关于酸碱盐的思维导图

《关于酸碱盐的思维导图》

I. 酸 (Acids)

A. 定义 (Definition)

  1. Arrhenius 酸:在水溶液中能电离出氢离子 (H⁺) 的物质。
  2. Bronsted-Lowry 酸:能提供质子 (H⁺) 的物质。
  3. Lewis 酸:能接受电子对的物质。

B. 性质 (Properties)

  1. 物理性质 (Physical Properties):

    • 多数有刺激性气味。
    • 具有酸味(稀溶液)。
    • 腐蚀性。
  2. 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。

C. 分类 (Classification)

  1. 按酸根离子种类分:

    • 无氧酸:如 HCl, HBr, HI, H₂S。
    • 含氧酸:如 H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₂CO₃。
  2. 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)

  1. 盐酸 (HCl): 强酸,无色液体,具有刺激性气味,易挥发,腐蚀性强。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 醋酸 (CH₃COOH): 弱酸,具有特殊气味,易挥发。

II. 碱 (Bases)

A. 定义 (Definition)

  1. Arrhenius 碱:在水溶液中能电离出氢氧根离子 (OH⁻) 的物质。
  2. Bronsted-Lowry 碱:能接受质子 (H⁺) 的物质。
  3. Lewis 碱:能提供电子对的物质。

B. 性质 (Properties)

  1. 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)。
  2. 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)。

C. 分类 (Classification)

  1. 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。
  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)

  1. 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。
  2. 氢氧化钾 (KOH): 强碱,与氢氧化钠性质相似。
  3. 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。
  4. 氨水 (NH₃·H₂O): 弱碱,具有刺激性气味,易挥发。

III. 盐 (Salts)

A. 定义 (Definition)

  1. 由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物。
  2. 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)

  1. 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。
  2. 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)

  1. 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)
  2. 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)

  1. 氯化钠 (NaCl): 食盐,重要的化工原料。
  2. 碳酸钠 (Na₂CO₃): 纯碱,用于制造玻璃、肥皂等。
  3. 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。
  4. 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)

  1. 医药:治疗胃酸过多。
  2. 农业:改良酸性土壤。
  3. 工业:处理工厂废水。
  4. 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。

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