化学酸碱盐思维导图
《化学酸碱盐思维导图》
一、酸 (Acids)
1. 定义 (Definition)
- 质子酸：能提供质子 (H+) 的物质 (Brønsted-Lowry 酸)
- 电子对受体：能接受电子对的物质 (Lewis 酸)
- 强酸：在水中完全电离 (如 HCl, H2SO4, HNO3)
- 弱酸：在水中部分电离 (如 CH3COOH, H2CO3, HF)
2. 命名 (Nomenclature)
- 无氧酸：氢 + (某元素) + 酸 (如 HCl – 盐酸)
- 含氧酸：(某元素) + 酸 (根据中心原子价态变化，加“高”、“亚”、“次”、“正”)
- 高氯酸 (HClO4)
- 氯酸 (HClO3)
- 亚氯酸 (HClO2)
- 次氯酸 (HClO)
- 硫酸 (H2SO4)
- 亚硫酸 (H2SO3)
- 硝酸 (HNO3)
- 亚硝酸 (HNO2)
3. 性质 (Properties)
- 通性 (General Properties)
- 与指示剂反应：使石蕊试液变红，使甲基橙变红
- 与活泼金属反应：生成盐和氢气 (如 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑)
- 与碱发生中和反应：生成盐和水 (如 HCl + NaOH → NaCl + H2O)
- 与碱性氧化物反应：生成盐和水 (如 H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O)
- 与某些盐反应：生成新酸和新盐 (需要符合复分解反应条件) (如 HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2↑)
- 特殊性 (Specific Properties)
- 浓硫酸的特性：吸水性，脱水性，强氧化性 (与不活泼金属反应，如 Cu + H2SO4(浓) → CuSO4 + SO2↑ + H2O)
- 硝酸的特性：强氧化性 (几乎可以氧化所有金属)
4. 制备 (Preparation)
- 直接化合：H2 + Cl2 → 2HCl
- 与水反应：SO3 + H2O → H2SO4
- 实验室制备：NaCl + H2SO4(浓) → Na2SO4 + HCl↑
二、碱 (Bases)
1. 定义 (Definition)
- 质子受体：能接受质子 (H+) 的物质 (Brønsted-Lowry 碱)
- 电子对给予体：能提供电子对的物质 (Lewis 碱)
- 强碱：在水中完全电离 (如 NaOH, KOH, Ba(OH)2)
- 弱碱：在水中部分电离 (如 NH3·H2O)
2. 命名 (Nomenclature)
- 氢氧化物：(金属/铵根) + 氢氧化物 (如 NaOH – 氢氧化钠, NH4OH – 氢氧化铵)
3. 性质 (Properties)
- 通性 (General Properties)
- 与指示剂反应：使石蕊试液变蓝，使酚酞试液变红
- 与酸发生中和反应：生成盐和水 (如 NaOH + HCl → NaCl + H2O)
- 与酸性氧化物反应：生成盐和水 (如 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O)
- 与某些盐反应：生成新碱和新盐 (需要符合复分解反应条件) (如 NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4)
- 特殊性 (Specific Properties)
- 氢氧化钠 (NaOH) 俗称烧碱、火碱、苛性钠，具有强腐蚀性。
- 石灰水 [Ca(OH)2] 能够检验二氧化碳的存在：Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
4. 制备 (Preparation)
- 金属与水反应：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
- 碱性氧化物与水反应：CaO + H2O → Ca(OH)2
- 电解食盐水：2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
三、盐 (Salts)
1. 定义 (Definition)
2. 命名 (Nomenclature)
- (酸根名称) + (金属/铵根名称) (如 NaCl – 氯化钠, (NH4)2SO4 – 硫酸铵)
3. 分类 (Classification)
- 正盐：酸中的氢离子全部被金属离子取代的盐 (如 NaCl, Na2SO4)
- 酸式盐：酸中的氢离子未被完全取代的盐 (如 NaHCO3, NaHSO4)
- 碱式盐：含有氢氧根离子的盐 (如 Cu2(OH)2CO3)
- 复盐：含有多种阳离子或多种阴离子的盐 (如明矾 KAl(SO4)2·12H2O)
4. 性质 (Properties)
- 溶解性：可溶盐，微溶盐，难溶盐 (查溶解性表)
- 与酸反应：生成新酸和新盐 (需要符合复分解反应条件) (如 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑)
- 与碱反应：生成新碱和新盐 (需要符合复分解反应条件) (如 CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4)
- 与盐反应：生成两种新盐 (需要符合复分解反应条件) (如 AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3)
- 电解：电解质溶液 (如电解食盐水)
5. 制备 (Preparation)
- 酸 + 金属：Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
- 酸 + 碱：HCl + NaOH → NaCl + H2O
- 酸 + 盐：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
- 碱 + 盐：CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
- 金属氧化物 + 酸：CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
- 非金属氧化物 + 碱：CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
- 金属 + 非金属：2Na + Cl2 → 2NaCl
四、酸碱盐之间的关系
1. 中和反应 (Neutralization)
- 酸 + 碱 → 盐 + 水
- 反应本质：H+ + OH- → H2O
2. 复分解反应 (Double Decomposition)
- 发生条件：生成物中有沉淀、气体或水生成。
- 酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
- 碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
- 盐 + 盐 → 两种新盐
3. pH 值 (pH Value)
- pH < 7：酸性
- pH = 7：中性
- pH > 7：碱性
4. 酸碱性的强弱 (Acid-Base Strength)
- 电离度：衡量酸碱电离程度的指标。
- 酸性：酸的电离程度越大，酸性越强。
- 碱性：碱的电离程度越大，碱性越强。
5. 盐类的水解 (Salt Hydrolysis)
- 定义：盐在水中与水电离出的H+或OH-发生反应，生成弱酸或弱碱的过程。
- 规律：强酸弱碱盐水解显酸性，强碱弱酸盐水解显碱性，强酸强碱盐不水解。
五、应用 (Applications)
- 化学工业：生产化肥、农药、染料、塑料等。
- 日常生活：清洁剂、食品添加剂、医药等。
- 环境保护：处理废水、控制酸雨等。
- 科学研究：化学实验、材料研究等。
