酸、碱与盐是酸、碱与盐这一章的三大家族,考试不断要求你辨认某种物质属于哪一类。辨对了,后面的一切才打得开,中和、盐的制备、定性分析,全都得先靠你正确说出它属于哪个家族。
这篇指南给你清晰的定义,以及把三者分开的实用检验。
从定义开始,还有水的角色
在SPM化学里,定义是用离子来写的,而水不可或缺。
- 酸是一种**在水中电离产生氢离子H⁺**的物质。盐酸电离为HCl → H⁺ + Cl⁻。没有水,H⁺离子就不自由,所以干燥的酸不显酸性,这是考试爱考的关键点。
- 碱(base)是一种能与酸反应生成盐和水的物质。碱通常是金属氧化物或金属氢氧化物,比如氧化铜(II),CuO。
- **可溶碱(alkali)是能溶于水产生氢氧根离子OH⁻**的碱。氢氧化钠电离为NaOH → Na⁺ + OH⁻。每一种可溶碱都是碱,但只有能溶的碱才是可溶碱。
- 盐是一种离子化合物,当酸中的氢离子被金属离子或铵离子取代时形成。氯化钠NaCl,就是HCl里的H⁺被Na⁺取代后形成的盐。
抓牢两组学生常混的对比:强与弱,浓与稀。强酸在水中完全电离(HCl、H₂SO₄、HNO₃);弱酸只部分电离(乙酸、碳酸)。
浓和稀说的是单位体积里溶了多少酸,完全是另一回事。一份稀的强酸仍然是强酸。
从性质辨认酸
一种未知物如果这样表现,它就是酸:
- 使蓝色石蕊变红,pH小于7。
- 与活泼金属反应放出氢气:
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂。用点燃的木条测,气体发出尖锐的「噗」声。 - 与碳酸盐反应放出二氧化碳,使石灰水变浑浊:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂。 - 与碱反应只生成盐和水,就是中和。
- 味道酸(实验室里绝不品尝),对指示剂作用明显。
辨认碱或可溶碱
碱或可溶碱表现出相反的模式:
- 可溶碱使红色石蕊变蓝,pH大于7;摸起来滑腻。
- 它与酸反应生成盐和水:
NaOH + HCl → NaCl + H₂O。 - 加热时它与铵盐反应放出氨气,使湿润的红色石蕊变蓝:
NH₄Cl + NaOH → NaCl + H₂O + NH₃。 - 许多可溶碱(如氢氧化钠溶液)与金属离子生成有色沉淀,这在后面的定性分析里用来鉴定阳离子。
如果一种物质是碱却不溶,比如氧化铜(II),它照样能中和酸,但不会使石蕊变色、也不会在水里给出pH读数,因为它不往溶液里放出OH⁻离子。碱与可溶碱之间的这个区别,是常见的考试陷阱。
辨认盐
盐是酸被中和之后剩下的东西。你能认出盐,因为:
- 它是离子化合物,由金属(或铵)阳离子和来自酸的阴离子组成,氯离子来自盐酸、硫酸根来自硫酸、硝酸根来自硝酸、碳酸根来自碳酸。
- 它的溶液常常是中性的(pH约7),比如氯化钠,不过有些盐给出略带酸性或碱性的溶液。
- 它的名字把金属和酸根配在一起:氯化钠、硫酸铜(II)、硝酸钾。认出这个配对,就一眼看出它的母体酸和碱。常见酸、碱与盐这张表列出了你必须掌握的那些。
一套快速分类流程
当题目给你一种未知物,按次序走一遍:
- 用石蕊或万用指示剂测。 蓝变红是酸;红变蓝是可溶碱;不变色可能是中性盐或水。
- 读pH。 小于7是酸,大于7是可溶碱,约7是中性。
- 用反应确认。 与碳酸盐冒泡确认是酸;与铵盐放出氨确认是可溶碱。
- 命名。 如果是金属接酸根,它就是盐,找出它来自哪种酸和碱。
例题
题目告诉你一种无色溶液使甲基橙变黄、pH为12,与氯化铵加热时放出使湿润红色石蕊变蓝的刺激性气体。甲基橙变黄加pH 12指向可溶碱;氨的检验加以确认。
这溶液是可溶碱,很可能是氢氧化钠。反过来,如果它使甲基橙变红、pH为2,还与大理石碎块冒泡,那它就是酸。
学生容易失分之处,以及我们怎样帮忙
三个家族只要定义精确就很简单,但当学生把碱和可溶碱搅在一起、或把强和浓弄混时,就会丢分。用一组混合的未知物来练,能很快改掉这个毛病。
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