《初中化学酸碱思维导图》

I. 酸

A. 定义

1. 传统定义: 水溶液中电离时产生的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物。
2. 酸的本质: 能提供质子（H+）。

B. 分类

1. 根据组成元素:
   • 无氧酸: HCl(盐酸), HBr(氢溴酸), HI(氢碘酸), H₂S(硫化氢)
   • 含氧酸: H₂SO₄(硫酸), HNO₃(硝酸), H₃PO₄(磷酸), H₂CO₃(碳酸)
2. 根据酸的强度:
   • 强酸: HCl, H₂SO₄, HNO₃ (在水中完全电离)
   • 弱酸: H₂CO₃, CH₃COOH(醋酸), H₂SO₃ (在水中部分电离)
3. 根据分子中含氢原子数:
   • 一元酸: HCl, HNO₃, CH₃COOH
   • 二元酸: H₂SO₄, H₂CO₃
   • 三元酸: H₃PO₄

C. 性质

1. 通性:
   • 与酸碱指示剂反应:
     • 使紫色石蕊试液变红色
     • 使无色酚酞试液不变色
   • 与活泼金属反应:
     • 生成盐和氢气(H₂) (例如: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂)
   • 与金属氧化物反应:
     • 生成盐和水 (例如: Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O)
   • 与碱反应:
     • 发生中和反应，生成盐和水 (例如: NaOH + HCl → NaCl + H₂O)
   • 与某些盐反应:
     • 生成新的酸和新的盐 (反应需满足复分解反应发生的条件，即生成气体、沉淀或水) (例如: CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂)
2. 特性:
   • 浓硫酸的特殊性:
     • 吸水性: 可作干燥剂 (不能干燥氨气)
     • 脱水性: 能使有机物碳化
     • 强氧化性: 能与某些金属和非金属反应 (例如与铜反应：Cu + 2H₂SO₄(浓) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O)
   • 硝酸的特殊性:
     • 强氧化性: 能与大多数金属反应，一般不生成氢气 (生成氮的氧化物和水)

D. 实验室制法 (重要酸)

1. 盐酸 (HCl): 将氯化氢气体溶于水
2. 硫酸 (H₂SO₄): 工业上用二氧化硫氧化后再与水反应制取
3. 硝酸 (HNO₃): 工业上用氨氧化后再与水反应制取

E. 用途

1. 化工原料 (生产化肥、农药、染料等)
2. 金属除锈
3. 实验室试剂
4. 生产药品

II. 碱

A. 定义

1. 传统定义: 水溶液中电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子(OH-)的化合物。
2. 碱的本质: 能接受质子（H+）。

B. 分类

1. 根据溶解性:
   • 可溶性碱: NaOH(氢氧化钠), KOH(氢氧化钾), Ba(OH)₂(氢氧化钡), NH₃·H₂O(氨水)
   • 不溶性碱: Cu(OH)₂(氢氧化铜), Fe(OH)₃(氢氧化铁), Mg(OH)₂(氢氧化镁)
2. 根据碱的强度:
   • 强碱: NaOH, KOH, Ba(OH)₂ (在水中完全电离)
   • 弱碱: NH₃·H₂O (在水中部分电离)

C. 性质

1. 通性:
   • 与酸碱指示剂反应:
     • 使紫色石蕊试液变蓝色
     • 使无色酚酞试液变红色
   • 与酸反应:
     • 发生中和反应，生成盐和水 (例如: NaOH + HCl → NaCl + H₂O)
   • 与某些盐反应:
     • 生成新的碱和新的盐 (反应需满足复分解反应发生的条件，即生成气体、沉淀或水) (例如: 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄)
   • 与某些氧化物反应:
     • 某些碱能与酸性氧化物反应，生成盐和水 (例如: 2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O)
2. 特性:
   • 氢氧化钠 (NaOH)的特殊性:
     • 腐蚀性: 具有强烈的腐蚀性，俗称烧碱、火碱、苛性钠
     • 易潮解: 在空气中易吸收水分而潮解
   • 氢氧化钙 (Ca(OH)₂)的特殊性:
     • 与二氧化碳反应: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O (用于检验二氧化碳气体)
     • 微溶于水: 澄清石灰水中的Ca(OH)₂浓度很低

D. 实验室制法 (重要碱)

1. 氢氧化钠 (NaOH): 工业上用电解饱和食盐水的方法制取
2. 氢氧化钙 (Ca(OH)₂): 用氧化钙(生石灰)与水反应制取 CaO + H₂O → Ca(OH)₂
3. 氨水 (NH₃·H₂O): 将氨气溶于水

E. 用途

1. 化工原料 (生产肥皂、造纸等)
2. 改良酸性土壤 (常用Ca(OH)₂)
3. 实验室试剂
4. 工业清洗剂

III. 酸碱中和反应

A. 定义

酸与碱作用生成盐和水的反应。

B. 本质

氢离子(H+) 和 氢氧根离子(OH-) 结合生成水分子 (H₂O) 的反应。 H+ + OH- → H₂O

C. 应用

1. 工业应用: 处理工厂排放的酸碱性废水
2. 农业应用: 改良酸性土壤
3. 医药应用: 治疗胃酸过多
4. 生活应用: 用肥皂水中和蚊虫叮咬后的酸性物质

D. 滴定

利用酸碱中和反应定量分析未知浓度的酸或碱。

IV. pH值

A. 定义

表示溶液酸碱性的强弱程度。

B. 范围

0-14

C. 数值与酸碱性的关系

• pH < 7: 溶液呈酸性, pH越小，酸性越强。
• pH = 7: 溶液呈中性。
• pH > 7: 溶液呈碱性, pH越大，碱性越强。

D. 测定

用pH试纸或pH计测定。

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