）后的上层清液是饱和的石灰水，碱性很强，家庭里用它来做米豆腐。
碱石灰，是氧化钙与氢氧化钠的混合物
[知识新授]
一、酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
根据酸分子里有无氧原子分为：含氧酸(H2SO4 、HNO3、H3PO4)无氧酸(HCl、H2S名称为：硫氢酸)
酸的通性：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
特别提醒：
回忆HCl和H2SO4的个性，浓硫酸的稀释过程与操作
二、碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
碱的通性：
(1)
(2)
(3)
(4)
三、中和反应的定义：酸与碱作用生成盐和水的反应叫中和反应。中和反应属于复分解反应。
中和反应的应用：(1)改变土壤的酸碱性 (2)处理工厂的废水 (3)用于医药
四、常见物质的性质
①盐酸：盐酸是氯化氢气体的水溶液。纯净的盐酸是无色有刺激性酸味的液体，有挥发性(打开瓶盖，有白雾产生)和腐蚀性。工业盐酸常因含有杂质(FeCl3)而呈黄色。如果把浓盐酸长期敞口放置在空气中，浓盐酸的质量会变小，溶质的质量分数会变小。
②硫酸：纯硫酸是无色粘稠油状液体，难挥发，密度较大，约为1.84g/cm3，可与水互溶。常用的浓硫酸质量分数是98％。浓硫酸具有很强的腐蚀性。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上，要先用干布擦去，然后用大量水冲洗，最后用小苏打溶液冲洗，严重时立即送医院。
a．浓硫酸具有吸水性：浓硫酸还能直接吸收空气或其他气体中的水分，而具有吸水性。因此，浓硫酸常用作某些气体的干燥剂。
b．浓硫酸具有脱水性：用玻璃棒蘸取少量浓硫酸点在纸上或火柴梗上，可观察到纸上或火柴梗因炭化而变黑。
c．浓硫酸的稀释：浓硫酸易溶于水，溶解时放出大量的热。在稀释浓硫酸时，必须把浓硫酸慢慢地沿玻璃棒或容器壁流入水里，并不时地搅拌，切不可把水倒进浓硫酸里。不要把水加到浓硫酸里浓硫酸的稀释。如果浓硫酸不慎溅到皮肤上，要先用干布擦去，然后用大量水冲洗，最后用小苏打溶液冲洗，严重时立即送医院。
③硝酸：浓硝酸具有挥发性和腐蚀性。由于浓硝酸见光易分解，所以在实验中，浓硝酸应盛放在棕色瓶子内。
④常见两种碱的个性可通过下表对比：

氢氧化钠(NaOH)
氢氧化钙(Ca(OH)2)
俗名
火碱、烧碱、苛性钠
消石灰、熟石灰
颜色、状态
白色固体
白色粉末状固体
溶解性
极易溶于水，并放出大量的热
微溶于水，溶解度随温度升高而降低
潮解
在空气中吸收水分，易潮解
能吸收少量水分
腐蚀性
强烈腐蚀性
强烈腐蚀性
[经典例题]
[例1]现有三种常见治疗胃病药品的标签：
INDICALM
消化药片
每片含250mg
碳酸钙
Stamachease
减缓胃痛
每片含250mg
氢氧化镁
Fast digestion
帮助消化
每片含250mg
氧化镁
①
②
③
药品中所含的物质均能中和胃里过量的盐酸，下列关于三种药片中和胃酸的能力比较，正确的是(　　)
A．①=②=③ B．①＞②＞③ C．③＞②＞① D．②＞③＞①
[例2]如图所示，锥形瓶中盛有气体X，胶头滴管中盛有液体Y．若挤压胶头滴管使液体滴入瓶中，振荡一段时间后可见小气球a膨胀鼓起．下列各组X、Y物质不会出现上述现象的是(　　)
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铜的混合溶液中，逐滴加入一定质量分数的氢氧化钠溶液，直至过量．某同学依据实验事实绘制了如图所示的曲线．下列说法正确的是(　　)
A．a至b段对应溶液的pH逐渐减小
B．b点对应溶液中的溶质为硫酸钠
C．c点对应溶液中的溶质种类最少
D．a至d段硫酸钠的质量逐渐增大
[例4]一定量的NaOH溶液中逐滴加入等质量分数的稀盐酸，下列各物质的量与所加入稀盐酸的质量关系不正确的是(　　)
A．B．C．D．
[例5]阅读材料，回答问题：二氧化硫是酸性氧化物，易溶于水，且跟水化合生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3．亚硫酸很不稳定，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质，如将二氧化硫通入品红溶液中，能使品红溶液褪色．二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物质反应而生成不稳定的无色物质．这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色．
某学生课外活动小组利用右图所示装置，分别做如下实验：
(1)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是　　 溶液．加热时，溶液由无色变为红色的原因是　 　．
(2)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是　 　溶液．
[例6]像科学家一样“做科学”﹣﹣探秘氢氧化钠
实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面出现了大量的白色粉末．某兴趣小组的同学对该样品进行了探究．请回答下列问题：
(1)实验证明，这份氢氧化钠已经变质，但不能确定是否完全变质．请你从下列药品中选择合适的试剂，探究氢氧化钠是否完全变质．
药品：蒸馏水、酚酞试液、稀盐酸、氯化钙溶液．
你的实验方案是　 　．用化学方程式表示该实验中所依据的化学反应原理：　 　．
(2)如果给你一份未知浓度的稀硫酸，要求通过定量实验，测定氢氧化钠变质的程度(即样品中氢氧化钠的含量)，请你给出具体的实验方案．
实验方案
反应的化学方程式
(3)实验证明，氢氧化钠部分变质，请你设计一个提纯该样品的实验方案，以得到纯净的氢氧化钠固体．
提纯样品应采用的试剂是　　．
实验方案
反应的化学方程式
[例7]金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体．某同学将镁条放在热水中煮沸，趁热取出部分溶液，滴加酚酞试液，溶液变为红色，放置在空气中一段时间后，发现溶液的红色褪去了．请根据以上信息回答：
(1)镁条与热水反应的化学方程式为　 　；
(2)反应后溶液滴加酚酞试液变红色，说明　 　；
(3)请你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象进行探究．(只要提出假设、方案，不需要说出方案实施的具体结果)
假设一：热的Mg(OH)2溶液与空气的CO2反应，生成盐，溶液褪色．
方案一：向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液，再通入CO2，观察溶液颜色变化．
假设二：　 　．
方案二：　 　．
[例8]实验小组研究盐酸、氢氧化钙两种物质的化学性质，做了如图所示8个实验．
已知：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
(1)实验后某试管中为黄色溶液，该试管中发生反应的化学方程式为　 　．
(2)实验后某试管中为红色溶液，向其中加入足量的　 　，溶液变为无色．由此推断，该试管中最初盛有的物质是　 　．
(3)实验后某试管中只得到无色溶液，向其中加入足量的Na2CO3溶液，无明显现象．由此推断，该试管中最初发生反应的化学方程式为　 　，原无色溶液中的溶质是　 　(写出一种可能即可)．
[例9]某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验．
(1)将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门K1，广口瓶中发生反应的化学方程式为　 　，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K1，充分反应后，打开止水夹K2，观察到的现象是　 　，产生上述现象的主要原因是：　　 ．
(2)同学们将实验后的废液倒入烧杯中并过滤，取滤液于试管中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明废液中的溶质为　 　(写出所有可能)．
[例10]将稀盐酸慢慢滴入装有氢氧化钠溶液的烧杯中，用温度计测出烧杯中溶液的温度，溶液温度随加入稀盐酸的质量而变化如图所示：
①由图知，稀盐酸与氢氧化钠溶液发生的反应是　 　(填“放热”或“吸热”)反应．
②从A到B过程中，烧杯中溶液的pH逐渐　　 ．B点表示的含义是　　 ．
③加入n时溶质有　 　 加入盐酸到m时pH　 　7(大于小于等于)
[课后作业]
在Ca(OH)2的饱和溶液中加入下列物质，冷却至室温，溶液的pH没有改变的是(　　)
A．CO2 B．CaO C．Cu(NO3)2 D．HCl
装有50g稀硫酸的小烧杯中，不断慢慢滴加10%的Ba(OH)2溶液至过量．有关量的变化情况见图(横坐标表示氢氧化钡溶液的质量，纵坐标表示小烧杯中量的变化)．其中肯定不正确的是(　　)
A． B． C． D．
二氧化硫气体是造成酸雨的主要气体，其水溶液叫亚硫酸(H2SO3)．硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的剧毒气体，其水溶液叫氢硫酸．已知相同的条件下，氢硫酸的酸性弱于亚硫酸．在室温下向饱和的亚硫酸溶液中通入过量的硫化氢气体，反应的化学方程式为：2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O．则下图中溶液的pH随通入硫化氢体积的变化曲线示意图正确的是(　　)
A． B． C． D．
向含有CuCl2和HCl的混合溶液100g中，逐滴加入质量分数为10%NaOH溶液，参加反应的NaOH溶液质量与生成沉淀质量关系如图，仅考虑沉淀为Cu(OH)2．则下列说法不正确的(　　)
A．整个反应过程中，氯离子个数不变
B．P点溶液中的溶质不止一种
C．沉淀完全时，m1的数值为80
D．P点溶液比M点溶液中氯化钠的质量分数小
已知：NH3+HCl=NH4Cl；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO3+3H2↑，现有一学生用废弃的铝制易拉罐做了如下几组课外小实验，结果发现罐子先变瘪，然后又重新鼓起的是(　　)
A．在充满CO2气体的易拉罐中加入足量的烧碱溶液，然后迅速封好口
B．在充满CO气体的易拉罐中加入足量的烧碱溶液，然后迅速封好口
C．在充满H2气体的易拉罐中加入足量的稀盐酸，然后迅速封好口
D．在充满NH3气体的易拉罐中加入足量的稀盐酸，然后迅速封好口
打开浓盐酸试剂瓶，发现瓶口有“白雾”出现．已知盐酸中含有水分子(H2O)、氢离子(H+)和氯离子(Cl﹣)．下列实验能证明“白雾”中含有氢离子的是(　　)
A．①③ B．②④ C．①②④ D．①③④
在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液混合后，虽然仍为无色溶液，但确实发生了化学反应．请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价．
①方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(20℃)．测定某NaOH溶液的pH，pH大于7，测定某稀H2SO4的pH，pH小于7．将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH，pH 小于7．
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且　　 过量．
②方案二：观察　 　．(根据图示实验步骤，概括方案要点)
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为　 　．
③上述两个方案在设计思想上的相同点是　 　．
④为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是　 　(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度　　 次．
我们知道二氧化碳与水反应生成碳酸，那么二氧化硫与水是否也能反应生成一种酸呢？某实验小组对此进行探究，设计的探究过程如下．请你回答其中的有关问题：
(1)做出假设：　 　；
(2)设计方案
(3)查阅资料：你认为该实验小组需要掌握的资料内容中应包括(填序号)　　
①二氧化硫易溶于水 ②酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③SO2不与浓硫酸反应 ④二氧化硫有毒，能与碱溶液反应生成盐和水
(4)实验：
①实验过程中装置C内石蕊试纸的颜色始终没有变化，这说明　 　．
②装置D中胶头滴管中的蒸馏水在二氧化硫气体生成之前滴到蓝色石蕊试纸上，未见试纸颜色发生变化，当有二氧化硫气体通过时发现湿润的蓝色石蕊试纸变红．此现象说明　 　　 　，此过程中反应的化学方程式为　 　．
③装置E的作用是　　 ．
(5)结论：原假设　 　(填“成立”或“不成立”)
某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙．他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量盐酸加入到12.5g水垢中，产生CO2气体的情况如图所示．
(1)从图中可以看出，12.5g水垢与足量盐酸反应后生成的CO2最多是　 　g．
(2)水垢中碳酸钙的质量分数是多少？
小明同学将13.9g含杂质的纯碱样品(碳酸钠与氯化钠的混合物)与90.5g稀盐酸相混合，充分反应，测得反应生成气体的质量(m)与反应时间(t)的数据如表所示：
反应时间t/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
气体质量m/g
0
0.88
1.76
2.64
3.52
4.4
4.4
根据题目要求，回答下列问题：
(1)碳酸钠完全反应后，生成CO2的质量为　　 g
(2)请在下面的坐标图中，画出反应是生成气体的质量(m)随时间(t)变化的曲线．
(3)求完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．
　
[参考答案]
[经典例题]
1．C
2．C．
3．C．
4．D．
5．(1)溶有SO2 的品红；SO2 气体逸出，品红溶液恢复红色．(2)稀氨水和酚酞．
6．(1)取少量待测液于试管，加入足量氯化钙或氯化钡溶液至不再产生白色沉淀；再向静置后的上述试管中，滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红，则说明氢氧化钠部分变质；如果溶液没有变红，则说明氢氧化钠完全变质．
(2)
实验方案
反应的化学方程式
(1)称出空烧杯的质量；
(2)称出烧杯和氢氧化钠样品的总质量；
(3)用试管取出足量的稀硫酸，称出烧杯和氢氧化钠样品和盛有稀硫酸试管的总质量；
(4)将试管中的稀硫酸倒入盛有氢氧化钠样品的烧杯里，充分反应后称量其总 质量，记录数据；
(5)根据实验测得的数据计算氢氧化钠的含量．
H2SO4+Na2CO3═Na2SO4+H2O+CO2↑
(3)
实验方案
反应的化学方程式
(1)将烧碱样品放入试管中，加水振荡，
(2)向上述溶液中逐滴加入澄清石灰水至不再产生沉淀过滤，
(3)然后将滤液蒸发至晶体析出
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
7．(1)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑；
(2)溶液呈碱性；
(3)假设二：温度降低溶解度变小；
方案二：加热褪色的溶液，观察溶液颜色变化．(其余合理答案亦可)
8．(1)Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
(2)盐酸，无色酚酞试液．
(3)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaCl．
9．(1)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；U型管中的溶液有部分沿导管进入广口瓶，广口瓶中出现浑浊，注射器中的液体自动喷入U型管，且变为红色；
二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内压强减小
(2)NaOH或NaOH和Ca(OH)2．
10．①放热；②减小，氢氧化钠和盐酸恰好完全反应；③氯化钠、氢氧化钠，小于．
[课后作业]
1．B．
2．B．
3．B
4．C．
5．AD．
6．D．
7．(1)稀H2SO4；
(2)向滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中加入足量的稀硫酸，溶液由红色变为无色；2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；
(3)混合前后溶液的酸碱性是否发生了变化；
(4)放热，三．
8．(1)二氧化硫能与水反应生成酸(或二氧化硫不能与水反应)；
(2)①②③④．
(4)①二氧化硫气体不能使干燥石紫试纸变色；
②水不能使蓝色石蕊试纸变色；SO2溶于水生成酸能使蓝色石蕊试纸变色；SO2+H2O═H2SO3；
③吸收二氧化硫气体，避免污染空气；
(5)成立．
9．(1)3.3；(2)60%．
10．(1)4.4；(2)；(3)：完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为15%．

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