酸酸的、滑滑的
柠檬、食醋有酸味,胃里的胃液含有盐酸;肥皂水摸起来滑滑的,建筑工地上用的石灰浆能使空气中的二氧化碳变成坚硬的碳酸钙。这些物质分属两大类:酸和碱。
本课分两部分:
- 指示剂和常见的酸:酸碱指示剂,盐酸和硫酸,浓硫酸的稀释,酸的通性。
- 常见的碱:氢氧化钠和氢氧化钙,碱的通性。
第一部分后面有一组小练习,做完再学第二部分。
第一部分:指示剂和常见的酸
酸碱指示剂
能跟酸或碱的溶液起作用而显示不同颜色的物质,叫做酸碱指示剂acid-base indicator:
| 酸性溶液 | 中性溶液 | 碱性溶液 | |
|---|---|---|---|
| 紫色石蕊溶液 | 变红 | 不变色(紫色) | 变蓝 |
| 无色酚酞溶液 | 不变色 | 不变色 | 变红 |
选一种指示剂,滴进下面的溶液里:
先猜一猜会变成什么颜色,再点试管。
注意碳酸钠溶液:碳酸钠属于盐,它的水溶液却显碱性。所以显碱性的溶液不一定是碱的溶液。
常见的酸
盐酸( 的水溶液):浓盐酸有挥发性,打开瓶盖,瓶口会出现白雾(挥发出的氯化氢与空气中的水蒸气结合成的盐酸小液滴)。人的胃液中含有盐酸,帮助消化。
硫酸():浓硫酸有吸水性,可作干燥剂;有强烈的腐蚀性,能夺取纸张、木材中的水分,使它们变黑。
稀释浓硫酸:一定要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,切不可把水倒进浓硫酸里。如果不慎沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,再涂上 3%~5% 的碳酸氢钠溶液。
酸的化学性质:
- 能使紫色石蕊溶液变红,不能使无色酚酞溶液变色。
- 与较活泼的金属反应,生成盐和氢气(1.8.3 节)。
- 与某些金属氧化物反应,生成盐和水。用稀盐酸除铁锈时,铁锈逐渐消失,溶液变成黄色:
- 与碱反应,生成盐和水(1.8.5 节)。
- 与某些盐反应,生成新盐和新酸(1.8.6 节):
不同的酸有相似的化学性质,是因为它们在水溶液中都能解离解离物质溶于水时,分成能自由移动的带电粒子(离子)。比如 HCl 在水中解离成 H⁺ 和 Cl⁻,NaOH 解离成 Na⁺ 和 OH⁻。出 :酸在水溶液中解离出的阳离子全部是 。
第一部分小练习
- 紫色石蕊溶液滴入稀盐酸
石蕊遇酸变红。
- 紫色石蕊溶液滴入氢氧化钠溶液
石蕊遇碱变蓝。
- 无色酚酞溶液滴入稀硫酸
酚酞遇酸不变色。
- 无色酚酞溶液滴入澄清石灰水
石灰水显碱性,酚酞变红。
- 紫色石蕊溶液滴入食盐水
食盐水呈中性,石蕊仍是紫色。
- 无色酚酞溶液滴入碳酸钠溶液
碳酸钠是盐,但它的溶液显碱性。
- 紫色石蕊溶液滴入白醋
白醋中含有醋酸,显酸性。
- 无色酚酞溶液滴入蒸馏水
蒸馏水呈中性。
第二部分:常见的碱
氢氧化钠(,俗称烧碱、火碱、苛性钠):白色固体,极易溶于水,溶解时放出大量的热;在空气中容易吸收水分而潮解,可作某些气体的干燥剂;有强烈的腐蚀性。氢氧化钠要密封保存。
氢氧化钙(,俗称熟石灰、消石灰):白色粉末,微溶于水,它的水溶液俗称石灰水。可以由生石灰和水反应制得,反应放出大量的热:
氢氧化钙可用于建筑、改良酸性土壤、配制农药波尔多液。
碱的化学性质:
- 能使紫色石蕊溶液变蓝,使无色酚酞溶液变红。
- 与某些非金属氧化物反应,生成盐和水:
- 与酸反应,生成盐和水(1.8.5 节)。
- 与某些盐反应,生成新盐和新碱(1.8.6 节):
碱在水溶液中解离出的阴离子全部是 ,所以不同的碱也有相似的化学性质。
例题 1:为什么不能把水倒进浓硫酸?
- 放热。 浓硫酸溶于水时放出大量的热。
- 密度。 水的密度比浓硫酸小,倒进去的水会浮在浓硫酸上面。
- 后果。 上层的少量水被迅速加热到沸腾,带着硫酸液滴向四周飞溅,非常危险。
- 正确做法。 把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使热量及时散失。
例题 2:用稀盐酸除铁锈
把生锈的铁钉放进足量的稀盐酸中,开始时有什么现象?铁锈除去后,如果铁钉继续留在盐酸里,又会怎样?
- 开始。 铁锈(主要成分 )逐渐溶解,溶液由无色变成黄色:
- 铁锈除尽后。 铁与盐酸接触,表面产生气泡:。
- 结论。 除锈时铁制品不能长时间浸泡在酸中,否则铁本身也会被腐蚀。
常见误区
误区 1:稀释浓硫酸时把水倒进浓硫酸里。 必须“酸入水”:把浓硫酸慢慢注入水中,并不断搅拌。
误区 2:“能使酚酞变红的一定是碱。” 碳酸钠是盐,它的溶液也能使酚酞变红。只能说溶液显碱性。
误区 3:“打开浓盐酸的瓶盖冒出白烟。” 是白雾,不是白烟。雾是小液滴,烟是固体小颗粒。
即时小测
下列物质敞口放置在空气中,质量增加而且变质的是?
氢氧化钠吸收水分潮解,还能和二氧化碳反应生成碳酸钠而变质。浓盐酸挥发,质量减少;浓硫酸吸水,质量增加但没有变质。
稀释浓硫酸的正确操作是?
酸入水、沿器壁、慢慢倒、不断搅;量筒是量取液体的仪器,不能用来稀释溶液。
小结
- 紫色石蕊遇酸变红、遇碱变蓝;无色酚酞遇碱变红、遇酸不变色。显碱性的溶液不一定是碱溶液。
- 浓盐酸有挥发性;浓硫酸有吸水性和腐蚀性,稀释时要“酸入水”。
- 酸的通性:与指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、某些盐反应;原因是溶液中都有 。
- 氢氧化钠易潮解、有强腐蚀性,要密封保存;碱的通性:与指示剂、某些非金属氧化物、酸、某些盐反应;原因是溶液中都有 。
通往 AP(以后再看)
AP U8.1 用 Brønsted–Lowry 理论定义酸碱:酸是质子()的给予体,碱是质子的接受体;在水中, 实际上以水合氢离子 的形式存在。AP 还会区分强酸、弱酸:盐酸、硫酸在水中几乎完全解离,醋酸只解离很少的一部分。指示剂在 U8.5 的酸碱滴定中用来判断终点。