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高三化学《酸碱盐》

2014-5-11 0:32:27下载本试卷

  (第16周)

【教学内容】

高三化学《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H2SO4  ③AgCl ④熔化的KNO3 ⑤酒精溶液

⑥液态蔗糖  ⑦乙醛   ⑧乙酸 ⑨SO2     ⑩Cu

(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CH3COONH4.

请写出H2S与Pb(CH3COO)2

反应的离子方程式。

解析:本题隐含一条重要信息:PbSO4和CH3COONH4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(NH42SO4为强电解质,只有Pb(Ac)2为难电离物质,因此,H2S和Pb(Ac)2反应的离子方程式即为它们反应的化学方程式

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:CH3COOH  CH3COO+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CH3COOH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H2O、 OH 电离出的阳离子亦都是H,中学里不能称为酸的。             含氧酸(H2SO4、HNO3等)

 2、分类 (1)酸中组成元素

                无氧酸(HCl、H2S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:H2C2O4、H2CO2、H4C2O2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,H2C2O4(C—OH)二元酸、H2CO2

                           C—OH

   O               O        O

(H—C—OH)为一元酸H4C2O2(CH3—C—OH)为一元酸。对常见的酸要会判断:

                O

                ↑          O

HNO3(HO—NO2),H2SO4(HO—S—OH),H3PO4(HO—P—OH);不熟悉的根据信

                ↓          OH

                O 

息去判断。

例如:H3PO3(亚磷酸)与NaOH反应,只能形成二种钠盐,NaH2PO3和Na2HPO3,请问H3PO3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

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

         ——

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

溶液无明显现象,加入溶液,有白色沉淀(氧化性,将氧化为,形成沉淀)。

③欠置的氢硫酸溶液变浑浊()。

(3)氧化性酸

①Al、Fe遇冷浓HNO3、浓H2SO4钝化。

②C、S、P等非金属均能被热浓HNO3氧化。

③不活泼金属Cu等能被HNO3、浓H2SO4(热)氧化。

(4)既具氧化性又具有还原性酸,如HNO2、H2SO3

(5)酸的分解

完成下列反应方程式,注明必要条件

——    ——   ——  

(6)酸的特殊反应

①酸与酸的反应,如H2SO3与硝酸或HClO或H2S的反应

         HX与醇→卤代烃

②酸与醇的反应

         含氧酸与醇→酯

③酸与酸性氧化物反应,如HF+SiO2——    , HNO3+SO2——

④酸能发生银镜反应,

              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

           ↓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、     

b、    c、

d、 +   

e、

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:

              CO2

        酸性氧化物    NaOH保存(密封、像皮塞)

①氧化物        SiO2

         两性氧化物Al2O3

      特殊氧化物 

            (制HNO3尾气吸收)

②酸碱指示剂

思考:如何证明Na2CO3溶液是否混有NaOH?

(答:取样品加入酚酞试液,然后加过量BaCl2溶液,若红色不褪证明含NaOH,若红色褪去证明不含NaOH)

③某些金属(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、Al2O3坩埚   D、石墨坩埚

④某些非金属(属置换反应)

      

       (属歧化反应)

⑤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:Na2CO3、因为

         

   b、硬脂酸()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。)

⑥与盐反应:

a、 用于鉴定阳离子存在如:

         →

(既用于鉴定NH4+,又用于实验室制NH3

          注意两者物质的量之比,如

b、与酸式盐反应  注意是何种盐,如只有当NaOH足量才能生成 一定生成Mg(OH)2沉淀等。

   OH    ONa

⑦酚  +NaOH→ +H2O(证明苯酚具有酸性)

思考:检验苯酚存在时,可利用如下反应:

    OH

6  +Fe3+   [Fe(C6H5O)6] 3+6H,在进行该实验时,适宜在PH值较大还是较

小的条件下进行?能否在强碱性条件下进行?

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 涉及应用的有:

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:

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NaHCO3等。

1、分类(1)组成  碱式盐——碱中OH部分被中和的产物如Cu2(OH)2CO3等。

          复盐——一种酸根离子和多种金属离子组成如KAl(SO4)2等。

          络盐——如冰晶石(Na3AlF6)。

               强酸强碱盐——不水解(不一定是中性如NaHSO4

               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:

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

   ③ 两个反应是置换出H2

    ④(熔融)  是因为K的沸点比Na低而发生。

   ⑤—是因为的氧化性而发生。

(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。

          Al3      HCO3(CO32)

 ②相互促进水解。 Fe3(Fe2)  与 S2(HS)

          NH4      SiO32、AlO2

                  ClO

  ③氧化—还原反应。 Fe3+I-   Fe3+S2

  ④不能进行到底(离子大量共存) 

思考:a、FeCl2溶液中加入NaClO溶液有何现象?

   (有红褐色沉淀,Fe2被ClO氧化,同时Fe3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MnO2共热,产生黄绿色气体,问两种钠盐晶体是什么?)

(答:NaCl和NaHSO4

(4)盐的分解      

思考:将FeC2O4在空气中加热,可制得FeO,该反应为:

,问,为何在空气中加热能制得FeO?

(答:CO2起隔绝O2作用,CO又起还原性保护气作用)

(5)非金属+盐        

          

思考:写出Cl2与FeBr2溶液按物质的量比1:1和3:2反应的离子方程式(答:

(6)盐溶液电解(惰性电极)

 阴极:阳离子放电顺序  Ag>Cu2>H(一般不考虑H前阳离子放电)

 阳极:阴离子放电顺序  S2>I>Br>Cl>OH(一般不考虑SO42、NO3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


D为黄绿色气体,请填空

(1)A→B化学方程式 __________________

(2)写出下列变化的离子方程式

 B→C+A ______________________________

 A→D+E ______________________________

 C→A+F+G ____________________________

【能力训练答案】

(1)

(2)