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文檔簡(jiǎn)介
1、8.1金屬材料金 屬 材 料純金屬物理性質(zhì)金屬光澤,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性好,密度較大,熔點(diǎn)較高性質(zhì)體現(xiàn)用途,用途決定性質(zhì)用途主要由物質(zhì)性質(zhì)決定,還及價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利、廢料是否利于回收、對(duì)環(huán)境的影響等有關(guān)合金在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬制得的具有金屬特征的物質(zhì)合金種類鐵合金生鐵:含碳量24.3鋼:含碳量0.032銅合金青銅,黃銅,白銅鈦合金 熔點(diǎn)高、密度??; 可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好; 抗腐蝕性能好。合金的性質(zhì)熔點(diǎn):比組成它的任意一種純金屬都低硬度:比組成它的純金屬更大抗腐蝕性:比純金屬更好第一節(jié) 金屬材料金屬材料:金屬材料包括純金屬以和它們的合金。金屬的物理性質(zhì)在
2、常溫下一般為固態(tài)(汞為液態(tài)),有金屬光澤(大多數(shù)金屬呈銀白色,銅呈紫紅色,金呈黃色);導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)較高、有延展性、能夠彎曲、硬度較大、密度較大。金屬之最地殼中含量最多的金屬元素鋁人體中含量最多的金屬元素鈣目前世界年產(chǎn)量最多的金屬鐵(鐵鋁銅)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬銀(銀銅金鋁)熔點(diǎn)最高的金屬鎢熔點(diǎn)最低的金屬汞硬度最大的金屬鉻密度最大的金屬鋨密度最小的金屬鋰金屬的分類黑色金屬:通常指鐵、錳、鉻及它們的合金。有色金屬:通常是指除黑色金屬以外的其他金屬。重金屬:如銅、鋅、鉛等輕金屬:如鈉、鎂、鋁等金屬的應(yīng)用物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,但這不是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時(shí),還需
3、要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利,以和廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。銅、鋁電線導(dǎo)電性好、價(jià)格低廉鎢燈絲熔點(diǎn)高鉻電鍍硬度大鐵菜刀、鐮刀、錘子等汞體溫計(jì)液柱銀保溫瓶?jī)?nèi)膽鋁“銀粉”、錫箔紙合金:由兩種或兩種以上的金屬或金屬及非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金是混合物。金屬氧化物不是合金。目前已制得的純金屬只有90多種,而合金已達(dá)幾千種。合金的硬度一般比組成它的純金屬的硬度大,抗腐蝕性強(qiáng)。合金的熔點(diǎn)一般比組成它的純金屬的熔點(diǎn)低。常見的合金:合金鐵的合金銅合金焊錫鈦和鈦合金形狀記憶合金生鐵鋼黃銅青銅成分含碳量2%4.3%含碳量0.03%2%銅鋅合金銅錫合金鉛錫合金鈦鎳合
4、金備注不銹鋼是含鉻、鎳的鋼,具有抗銹蝕性能。生鐵較脆,鋼鐵具有韌性。生鐵常制成暖氣片。紫銅是純銅熔點(diǎn)低見下具有形狀記憶效應(yīng)鈦和鈦合金:被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料,鈦合金及人體具有良好的“相容性”,可用來(lái)造人造骨。鈦和鈦合金的優(yōu)點(diǎn): 熔點(diǎn)高、密度小; 可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好; 抗腐蝕性能好。生鐵和鋼性能不同的原因:含碳量不同。金屬的化學(xué)性質(zhì)及O2反應(yīng)2Mg+O2點(diǎn)燃2MgO(耀眼白光,生成白色固體)體現(xiàn)金屬活動(dòng)性順序K、Ca、Na、Mg、Al;Zn、Fe、Sn、Pb(H);Cu、Hg、Ag、Pt、Au4Al+3O2=2Al2O3(形成致密氧化膜)3Fe+2O2點(diǎn)燃Fe3O4(火星四射
5、,生成黑色固體)金屬的位置越靠前,它的活動(dòng)性就越強(qiáng);反之,就越弱2Cu+O2 2CuO(生成黑色固體)及酸反應(yīng)Mg+2HCl=MgCl2+H2有氣泡產(chǎn)生,反應(yīng)劇烈程度依次減弱2Al+6HCl=2AlCl3+3H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫(K、Ca、Na除外)Fe+H2SO4=FeSO4+H2Cu及稀H2SO4不反應(yīng)置換反應(yīng)一種單質(zhì)及一種化合物反應(yīng),生成另外一種單質(zhì)和化合物的反應(yīng)A+BC=AC+B位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兊幕衔锶芤豪镏脫Q出來(lái)及金屬化合物溶液反應(yīng)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(表面覆蓋紅色物質(zhì),溶液由藍(lán)色變淺綠色)Cu+2
6、AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag(表面覆蓋銀白色物質(zhì),無(wú)色溶液變藍(lán)色)8.2金屬的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié) 金屬的化學(xué)性質(zhì)金屬及氧氣的反應(yīng)鎂、鋁:在常溫下能及空氣中的氧氣反應(yīng):2Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3鋁的抗腐蝕性能好的原因:鋁在空氣中及氧氣反應(yīng),其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜,從而阻止鋁進(jìn)一步氧化。鐵、銅:在常溫下、干燥的環(huán)境中,幾乎不及氧氣反應(yīng),但在潮濕的空氣中會(huì)生銹。鐵、銅在高溫時(shí)能及氧氣反應(yīng):3Fe+2O2Fe3O4 2Cu+O22CuO金即使在高溫時(shí)也不及氧氣反應(yīng)。金屬及酸的反應(yīng):活潑金屬酸 鹽H2描述現(xiàn)象時(shí),需要注意: 如果有鐵、銅元素參加反應(yīng),一定要注意溶液顏色
7、的變化; 反應(yīng)放熱,但是只有鎂和酸反應(yīng)時(shí)放熱現(xiàn)象明顯。置換反應(yīng):由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)是置換反應(yīng)。當(dāng)鐵單質(zhì)參加置換反應(yīng)時(shí),生成物中的鐵元素呈+2價(jià)。常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金屬活動(dòng)性由強(qiáng)逐漸減弱在金屬活動(dòng)性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。在金屬活動(dòng)性順序里,位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸(不可以用濃硫酸和硝酸)中的氫。在金屬活動(dòng)性順序里,位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(lái)。鉀、鈣、鈉不符合這一條。它們會(huì)先和水反應(yīng)生成
8、堿和氫氣,然后堿和鹽反應(yīng)。金屬及鹽溶液的反應(yīng):金屬鹽另一金屬另一鹽(條件:“前換后,鹽可溶”)在活動(dòng)性順序中,金屬的距離大的,反應(yīng)先發(fā)生。一個(gè)置換反應(yīng)結(jié)束后,另一個(gè)置換反應(yīng)才會(huì)發(fā)生。如在硫酸亞鐵和硫酸銅的混合溶液中加入鋅粒,鋅會(huì)先和硫酸銅反應(yīng),反應(yīng)完畢后鋅才和硫酸亞鐵反應(yīng)。“濕法冶金”的反應(yīng)原理:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4Fe2+的鹽溶液是淺綠色的,F(xiàn)e3+的鹽溶液是黃色的,Cu2+的鹽溶液是藍(lán)色的。比較Cu、Fe、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序使用鐵、銀和溶液,一次性得出結(jié)果:操作和現(xiàn)象:把鐵、銀分別放入硫酸銅溶液中,鐵表面沒(méi)有現(xiàn)象;而銀表面會(huì)附著一層紅色物質(zhì),并且溶液會(huì)由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色
9、。使用銅、硫酸亞鐵溶液和硝酸銀溶液,一次性得出結(jié)果:操作和現(xiàn)象:把銅分別放入硫酸亞鐵溶液和硝酸銀溶液中,硫酸亞鐵溶液沒(méi)有現(xiàn)象;而在硝酸銀溶液中,銅表面會(huì)附著一層白色物質(zhì),溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。選用試劑時(shí),要根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表將三種金屬排序,然后將排在中間的金屬變成鹽溶液,或者將排在兩邊的金屬變成鹽溶液,這樣才能一次性得出結(jié)果。8.3金屬資源的利用和保護(hù)金屬資源的利用和保護(hù)鐵的冶煉原料鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣原理3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2設(shè)備高爐產(chǎn)品生鐵化學(xué)方程式中有關(guān)含雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算鐵制品的腐蝕及防護(hù)鐵生銹的條件及氧氣接觸及水接觸防銹原理:使鐵制品隔絕空氣或隔絕水干保持鐵制品
10、表面潔凈和干燥膜在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)膜,如刷漆、涂油、搪瓷鍍?cè)阡撹F表面鍍一層其他金屬,如鍍鋅、鍍鉻烤用化學(xué)方法使鋼鐵表面形成致密的氧化膜,如烤藍(lán)改改善金屬的本質(zhì),如不銹鋼保護(hù)金屬資源防止金屬腐蝕回收利用廢舊金屬有計(jì)劃合理開采礦物尋找金屬替代品第三節(jié) 金屬資源的利用和保護(hù)礦石:工業(yè)上把能用來(lái)提煉金屬的礦物叫做礦石。常見的礦石和主要成分:赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、黃鐵礦(FeS2)、菱鐵礦(FeCO3)、鋁土礦(Al2O3)、黃銅礦(CuFeS2)、輝銅礦(Cu2S)等。鐵的冶煉實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵工業(yè)高爐煉鐵設(shè)備:高爐。原料:鐵礦石(赤鐵礦或磁鐵礦)、焦炭、石灰石、(空氣)。
11、反應(yīng)原理:C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅(SiO2)轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣(CaSiO3)。產(chǎn)品:生鐵(實(shí)驗(yàn)室中“煉”出的鐵不含碳,而工業(yè)生產(chǎn)中煉出的鐵含碳)。含雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的有關(guān)計(jì)算當(dāng)參加反應(yīng)的物質(zhì)含雜質(zhì)時(shí),先要把含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量,再進(jìn)行計(jì)算。一般利用該公式和其變形:?!纠}】1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少?【解法1】1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為:設(shè)生成的鐵的質(zhì)量為x。折合為含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為答:800t氧化鐵理論上可以煉出生鐵的質(zhì)量為58
12、3t?!窘夥?】設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。(x不是純物質(zhì)的質(zhì)量,不能直接代入計(jì)算)1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為:植物油干燥劑答:800t氧化鐵理論上可以煉出生鐵的質(zhì)量為583t。鐵生銹的實(shí)驗(yàn)(見右圖)【實(shí)驗(yàn)器材】大試管、試管夾(帶鐵夾的鐵架臺(tái))、膠塞、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、潔凈無(wú)銹的鐵釘、棉花和干燥劑氯化鈣等。【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】取三根潔凈無(wú)銹的鐵釘,一根放在盛有蒸餾水的試管中,并使鐵釘外露一半;一根放在用植物油密封的蒸餾水中;一根放在干燥的空氣中,注意每天觀察鐵釘銹蝕的現(xiàn)象,連續(xù)觀察約一周。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】第一個(gè)試管中的鐵釘生銹,而第二、三個(gè)試管中沒(méi)有明顯現(xiàn)象?!緦?shí)驗(yàn)
13、結(jié)論】鐵生銹實(shí)際上是鐵及空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果?!咀⒁馐马?xiàng)】第二個(gè)試管內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)象,證明了鐵釘生銹需要氧氣;第三個(gè)試管內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)象,證明了鐵釘生銹需要水蒸氣。鐵銹很疏松,鐵制品可以全部被銹蝕。除去鐵銹的方法物理方法:刀刮、砂紙打磨。化學(xué)方法:少量、多次地滴加稀鹽酸或稀硫酸。防止鐵制品生銹的方法保持鐵制品的潔凈、干燥;擦干后涂一層保護(hù)膜(作用:隔絕空氣、防水)。具體方法如下:物理方法刷漆(油漆或銀粉)、涂油化學(xué)方法電鍍其它金屬(鉻或鋅)、烤藍(lán)制成不銹鋼。金屬資源的保護(hù)措施: 防止金屬的腐蝕; 回收利用廢舊金屬; 有計(jì)劃、合理地開采礦物; 尋找金屬的代用品。(例如用塑料來(lái)代替鋼和其他合金制
14、造管道、齒輪和汽車外殼等)意義:節(jié)約金屬資源和能源,降低金屬的生產(chǎn)成本,減少對(duì)環(huán)境的污染。9.1溶液的形成溶液的形成混合物溶液概念一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里,形成均一的、穩(wěn)定的混合物組成溶質(zhì)被溶解的物質(zhì)溶劑能溶解其它物質(zhì)的物質(zhì)特征均一性溶液各部分性質(zhì)相同穩(wěn)定性外界條件不變時(shí),溶液久置不沉淀、不分層溶解過(guò)程伴隨溫度變化NH4NO3溶于水,溫度降低NaCl溶于水,溫度不變NaOH溶于水,溫度升高乳濁液概念小液滴分散到液體里形成的混合物特征不均一、不穩(wěn)定乳化現(xiàn)象洗滌劑能使植物油在水中分散成無(wú)數(shù)細(xì)小的液滴,而不聚成大的油珠,使油水不再分層常見的乳化劑洗滌劑、農(nóng)藥、肥皂、洗潔精懸濁液由固體小顆粒分
15、散到液體里形成的混合物第一節(jié) 溶液的形成溶液定義:一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里,形成均一的、穩(wěn)定的混合物,叫做溶液?;咎卣骶恍灾溉芤褐懈鞑糠值臐舛群托再|(zhì)都相同。穩(wěn)定性外界條件不變(溫度、壓強(qiáng)不改變,溶劑不蒸發(fā))時(shí),溶質(zhì)、溶劑不分層,也不會(huì)析出固體。溶液具有均一性、穩(wěn)定性的原因:溶質(zhì)以分子或離子的形式分散到水分子中。溶液由兩部分組成溶劑和溶質(zhì)。溶劑的定義:能溶解其他物質(zhì)的物質(zhì)叫做溶劑。溶質(zhì)的定義:被溶解的物質(zhì)叫做溶質(zhì)。常見的溶劑有水、酒精、汽油。溶質(zhì)可以有一種或多種,但溶劑只能有一種。溶質(zhì)和溶劑在被分散前可以是固體、液體或氣體。溶液、溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量關(guān)系:溶液的質(zhì)量溶質(zhì)的質(zhì)量溶劑的質(zhì)量(
16、溶液的體積溶質(zhì)的體積溶劑的體積)區(qū)分溶劑和溶質(zhì)固體(或氣體)及液體混合固體(或氣體)是溶質(zhì),液體是溶劑。液體和液體混合質(zhì)量小的為溶質(zhì),質(zhì)量大的為溶劑。如果其中一種液體是水,那么水是溶劑。當(dāng)兩種物質(zhì)完全反應(yīng)后,新生成的物質(zhì)是溶質(zhì),而析出的沉淀或產(chǎn)生的氣體不是溶質(zhì),溶劑仍是水。例如鋅溶于稀硫酸后,所得到的溶液中的溶質(zhì)是硫酸鋅。溶液的命名:“溶質(zhì)的溶劑溶液”。如果沒(méi)有指明溶劑,我們就認(rèn)為水是溶劑。水和酒精能以任意體積互溶。探究水及乙醇能否互溶時(shí),要先滴入紅墨水(目的:為了顯色,利于觀察)。懸濁液、乳濁液及乳化作用懸濁液:由固體小顆粒分散到液體里形成的混合物叫做懸濁液。例如鋇餐(硫酸鋇的懸濁液)、粉刷
17、墻壁用的涂料、黃河水都是懸濁液。乳濁液:由小液滴分散到液體里形成的混合物叫做乳濁液。例如在農(nóng)業(yè)上,一般把不溶于水的液體農(nóng)藥配制成乳濁液。懸濁液和乳濁液都不是溶液,不具備均一、穩(wěn)定的特征。洗滌劑具有乳化作用。用洗滌劑洗衣服時(shí),油污沒(méi)有溶解在水中,沒(méi)有形成均一、穩(wěn)定的溶液。用洗滌劑和汽油洗衣服的區(qū)別:汽油用汽油洗衣服時(shí),油污能溶解在汽油里,形成溶液,隨著汽油揮發(fā)油污就能被帶走。洗滌劑洗滌劑具有乳化作用,它能使油污分散成無(wú)數(shù)細(xì)小的液滴,隨水流去。溶解時(shí)的吸熱或放熱現(xiàn)象擴(kuò)散過(guò)程溶質(zhì)的分子(或離子)向水中擴(kuò)散吸收熱量。水合過(guò)程溶質(zhì)的分子(或離子)和水分子作用,生成水合分子(或水合離子)放出熱量。如果擴(kuò)散
18、過(guò)程吸收的熱量小于水合過(guò)程放出的熱量,溶液的溫度就會(huì)升高。(例如氫氧化鈉固體、濃硫酸)如果擴(kuò)散過(guò)程吸收的熱量大于水合過(guò)程放出的熱量,溶液的溫度就會(huì)降低。(例如硝酸鉀)氯化鈉等溶于水時(shí),不會(huì)有明顯的吸熱、放熱現(xiàn)象。氧化鈣及水反應(yīng)放出大量的熱。有的實(shí)驗(yàn)為了節(jié)省能源,可以采用氧化鈣和水反應(yīng)來(lái)提高溫度。9.2溶解度溶 解 度溶液的分類按一定量溶液中溶質(zhì)多少濃溶液稀溶液按給定溫度、溶劑的量飽和溶液在一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì),溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解的溶液轉(zhuǎn)化飽和溶液不飽和溶液增加溶劑升高溫度(氫氧化鈣除外)不飽和溶液在一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì),還能繼續(xù)溶解的溶液不飽和溶液飽和溶液增加
19、溶質(zhì)蒸發(fā)溶劑降低溫度(氫氧化鈣除外)溶解性的定量表示固體溶解度定義溫度、100g溶劑、飽和狀態(tài)、溶解溶質(zhì)質(zhì)量(g)影響因素溫度表示方法溶解度曲線氣體溶解度定義壓強(qiáng)101kPa、溫度、飽和狀態(tài)、1體積水、溶解的氣體體積影響因素溫度在壓強(qiáng)不變時(shí),溫度越高,氣體溶解度越小壓強(qiáng)在溫度不變時(shí),壓強(qiáng)越大,氣體溶解度越大混合物分離方法結(jié)晶 定義熱的溶液冷卻后,不飽和溶液變成了飽和溶液,溫度繼續(xù)降低,已溶解在溶液中的溶質(zhì)會(huì)從溶液中以晶體的形式析出方法蒸發(fā)結(jié)晶一般適用于固體溶解度受溫度影響變化不大的物質(zhì),如食鹽降溫結(jié)晶適用于固體溶解度受溫度影響變化較大的物質(zhì),如KNO3第二節(jié) 溶解度飽和溶液及不飽和溶液定義:在
20、一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì),當(dāng)溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時(shí),所得到的溶液叫做飽和溶液;還能繼續(xù)溶解的溶液,叫做不飽和溶液。判斷溶液是否飽和的方法:繼續(xù)加入該種溶質(zhì),如果該物質(zhì)的質(zhì)量減少,那么溶液是不飽和溶液;如果該物質(zhì)的質(zhì)量不變,那么溶液是飽和溶液。由于水可以和酒精以任意比例互溶,所以水和酒精不可以形成飽和溶液。不飽和溶液及飽和溶液的轉(zhuǎn)化不飽和溶液降溫、恒溫蒸發(fā)溶劑、加溶質(zhì)升溫、加溶劑飽和溶液 氫氧化鈣和氣體的溶解度隨著溫度升高而降低。所以若把氫氧化鈣和氣體的不飽和溶液變成飽和溶液,在改變溫度時(shí)要升高溫度。 最可靠的方法是蒸發(fā)溶劑、加溶質(zhì)、加溶劑。 若想把氫氧化鈣的飽和溶液變成不飽和溶液,可
21、以通入適量的二氧化碳并過(guò)濾。 若想把氫氧化鈣的不飽和溶液變成飽和溶液,也可以加入CaO并冷卻。 氫氧化鈣不是晶體,從氫氧化鈣溶液也不會(huì)析出晶體,所以只能稱作“澄清的石灰水變渾濁”。濃、稀溶液及飽和、不飽和溶液之間的關(guān)系: 飽和溶液不一定是濃溶液,不飽和溶液不一定是稀溶液。 在一定溫度時(shí),同一種溶質(zhì)的飽和溶液要比它的不飽和溶液濃。混合物的分離和提純分離可溶物和不溶物:過(guò)濾法(溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)或溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥)鐵屑和其他固體:用磁鐵反復(fù)吸引除去氯化鈉中少量的硝酸鉀:蒸發(fā)溶劑結(jié)晶法(蒸發(fā)溶劑)除去硝酸鉀中少量的氯化鈉:冷卻熱飽和溶液結(jié)晶法(高溫溶解、降溫、過(guò)濾)(結(jié)晶:熱的溶液冷卻后,已溶解
22、在溶液中的溶質(zhì)從溶液中以晶體的形式析出,這一過(guò)程叫結(jié)晶)后兩者往往應(yīng)用在分離兩種可溶于水的物質(zhì),并且其中一種的溶解度受溫度影響大,另一種受溫度影響小。我們希望析出的晶體是量多的一種,所以選用的方法要適合量多的那種。蒸發(fā)溶劑時(shí)溶液濃度不變,冷卻熱飽和溶液時(shí)溶液濃度變小。在一定溫度和溶質(zhì)相同的條件下,100g的飽和溶液和200g的飽和溶液,二者都蒸發(fā)10g水,析出晶體的質(zhì)量相等。在60和溶質(zhì)相同的條件下,把100g的飽和溶液和200g的飽和溶液降低到20,若前者析出晶體的質(zhì)量為M,后者析出晶體的質(zhì)量為N,那么N=2M。固體的溶解度定義:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100g溶劑里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的
23、質(zhì)量。80··0t1t2t3Nt/s/gPABC四要素:溫度必須指明具體的溫度,溶解性才有意義。溶劑的質(zhì)量是100g。固體在溶解在溶液中,必須達(dá)到飽和狀態(tài)。溶解度的單位通常是g。影響固體溶解度的因素:(內(nèi)因)溶質(zhì)性質(zhì)、溶劑性質(zhì);(外因)溫度。一般來(lái)說(shuō),溫度越高,固體的溶解度越大。溶解度的相對(duì)大?。簻囟仁?0,并且溶劑的質(zhì)量是100g。在20下,溶解度小于0.01g,被稱為難溶(或不溶);溶解度介于0.011g之間,被稱為微溶;溶解度介于110g之間,被稱為可溶;溶解度大于10g,被稱為易溶。有關(guān)溶解度曲線的常見試題(見右上圖)t3時(shí)A的溶解度為 80g 。P點(diǎn)的的含義是:
24、在該溫度時(shí),A和C的溶解度相同 。N點(diǎn)為 t3時(shí)A的不飽和溶液 ,可通過(guò) 加入A物質(zhì),降溫,蒸發(fā)溶劑 的方法使它變?yōu)轱柡汀G€上的點(diǎn)代表對(duì)應(yīng)溫度的飽和溶液,曲線以下的點(diǎn)代表對(duì)應(yīng)溫度的不飽和溶液。加溶質(zhì)相當(dāng)于把點(diǎn)向正上方移動(dòng)(但是點(diǎn)不能被移動(dòng)到圖象上方),加溶質(zhì)相當(dāng)于向下豎直移動(dòng),降溫相當(dāng)于向左水平移動(dòng),升溫相當(dāng)于向右水平移動(dòng)。t1時(shí)A、B、C、溶解度由大到小的順序 C>B>A 。從A溶液中獲取A晶體可用 降溫結(jié)晶 的方法獲取晶體。從B的溶液中獲取晶體,適宜采用 蒸發(fā)結(jié)晶 的方法獲取晶體。t2 時(shí)A、B、C的飽和溶液各W克,降溫到t1會(huì)析出晶體的有 A和B ,無(wú)晶體析出的有 C ,所
25、得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由小到大依次為 A<C<B 。除去A中的泥沙用過(guò)濾法;分離A及少量B的混合物,用 結(jié)晶 法。氯化鈉等物質(zhì)的溶解度受溫度變化的影響較??;硝酸鉀等物質(zhì)的溶解度受溫度變化的影響較大。它們的溶解度都隨著溫度的升高而變大。氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小。氣體的溶解度定義:在壓強(qiáng)為101kPa和一定溫度時(shí),氣體溶解在1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的氣體體積。氣體的溶解度沒(méi)有單位。氣體溶解度的影響因素:(內(nèi)因)氣體的性質(zhì)、水的性質(zhì);(外因)溫度、壓強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),溫度越高,氣體的溶解度越小;壓強(qiáng)越大,氣體的溶解度越大。9.3溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶 液溶液組成的表示方法溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
26、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)計(jì)算溶液的稀釋方法加入溶劑A·a=B·b或A·a=(A+m水)·b,其中B=A+m水(A代表濃溶液質(zhì)量,a是它的質(zhì)量分?jǐn)?shù),B代表稀釋后溶質(zhì)質(zhì)量,b代表它的質(zhì)量分?jǐn)?shù),m水代表加入水的質(zhì)量)加入低濃度溶液A·a+B·b=(A+B)·c(c代表混合后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù))溶液的濃縮方法加入溶質(zhì)A·a+B=(A+B)·b(A代表原溶液質(zhì)量,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,B代表加入溶質(zhì)質(zhì)量,b表示加溶質(zhì)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù))蒸發(fā)溶劑A·a=(A-B)·b(A為原溶液質(zhì)量其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,
27、蒸發(fā)掉B的水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b,)加入濃溶液A·a+B·b=(A+B)·c(原溶液質(zhì)量為A,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a,濃溶液質(zhì)量為B,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b,兩溶液混合后得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c的溶液)根據(jù)化學(xué)方程式的綜合計(jì)算根據(jù)化學(xué)方程式列有關(guān)反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量比時(shí),要以溶質(zhì)的質(zhì)量列比例,而不能用溶液質(zhì)量或體積對(duì)于反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量的求法溶液質(zhì)量=溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量(其中溶劑的質(zhì)量在計(jì)算中應(yīng)注意:有些反應(yīng)中不生成水時(shí),溶劑的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的各溶液中溶劑質(zhì)量之和;若生成物中有水生成,則還需加上生成的水的質(zhì)量)溶液質(zhì)量=反應(yīng)物質(zhì)量總和-生成氣體質(zhì)量-生成沉淀質(zhì)量配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定
28、的溶液步驟計(jì)算、稱量、溶解、裝瓶保存(貼上標(biāo)簽:藥品名稱和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù))儀器托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、膠頭滴管等誤差分析導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小的原因天平使用不正確,如藥品、砝碼放反(稱量時(shí)使用游碼)量水時(shí)仰視讀數(shù)燒杯不干燥,原來(lái)內(nèi)部就有一些水固體藥品中含有雜質(zhì)導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的原因天平使用不正確,如稱量前沒(méi)有調(diào)節(jié)平衡,指針偏右砝碼生銹量水時(shí)俯視讀數(shù)將量筒中的水倒入燒杯時(shí),一部分撒在外面第三節(jié) 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)牢記下面的公式:使用該公式時(shí)的注意事項(xiàng):溶質(zhì)的質(zhì)量是指形成溶液的那部分溶質(zhì),沒(méi)有進(jìn)入溶液的溶質(zhì)不應(yīng)考慮。(計(jì)算溶質(zhì)質(zhì)量時(shí)要考慮溶解度)溶液的質(zhì)量包括溶液中所有溶質(zhì)的質(zhì)量。上下的單
29、位要統(tǒng)一。氯化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%,“16%”的意義:每100份質(zhì)量的氯化鈉溶液中含16份質(zhì)量的氯化鈉。配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液用固體配制溶液儀器:天平、藥匙、量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒。步驟:計(jì)算、稱量、溶解、裝瓶貼標(biāo)簽。用濃溶液稀釋儀器:量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒。步驟:計(jì)算、量取、稀釋、裝瓶貼標(biāo)簽。標(biāo)簽一般包括藥品的名稱(化學(xué)式)和濃度。溶液的稀釋計(jì)算稀釋的方法:加入溶劑或加入低濃度溶液。依據(jù):稀釋前后溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量不變。關(guān)系式 加水稀釋:濃溶液液質(zhì)量×濃溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%稀釋后溶液質(zhì)量×稀釋后溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)%濃溶液質(zhì)量×濃溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%(溶
30、液質(zhì)量加入水的質(zhì)量)×稀釋后溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)% 加入低濃度溶液稀釋:濃溶液質(zhì)量×濃溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%+稀溶液質(zhì)量×稀溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)%(濃溶液質(zhì)量稀溶液質(zhì)量)×混合后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的混合計(jì)算依據(jù):混合前各溶液溶質(zhì)的質(zhì)量之和,等于混合后溶液中溶質(zhì)的總質(zhì)量。已知的問(wèn)題 如果用固體配制溶液時(shí),固體帶有結(jié)晶水(例如硫酸銅晶體),那么所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小。 量取液體時(shí),如果仰視讀數(shù),量取的液體會(huì)偏少;如果俯視讀數(shù),量取的液體會(huì)偏多。 用固體配制溶液時(shí),天平未配平、物碼顛倒等情況會(huì)影響溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。有關(guān)化學(xué)方程式及溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相結(jié)合的計(jì)算【例
31、題】把2.8g鐵片放入20g稀鹽酸中,恰好完全反應(yīng),求: 原鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解:設(shè)參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為x,生成的FeCl2的質(zhì)量為y,生成H2的質(zhì)量為z。 鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為答:原鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%,反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.97%?!咀⒁馐马?xiàng)】 鐵片放入鹽酸中,發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。溶液中的溶質(zhì)不是鐵,而是氯化亞鐵。 不要設(shè)“鹽酸的質(zhì)量為x”,因?yàn)辂}酸是混合物,而溶解到鹽酸中的氯化氫才是純凈物。 在第二題中,反應(yīng)后溶液的質(zhì)量一般通過(guò)質(zhì)量守恒定律來(lái)計(jì)算。10.1.1常見的酸常 見
32、的 酸酸堿指示劑定義能跟酸或堿的溶液起反應(yīng)而顯示不同顏色的物質(zhì)常見指示劑紫色石蕊溶液;無(wú)色酚酞溶液注意事項(xiàng)酸堿指示劑遇酸堿變色是化學(xué)變化,變色的是指示劑,不是酸堿。不溶于水的酸或堿不能使指示劑變色酸堿指示劑是從植物的花瓣或果實(shí)中提取的汁液,只要在不同的酸、堿溶液中顯示不同的顏色,就可做指示劑某溶液滴入無(wú)色酚酞溶液不變色,該溶液不一定是酸性溶液,也可能是中性溶液規(guī)律紫色石蕊溶液酸紅堿藍(lán)無(wú)色酚酞溶液酸無(wú)堿紅常見的酸鹽酸物理性質(zhì)無(wú)色、液態(tài)、有刺激性氣味、易揮發(fā)、打開試劑瓶,瓶口有白霧(是由于揮發(fā)出來(lái)的氯化氫氣體及空氣中的水蒸氣接觸,又形成鹽酸小液滴),密封保存,如不密封,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)變小用途重要化
33、工產(chǎn)品。用于金屬除銹(原理:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O現(xiàn)象:鐵銹消失,無(wú)色溶液變?yōu)闇\綠色)、制造藥物;人體胃液中含有鹽酸,幫助消化硫酸物理性質(zhì)黏稠、油狀、液態(tài),吸水性(溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,物理性質(zhì))密封保存化學(xué)性質(zhì)腐蝕性(脫水性)(化學(xué)性質(zhì)),使用時(shí)一定要小心,若將濃硫酸沾到皮膚、衣物上,應(yīng)立即用大量清水沖洗,然后再涂上35的碳酸氫鈉溶液用途重要化工原料。生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、火藥、染料、冶煉金屬、金屬除銹(原理:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O)、精煉石油等;干燥劑(可以干燥O2、H2、CO2等,不能干燥NH3)稀釋將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌。燒杯
34、壁發(fā)熱酸定義物質(zhì)溶于水時(shí),形成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物通性及酸堿指示劑反應(yīng)遇紫色石蕊溶液變紅色,遇無(wú)色酚酞溶液不變色及活潑金屬反應(yīng)(生成鹽和H2)Fe+2HCl=FeCl2+H2(FeCl2氯化亞鐵,其溶液為淺綠色)及金屬氧化物反應(yīng)(生成鹽和H2O)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(FeCl3氯化鐵,其溶液為黃色)及堿反應(yīng)(生成鹽和H2O)NaOH+HCl=NaCl+H2O及某些鹽反應(yīng)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2第1節(jié) 常見的酸一、酸堿指示劑定義:能跟酸或堿的溶液起作用而顯示不同顏色的物質(zhì)叫做酸堿指示劑。常見的酸堿指示劑有紫色石蕊溶液和無(wú)色酚酞溶液。某些植物的
35、花瓣或果實(shí)(如牽牛花、月季花、紫卷心菜等)也可用作酸堿指示劑。紫色石蕊溶液遇酸溶液(含H+的溶液)變紅,遇堿溶液(含OH-的溶液)變藍(lán),在中性溶液中呈紫色。無(wú)色酚酞溶液遇酸溶液不變色,在中性溶液中不變色,遇堿溶液變紅。并非所有的鹽溶液都是中性的。水溶液呈堿性的鹽:純堿、小蘇打等。水溶液呈酸性的鹽:硫酸銅、硫酸氫鈉等。二、干燥劑使用干燥劑的目的是除去氣體中混有的水蒸氣。我們學(xué)過(guò)的干燥劑有氫氧化鈉、濃硫酸、氧化鈣、氯化鈣等。氫氧化鈉易潮解;濃硫酸具有吸水性;而氧化鈣可以及水反應(yīng):CaO+H2O=Ca(OH)2氫氧化鈉氫氧化鈉等堿性干燥劑不能干燥氯化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體。濃硫酸濃硫酸等酸
36、性干燥劑不能干燥氨氣等堿性氣體。三、酸的定義和分類酸:物質(zhì)溶于水時(shí),形成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物。由于酸、堿、鹽溶于水時(shí)會(huì)電離出陰、陽(yáng)離子,所以酸、堿、鹽的水溶液具有導(dǎo)電性。酸含氧酸(命名“某酸”)H2SO4(硫酸)、H2CO3(碳酸)、HNO3(硝酸)、H2SO3(亞硫酸)無(wú)氧酸(命名“氫某酸”)HCl(鹽酸,學(xué)名氫氯酸)、HF(氫氟酸)、H2S(氫硫酸)特殊的有機(jī)酸:CH3COOH(醋酸,又名乙酸)有刺激性氣味,易揮發(fā)酸的電離:HCl=H+Cl-,H2SO4=2H+SO42-4、 常見的酸鹽酸(氫氯酸)硫酸化學(xué)式HClH2SO4形成H2+Cl2HClSO2+H2O=H2SO3,2H2SO
37、3+O2=2H2SO4(酸雨形成的原理)狀態(tài)無(wú)色液體、具有酸味、刺激性氣味(濃硫酸)無(wú)色粘稠的油狀液體(稀硫酸)無(wú)色液體特點(diǎn)濃鹽酸具有強(qiáng)揮發(fā)性 濃硫酸具有吸水性(物理性質(zhì)) 濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性(化學(xué)性質(zhì)) 濃硫酸溶于水時(shí)會(huì)放出大量熱用途重要化工產(chǎn)品,用于金屬表面除銹、制藥人體胃液中含有鹽酸,可以幫助消化重要化工原料,用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、火藥、染料以和冶煉金屬、精煉石油和金屬除銹等在實(shí)驗(yàn)室中常用濃硫酸作干燥劑敞口放置的變化質(zhì)量減小,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小(揮發(fā)性)質(zhì)量變大,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小(吸水性)注意事項(xiàng) 工業(yè)生產(chǎn)的鹽酸偏黃,是因?yàn)楹蠪e3 +,可用蒸餾法提純。 打開濃鹽酸的瓶塞,會(huì)有白霧出現(xiàn),是
38、因?yàn)椋簱]發(fā)的氯化氫氣體極易溶于水,揮發(fā)時(shí)溶解的氯化氫及水蒸氣形成了鹽酸的小液滴。 濃硫酸的稀釋:把濃硫酸沿器壁慢慢注入,并不斷用玻璃棒攪拌(目的:加快溶解、散熱)。 如果把水倒進(jìn)濃硫酸里,由于水的密度小,浮在硫酸上面,硫酸溶解時(shí)放出的熱不易散失,使水暴沸,使硫酸液滴向四周飛濺,導(dǎo)致危險(xiǎn)。濃硫酸能將紙張、木材、布料、皮膚中的氫、氧元素按水的組成比脫去,這種作用通常叫做脫水作用。鹽酸、硝酸、醋酸具有揮發(fā)性;碳酸不穩(wěn)定,容易分解成二氧化碳和水。硝酸、硝酸銀見光易分解,所以它們要放在棕色試劑瓶中。 濃硫酸的稀釋操作五、酸的化學(xué)性質(zhì)酸有相同的化學(xué)性質(zhì)是因?yàn)樗嵩谒卸寄茈婋x出H+,有不同的化學(xué)性質(zhì)是因?yàn)槟?/p>
39、電離出的酸根離子不同。酸溶液能使酸堿指示劑變色:使紫色石蕊溶液變紅。酸+活潑金屬 鹽+氫氣(置換反應(yīng))這里不包括濃硫酸和硝酸。示例:Fe+2HCl=FeCl2+H2 和 Fe+H2SO4=FeSO4+H2【現(xiàn)象】鐵表面有氣泡產(chǎn)生;溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\綠色(Fe2+的鹽溶液呈淺綠色)。酸+金屬氧化物 鹽+水(復(fù)分解反應(yīng))金屬氧化物可以是活潑金屬的氧化物和不活潑金屬的氧化物。因?yàn)樯晌镉兴?,符合?fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件,所以反應(yīng)一定發(fā)生。示例1:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 和 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O【現(xiàn)象】鐵銹逐漸溶解消失;溶液由無(wú)色逐漸變成黃色(Fe
40、3+的鹽溶液呈黃色)。示例2:CuO+2HCl=CuCl2+H2O 和 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O【現(xiàn)象】黑色粉末逐漸溶解消失;溶液由無(wú)色逐漸變成藍(lán)色(Cu2+的鹽溶液呈藍(lán)色)酸+堿 鹽+水(復(fù)分解反應(yīng)、中和反應(yīng))酸+鹽 新酸+新鹽(復(fù)分解反應(yīng))反應(yīng)發(fā)生的條件: 新酸是碳酸; 如果新酸不是碳酸,新鹽必須是沉淀。碳酸鹽都能及酸反應(yīng):CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2除硫酸鋇以外的鋇鹽都能及硫酸反應(yīng):BaCl2+H2SO4=BaSO4+ 2HCl(注意:HCl是稀鹽酸,不寫)硝酸銀能及鹽酸反應(yīng):AgNO3+HCl=HNO3+AgCl10.1.2常見的堿常見的堿常見的堿氫氧
41、化鈉(NaOH)俗名火堿、燒堿、苛性鈉物理性質(zhì)白色片狀固體、易溶于水(放出大量的熱)、吸水性(固體NaOH暴露在空氣中易吸收空氣中的水分,使其表面潮濕溶解,這種現(xiàn)象叫潮解<物理變化>)化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)腐蝕性用途重要化工原料,應(yīng)用于肥皂、石油、造紙、紡織、印染等工業(yè);生活中用來(lái)去除油污;吸收CO2(原理:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)、干燥劑(可以干燥H2、O2、N2等,不能干燥CO2、SO2、HCl等)注意事項(xiàng)不要接觸皮膚,若沾到皮膚,立刻用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液密封保存(一是易潮解,二是易吸收空氣中的CO2而變質(zhì)<2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O>)
42、盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶要蓋橡膠塞,不能蓋玻璃塞吸收或除去CO2用NaOH(原理:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O),因?yàn)镹aOH易溶于水氫氧化鈣Ca(OH)2俗名固體俗稱熟石灰、消石灰;水溶液俗稱石灰水;當(dāng)石灰水存在較多未溶解的熟石灰時(shí),俗稱石灰乳或石灰漿物理性質(zhì)白色粉末狀固體,微溶于水化學(xué)性質(zhì)較強(qiáng)腐蝕性用途建筑上用熟石灰和沙子混合砌磚,用石灰漿粉刷墻壁;在樹上涂刷含有硫磺粉等的石灰漿,可以保護(hù)樹木,防止凍傷,并防止害蟲生卵;農(nóng)業(yè)上可用石灰乳及硫酸銅等配制成具有殺菌作用的波爾多液原理:Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2作為農(nóng)藥使用;熟石灰還可用來(lái)改良酸性土壤注意事
43、項(xiàng)檢驗(yàn)CO2用Ca(OH)2(原理:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O);不能用NaOH,因?yàn)楝F(xiàn)象不明顯Ca(OH)2可用生石灰CaO及水反應(yīng)制得(原理:CaO+H2O=Ca(OH)2)堿定義物質(zhì)溶于水時(shí),形成的陰離子全部是OH-的化合物通性及酸堿指示劑反應(yīng)使紫色石蕊溶液變藍(lán),使無(wú)色酚酞溶液變紅及非金屬氧化物反應(yīng)(生成鹽和H2O)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2及酸反應(yīng)(生成鹽和H2O)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O及某些鹽反應(yīng)3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3+3NaCl注意事項(xiàng)Mg(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3等不溶性堿不能使指示劑變色CO屬于
44、非金屬氧化物,但不能及堿溶液發(fā)生反應(yīng)不論什么溶液,整個(gè)溶液中陰、陽(yáng)離子所帶的電荷總數(shù)一定相等第一節(jié) 常見的堿一、堿的定義和分類堿:物質(zhì)溶于水時(shí),形成的陽(yáng)離子全部是OH-的化合物。金屬的氫氧化物(“氫氧化某”)四大強(qiáng)堿:KOH(氫氧化鉀)、NaOH(氫氧化鈉)、Ca(OH)2(氫氧化鈣)、Ba(OH)2(氫氧化鋇)堿NH3·H2O(氨水)弱堿白色沉淀:Mg(OH)2(氫氧化鎂)、Al(OH)3(氫氧化鋁)、Zn(OH)2(氫氧化鋅)、Mn(OH)2(氫氧化錳)有色沉淀:藍(lán)色沉淀Cu(OH)2(氫氧化銅)、紅褐色沉淀Fe(OH)3(氫氧化鐵)四大強(qiáng)堿都可以溶于水,但弱堿不能溶于水。氨水是
45、氨氣溶于水形成的液體。在初中化學(xué)范圍內(nèi),只有氫氧化銅是藍(lán)色沉淀,氫氧化鐵是紅褐色沉淀。氨水的電離是NH3·H2O=NH4+ OH-,所以氨水也是堿。鉀、鈉、鈣的氧化物能及水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿。如:CaO+H2O=Ca(OH)2二、常見的堿氫氧化鈉(燒堿、火堿、苛性鈉)氫氧化鈣(消石灰、熟石灰)化學(xué)式NaOHCa(OH)2工業(yè)制法Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3CaCO3CaO+CO2,CaO+H2O=Ca(OH)2狀態(tài)白色塊狀固體白色粉末狀固體腐蝕性強(qiáng)腐蝕性較強(qiáng)腐蝕性特點(diǎn)極易溶于水,溶于水時(shí)放出大量的熱。氫氧化鈉固體易吸水而潮解。微溶于水,溶于水時(shí)放熱不明顯。用途用
46、于肥皂、石油、造紙、紡織和印染等行業(yè)(除玻璃方面外,用途及純堿類似)。氫氧化鈉能及油脂反應(yīng),所以可以除油污。漂白粉、建筑材料、改良酸性土壤和河流、配制波爾多液,在實(shí)驗(yàn)室中可以證明二氧化碳。酸、堿包括其溶液都要密封。澄清的石灰水就是氫氧化鈣的水溶液。氫氧化鈉必須密封有兩個(gè)原因: 吸水性; 能及空氣中的二氧化碳反應(yīng):2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。三、堿的化學(xué)性質(zhì)堿有相同的化學(xué)性質(zhì)是因?yàn)椴煌膲A溶液中都含有相同的OH-。堿溶液(四大強(qiáng)堿的溶液、氨水)能使指示劑變色:使紫色石蕊溶液變藍(lán),使無(wú)色酚酞溶液變紅。由于弱堿不溶于水,所以弱堿不能使指示劑變色。堿+非金屬氧化物 鹽+水(復(fù)分解反應(yīng))反
47、應(yīng)發(fā)生的條件: 堿是四大強(qiáng)堿; 非金屬氧化物是二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫。根據(jù)條件我們可以寫出十二個(gè)化學(xué)方程式,但必須掌握的四個(gè)化學(xué)方程式是:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O2NaOH+SO3=Na2SO4+H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+ H2O(檢驗(yàn)二氧化碳;石灰墻“出汗”)堿+酸 鹽+水(復(fù)分解反應(yīng)、中和反應(yīng))在堿的通性中,弱堿只有該性質(zhì)。堿+鹽 新堿+新鹽(復(fù)分解反應(yīng))反應(yīng)發(fā)生的條件: 反應(yīng)物能溶于水(包括氫氧化鈣,不包括其他微溶于水的物質(zhì)); 新堿是氨水; 若新堿不是氨水,新堿和新鹽中至少有一個(gè)
48、沉淀。銨鹽一定能及四大強(qiáng)堿反應(yīng)。新堿是沉淀:藍(lán)色沉淀 :2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2紅褐色沉淀 :3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3白色沉淀 :2NaOH+MgSO4=Na2SO4+Mg(OH)2新鹽是沉淀:Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4+ 2NaOHCa(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH藍(lán)白沉淀:Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4+ Cu(OH)2紅白沉淀:3Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=3BaSO4+ 2Fe(OH)3波爾多液(注:波爾多液不是溶液):Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2弱堿在加熱的
49、條件下會(huì)分解成金屬氧化物和水。如Cu(OH)2CuO+H2O。但需要注意的是,強(qiáng)堿沒(méi)有該性質(zhì),該性質(zhì)不屬于堿的通性。四、氫氧化鈉和氫氧化鈣變質(zhì)氫氧化鈉變質(zhì)氫氧化鈉變質(zhì)是因?yàn)榧翱諝庵械亩趸挤磻?yīng)生成碳酸鈉。證明方法:取樣,加過(guò)量的稀鹽酸,如果有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì):NaOH+HCl=NaCl+H2O 和 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2取樣,加氫氧化鈣溶液,如果有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明氫氧化鈉已經(jīng)變質(zhì):Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3取樣,加氯化鈣(或硝酸鈣)溶液,如果有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明NaOH已經(jīng)變質(zhì):Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaC
50、O3 或 Na2CO3+Ca(NO3)2=2NaNO3+CaCO3氫氧化鈣變質(zhì)氫氧化鈣變質(zhì)是因?yàn)榧翱諝庵械亩趸挤磻?yīng)生成碳酸鈣。證明方法:取樣,加入過(guò)量的稀鹽酸,如果有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明氫氧化鈣已經(jīng)變質(zhì):Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2氫氧化鈉固體和氫氧化鈣固體變質(zhì)時(shí),固體質(zhì)量都會(huì)增加。五、氫氧化鈉和氫氧化鈣部分變質(zhì)氫氧化鈉部分變質(zhì)的證明方法: 取樣,(如果是固體,就需要加適量水,使固體完全溶解),加過(guò)量的氯化鈣(或硝酸鈣)溶液,如果有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明碳酸鈉存在:Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3 或 Na2CO3+C
51、a(NO3)2=2NaNO3+CaCO3 過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加酚酞溶液,如果濾液變紅,說(shuō)明氫氧化鈉存在,氫氧化鈉部分變質(zhì)。氫氧化鈣固體部分變質(zhì)的證明方法: 取樣,加適量水使固體完全溶解,加入過(guò)量的稀鹽酸,如果有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明碳酸鈣存在:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 另取少量固體,加氯化銨(或硫酸銨)研磨,如果聞到刺激性氨味,說(shuō)明氫氧化鈣存在,氫氧化鈣部分變質(zhì):Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O 或 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3+2H2O10.2酸和堿的中和反應(yīng)酸和堿中和反應(yīng)定義酸及堿作用生成鹽和水的反應(yīng)實(shí)質(zhì)酸中的H+和堿中
52、的OH-作用生成水的過(guò)程應(yīng)用調(diào)節(jié)土壤酸堿性若土壤呈酸性,可加入熟石灰進(jìn)行中和(不能用NaOH)若土壤呈堿性,可加入碳酸水進(jìn)行中和(不能用HCl、H2SO4)處理工廠廢水用熟石灰中和硫酸廠的污水(原理:Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O)若工廠廢水呈堿性,可用廢硫酸中和(原理:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O)用于醫(yī)藥含有Al(OH)3或Mg(OH)2的藥物可治療胃酸過(guò)多(原理:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O)被蚊蟲叮咬,皮膚腫痛,涂一些含有堿性物質(zhì)(如NH3·H2O)、牙膏、肥皂水等,可減輕疼
53、痛酸堿度表示方法(PH)酸堿度表示方法PH試紙法范圍014PH的測(cè)定方法在白瓷板或玻璃片上放一小片PH試紙,用玻璃棒蘸取溶液滴到PH試紙上,把試紙顯示的顏色及標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較,即可得到溶液的PHPH測(cè)定注意事項(xiàng)不能直接將PH試紙浸入待測(cè)液體,會(huì)污染待測(cè)溶液不能用蒸餾水將PH試紙潤(rùn)濕,會(huì)不準(zhǔn)確PH讀數(shù)為整數(shù)檢驗(yàn)氣體酸堿性,可將試紙潤(rùn)濕測(cè)溶液PH還可用PH計(jì)PH及溶液酸堿性的關(guān)系PH=7溶液呈中性;PH<7溶液呈酸性,PH越小酸性越強(qiáng);PH>7溶液呈堿性,PH越大堿性越強(qiáng)溶液酸堿性的意義了解人體健康;作物生長(zhǎng);酸雨測(cè)定(正常雨水PH為約5.6,小于5.6為酸雨)第二節(jié) 中和反應(yīng)定義:酸和堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。配平時(shí)要注意H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)。如:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng),一般沒(méi)有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(沉淀、氣泡、不溶物溶解消失、溶液顏色變化),所以為了觀察反應(yīng)是否發(fā)生,需要借助酸堿指示劑。如NaOH+HCl=NaCl+H
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