第七章：酸、碱与盐的应用
第一节：溶液的酸碱性
一、物质的分类
在化学中，物质可根据其在溶液中的表现分为酸、碱和盐三大类。它们各自具有不同的性质和应用，了解这些性质对于实际操作和应用非常重要。
二、溶液的酸碱性
检验方法：
酸碱指示剂：常用的酸碱指示剂有石蕊和酚酞。石蕊试剂呈紫色，在酸性环境中变红，在碱性环境中变蓝。酚酞则在酸性溶液中无色，而在碱性溶液中变为红色。
石蕊试纸：红色石蕊试纸用于测试碱性溶液，蓝色石蕊试纸则用于测试酸性溶液。
酸性溶液：一些酸性溶液（如硫酸、盐酸）或某些酸性盐（如铜(II)硫酸盐）在日常生活中也有广泛应用。例如，醋、果汁、洁厕灵和碳酸饮料等都含有酸性成分。
碱性溶液：例如氢氧化钠（NaOH）和氢氧化钙（Ca(OH)₂）溶液，这些物质通常用于清洁、消毒以及其他工业用途。在家居中，肥皂水、洗涤剂和草木灰等也属于碱性物质。
中性溶液：如氯化钠溶液（NaCl溶液）、水和蔗糖水等，它们在酸碱指示剂的作用下不会改变颜色。
三、溶液的酸碱度（pH值）
测量方法：
使用pH试纸时，首先取一小滴待测液，滴在试纸上，再将试纸与标准色卡对比，便可读取pH值（通常取整数）。
使用pH计时，直接测量溶液的酸碱度，可以得到更加准确的数值。
pH值的范围：pH值从0到14，值越小表示溶液越酸性，值越大则表示溶液越碱性。通常，pH值为7的溶液为中性。酸雨的pH值小于5.6，胃酸的pH值小于1.5。
pH值的应用：在农业中，pH值可用于改良酸性土壤。例如，可以使用生石灰或熟石灰来增加土壤的碱性，改善作物生长。
第二节：常见的酸
一、常见酸的介绍
浓盐酸（HCl）： 盐酸是一种无色液体，具有刺激性气味，易挥发。当瓶口打开时，盐酸会在空气中形成白雾。其主要用途包括除锈、制及辅助消化等。
浓硫酸（H₂SO₄）： 硫酸是一种无色、无味、粘稠的液体，不易挥发，且具有强烈的吸水性。它能吸收空气中的水蒸气，导致其质量增加和浓度减小。硫酸具有很强的腐蚀性，能夺取物质中的水分，例如在“黑面包实验”中，硫酸能够脱水并生成黑色碳。常用于化肥、品的生产以及金属除锈。
硝酸（HNO₃）： 硝酸为无色液体，具有刺鼻的气味，易挥发，并且在阳光下会分解。硝酸通常装在棕色瓶中以避免光线对其的影响。
二、酸的化学性质
与指示剂反应：酸性物质能使石蕊变红，而酚酞在酸性溶液中保持无色。
与金属反应：酸能与一些活泼金属反应，生成盐和氢气。例如，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气等。
与金属氧化物反应：酸性物质能与金属氧化物反应，生成盐和水。例如，氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水。
与碱的反应：酸与碱发生中和反应，生成盐和水。例如，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
与碳酸盐反应：酸能与碳酸盐反应，生成盐、水和二氧化碳气体。例如，稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、二氧化碳和水。
第三节：常见的碱
一、常见碱的介绍
氢氧化钠（NaOH）： 氢氧化钠，又叫火碱或烧碱，是一种白色固体，易溶于水，溶解时放出大量热量。它具有强烈的腐蚀性，广泛用于工业清洁、造纸、纺织和水处理等领域。
氢氧化钙（Ca(OH)₂）： 氢氧化钙，也叫熟石灰，呈白色粉末，微溶于水，具有较强的腐蚀性。常用于处理酸性土壤、净化废水等。
氨水（NH₃·H₂O）： 氨水是一种无色液体，具有刺激性气味。它常用于水处理、清洁和某些化学实验中。
二、碱的化学性质
与指示剂反应：碱能使石蕊试纸变蓝，酚酞溶液变红。
与非金属氧化物反应：例如，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水。
与酸反应：碱与酸反应生成盐和水，称为中和反应。常见的如氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水。
第四节：盐的应用
一、盐的定义与常见盐类
氯化钠（NaCl）： 氯化钠是最常见的盐，通常呈白色晶体，易潮解且溶于水。它广泛应用于食品调味、生理盐水及工业生产中。
碳酸钠（Na₂CO₃）： 又叫纯碱，常用于制玻璃、造纸和洗涤剂的制造。
碳酸氢钠（NaHCO₃）： 俗称小苏打，广泛用于焙烤、清洁和治疗胃酸过多等。
碳酸钙（CaCO₃）： 碳酸钙是大理石、石灰石、贝壳等的主要成分，广泛应用于建筑、装饰和补钙等方面。
二、盐的化学性质
盐与酸的反应：盐与酸反应可生成新的盐和酸，例如，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
盐与碱的反应：盐与碱反应生成新的盐和新的碱，例如，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠。
盐与盐的反应：不同盐类的溶液可以发生双重置换反应，生成新的盐和沉淀物。例如，氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀。
盐与金属的反应：一些金属与盐反应时，活泼金属能置换出盐中的金属元素，例如，第五节、常见的盐的性质与应用
一、氯化钠（NaCl）
氯化钠，又叫食盐，是日常生活中最常见的一种盐。它是一种白色结晶，具有强烈的潮解性，能迅速吸收空气中的水分。氯化钠广泛溶解于水，因此在水处理、制备生理盐水等方面有着广泛的应用。
除了作为调味料，氯化钠还在工业中占有重要地位，尤其是在化学工业中，它是生产盐酸、、氢氧化钠等重要的基础。氯化钠的来源多种多样，海水、盐湖、盐井和矿山中都可以找到它的身影。常见的制盐方法包括通过海水晒盐或通过盐井和盐湖水的煮沸法使水分蒸发，从而提取出粗盐。
粗盐提纯的过程包括溶解、过滤、蒸发和结晶等几个步骤。在实际操作中，使用玻璃棒搅拌可以加速食盐的溶解，在过滤过程中玻璃棒还起到引流和防止溅出的作用。而在蒸发过程中，玻璃棒的作用是防止因局部加热过度而使液体。结晶后的盐通过计算产率来确定提纯的效果。
氯化钠与硝酸银的反应也常用于分析实验中，形成的白色沉淀氯化银（AgCl）是一种常见的化学反应产物。
二、碳酸钠（Na₂CO₃）
碳酸钠，俗称纯碱或苏打，是一种白色结晶，广泛用于制玻璃、造纸、洗涤剂的生产中。它不仅作为，在家庭清洁中也有着不可或缺的作用。它能够与酸反应生成二氧化碳，广泛用于灭火器中。特别是在制造玻璃的过程中，碳酸钠与其他物质的反应具有重要的化学意义。
碳酸钠也有很强的吸湿性，在存放时需要注意密封，否则它可能吸湿后变质成碳酸氢钠。与酸反应时，碳酸钠会产生气体（CO₂），这也是其在清洁和灭火中的重要原理。
三、碳酸氢钠（NaHCO₃）
碳酸氢钠，通常被称为小苏打，是家庭中常用的化学品之一。它是一种白色结晶，能溶于水并与酸反应。小苏打的用途十分广泛，常用于焙制糕点时作为膨松剂，还可以治疗胃酸过多，缓解胃部不适。
在烹饪中，小苏打能通过与酸反应释放二氧化碳，使得面团变得。碳酸氢钠还常用于清洁剂、洗衣粉等日用化学品的配方中。
四、碳酸钙（CaCO₃）
碳酸钙是一种广泛存在于自然界中的矿物，主要成分包括大理石、石灰石、贝壳、蛋壳等。它是建筑和装饰材料中非常重要的原料，同时也是日常生活中常见的补钙剂。
在工业上，碳酸钙常用于制备水泥、石膏和其他建筑材料。而在生物医学领域，碳酸钙被作为钙补充剂广泛应用于补钙产品中。通过高温煅烧石灰石，可以得到氧化钙和二氧化碳，而这一过程则是石灰石工业的基本原理。
高温加热时，碳酸钙分解生成氧化钙，并释放出二氧化碳气体。这一反应常见于建筑材料的制造过程中，是制取石灰的重要步骤。
五、盐的化学性质
盐与酸的反应
盐和酸反应生成新的盐和酸是常见的化学现象。例如，碳酸钙和盐酸反应，产生氯化钙、水和二氧化碳。这样的反应在实验室中常被用来演示二氧化碳的生成。类似的反应还包括碳酸钠和盐酸的反应、碳酸氢钠与盐酸反应等。所有这些反应都可以通过气体产生或沉淀生成来进行辨识。
盐与碱的反应
在盐和碱发生反应时，常常会生成新的盐和新的碱。常见的例子包括碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；或者硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。
盐与盐的反应
盐与盐之间的反应也是盐的常见性质之一。通过交换反应，形成新的盐。例如，氯化钠与硝酸银的反应会生成氯化银沉淀和硝酸钠溶液。这类反应在化学分析和实验中十分常见。
盐与金属的反应
盐与金属反应时，金属的活性必须高于盐中金属的活性。例如，铁和硫酸铜的反应生成铜和硫酸铁。在这些反应中，较活泼的金属会置换出较不活泼的金属。
通过这些反应，我们可以进一步了解盐的多样性和它在不同化学反应中的表现。盐不仅在日常生活中扮演着重要角色，它在化学实验中也有着广泛的应用，帮助我们揭示物质的性质和反应规律。
第七章的内容涵盖了酸、碱、盐等物质的多种性质及其应用，通过对常见酸碱盐的深入了解，我们能够更好地认识化学反应的基本原理，并利用这些知识解决实际问题。在日常生活中，酸、碱、盐在食品、清洁、医等多个领域中都发挥着重要作用。了解这些基础化学反应，不仅有助于我们的科学学习，更能提高我们对生活中各种化学现象的理解与判断。