《关于酸碱盐的思维导图》
I. 酸 (Acids)
A. 定义 (Definition)
- Arrhenius 酸:在水溶液中能电离出氢离子 (H⁺) 的物质。
- Bronsted-Lowry 酸:能提供质子 (H⁺) 的物质。
- Lewis 酸:能接受电子对的物质。
B. 性质 (Properties)
-
物理性质 (Physical Properties):
- 多数有刺激性气味。
- 具有酸味(稀溶液)。
- 腐蚀性。
-
化学性质 (Chemical Properties):
- 与指示剂反应:
- 石蕊试纸:变红。
- 甲基橙:变红。
- 酚酞:不变色。
- 与活泼金属反应:产生氢气 (H₂) 和金属盐。 (例如:Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂)
- 与金属氧化物反应:生成盐和水。 (例如:CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O)
- 与碱反应:发生中和反应,生成盐和水。 (例如:HCl + NaOH → NaCl + H₂O)
- 与某些盐反应:生成新的酸和新的盐。 (条件:生成气体、沉淀或水) (例如:Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂)
- 与碳酸盐反应:放出二氧化碳气体。
- 与指示剂反应:
C. 分类 (Classification)
-
按酸根离子种类分:
- 无氧酸:如 HCl, HBr, HI, H₂S。
- 含氧酸:如 H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₂CO₃。
-
按电离程度分:
- 强酸:在水中完全电离。 (例如:HCl, H₂SO₄, HNO₃)
- 弱酸:在水中部分电离。 (例如:CH₃COOH, H₂CO₃, HF, H₂S)
D. 常见酸 (Common Acids)
- 盐酸 (HCl): 强酸,无色液体,具有刺激性气味,易挥发,腐蚀性强。
- 硫酸 (H₂SO₄): 强酸,无色油状液体,具有吸水性、脱水性、强氧化性,腐蚀性强。
- 硝酸 (HNO₃): 强酸,无色液体,易挥发,见光易分解,具有强氧化性,腐蚀性强。
- 醋酸 (CH₃COOH): 弱酸,具有特殊气味,易挥发。
II. 碱 (Bases)
A. 定义 (Definition)
- Arrhenius 碱:在水溶液中能电离出氢氧根离子 (OH⁻) 的物质。
- Bronsted-Lowry 碱:能接受质子 (H⁺) 的物质。
- Lewis 碱:能提供电子对的物质。
B. 性质 (Properties)
-
物理性质 (Physical Properties):
- 固体碱通常是白色固体。
- 溶液具有滑腻感。
- 具有苦涩味(注意安全,不可尝试)。
-
化学性质 (Chemical Properties):
- 与指示剂反应:
- 石蕊试纸:变蓝。
- 甲基橙:变黄。
- 酚酞:变红。
- 与酸反应:发生中和反应,生成盐和水。 (例如:NaOH + HCl → NaCl + H₂O)
- 与酸性氧化物反应:生成盐和水。 (例如:CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O)
- 与某些盐反应:生成新的碱和新的盐。 (条件:生成气体、沉淀或水) (例如:CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄)
- 可以使蛋白质变性(腐蚀性)。
- 与指示剂反应:
C. 分类 (Classification)
-
按溶解性分:
- 可溶性碱:也称为强碱,如 NaOH, KOH, Ba(OH)₂。
- 难溶性碱:如 Cu(OH)₂, Fe(OH)₃, Mg(OH)₂。
-
按组成元素分:
- 一元碱:如 NaOH, KOH, NH₃·H₂O。
- 多元碱:如 Ca(OH)₂, Ba(OH)₂。
D. 常见碱 (Common Bases)
- 氢氧化钠 (NaOH): 强碱,俗称烧碱、火碱、苛性钠,具有强腐蚀性,易潮解,易溶于水。
- 氢氧化钾 (KOH): 强碱,与氢氧化钠性质相似。
- 氢氧化钙 (Ca(OH)₂): 俗称熟石灰、消石灰,微溶于水,溶液称为石灰水。
- 氨水 (NH₃·H₂O): 弱碱,具有刺激性气味,易挥发。
III. 盐 (Salts)
A. 定义 (Definition)
- 由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。
- 可以看作是酸中的氢离子被金属离子(或铵根离子)取代后得到的物质。
B. 性质 (Properties)
-
物理性质 (Physical Properties):
- 多数是晶体。
- 颜色多样,有无色、有色。
- 多数可溶于水,少数难溶于水。
-
化学性质 (Chemical Properties):
- 与金属反应:某些较活泼的金属可以置换出盐溶液中的不活泼金属。
- 与酸反应:生成新的酸和新的盐。 (条件:生成气体、沉淀或水)
- 与碱反应:生成新的碱和新的盐。 (条件:生成气体、沉淀或水)
- 与盐反应:生成两种新的盐。 (条件:生成沉淀)
- 某些盐在高温下会分解。
C. 分类 (Classification)
-
按组成分:
- 正盐:酸中的氢离子完全被金属离子取代的盐。 (例如:NaCl, Na₂SO₄, CaCO₃)
- 酸式盐:酸中的氢离子部分被金属离子取代的盐。 (例如:NaHCO₃, NaHSO₄)
- 碱式盐:由金属离子、氢氧根离子和酸根离子构成的盐。 (例如:Cu₂(OH)₂CO₃)
- 复盐:含有两种阳离子和一种阴离子的盐。 (例如:KAl(SO₄)₂·12H₂O)
-
按酸根种类分:
- 氯化物:如 NaCl, KCl, CaCl₂。
- 硫酸盐:如 Na₂SO₄, CuSO₄, BaSO₄。
- 硝酸盐:如 NaNO₃, KNO₃, Ca(NO₃)₂。
- 碳酸盐:如 Na₂CO₃, K₂CO₃, CaCO₃。
D. 常见盐 (Common Salts)
- 氯化钠 (NaCl): 食盐,重要的化工原料。
- 碳酸钠 (Na₂CO₃): 纯碱,用于制造玻璃、肥皂等。
- 碳酸钙 (CaCO₃): 石灰石、大理石的主要成分,用于建筑材料、制石灰等。
- 硫酸铜 (CuSO₄): 用于制备波尔多液,也可用作杀菌剂。
IV. 中和反应 (Neutralization Reaction)
A. 定义 (Definition)
酸和碱反应生成盐和水的反应。
B. 本质 (Essence)
H⁺ + OH⁻ → H₂O
C. 应用 (Applications)
- 医药:治疗胃酸过多。
- 农业:改良酸性土壤。
- 工业:处理工厂废水。
- 生活:蚊虫叮咬后涂抹氨水。
V. 酸碱盐之间的转化关系 (Conversion Relationships)
酸、碱、盐之间可以通过一系列化学反应相互转化,需结合具体反应条件和反应物性质进行分析。 例如:金属与酸反应生成盐和氢气,盐与碱反应生成新的盐和新的碱等。 掌握这些转化关系对于理解和应用酸碱盐的知识至关重要。