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13.1 家居常用的酸

13.1 家居常用的酸. 許多食物和飲料都含有酸 。. 例如，一些柑橘屬水果包括橙、檸檬和西柚等，都含有檸檬酸。. (a) 柑橘屬水果含有檸檬酸. 圖 13.1 一些含有酸的日常用品. 13.1 家居常用的酸. 許多食物和飲料都含有酸。. 汽水也含有碳酸。. (b) 汽水含有碳酸. 圖 13.1 一些含有酸的日常用品. 13.1 家居常用的酸. 許多食物和飲料都含有酸。. 許多家居用品也含有酸。有些潔廁劑含有氫氯酸。. (c) 潔廁劑含有鹽酸（即氫氯酸）. 圖 13.1 一些含有酸的日常用品.

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13.1 家居常用的酸

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Presentation Transcript

  1. 13.1 家居常用的酸 • 許多食物和飲料都含有酸。 • 例如，一些柑橘屬水果包括橙、檸檬和西柚等，都含有檸檬酸。 (a) 柑橘屬水果含有檸檬酸 圖13.1 一些含有酸的日常用品

  2. 13.1 家居常用的酸 • 許多食物和飲料都含有酸。 • 汽水也含有碳酸。 (b) 汽水含有碳酸 圖13.1 一些含有酸的日常用品

  3. 13.1 家居常用的酸 • 許多食物和飲料都含有酸。 • 許多家居用品也含有酸。有些潔廁劑含有氫氯酸。 (c) 潔廁劑含有鹽酸（即氫氯酸） 圖13.1 一些含有酸的日常用品

  4. 13.1 家居常用的酸 • 許多食物和飲料都含有酸。 • 我們的胃壁也會分泌氫氯酸。

  5. 13.2 在實驗室內常用的酸 • 在實驗室內常用的酸包括： • 氫氯酸（又稱鹽酸）(HCl) • 硫酸 (H2SO4) • 硝酸 (HNO3) 圖13.2 稀氫氯酸、稀硫酸和稀硝酸（由左至右）

  6. 13.2 在實驗室內常用的酸 • 把酸溶於少量水中，所得的溶液是濃酸。 • 把酸溶於大量水中，所得的溶液是稀酸。

  7. 13.3 稀酸的性質 味道 • 大部分稀酸都帶有酸味。

  8. 金屬 + 稀酸 鹽 + 氫 13.3 稀酸的性質 與金屬的反應 • 例如，鎂與稀氫氯酸、稀硫酸或極稀的硝酸反應，生成氫氣。

  9. (a) 鎂與稀氫氯酸反應劇烈 (b) 鐵與稀氫氯酸反應緩慢 (c) 銅與稀氫氯酸沒有反應 13.3 稀酸的性質 與金屬的反應 圖13.3 稀氫氯酸與一些金屬的反應

  10. Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) • Mg(s) + H2SO4(aq) MgSO4(aq) + H2(g) • Mg(s) + 2HNO3(aq) Mg(NO3)2(aq) + H2(g) • 可用以下的離子方程式表示上述反應： Mg(s) + 2H+(aq) Mg2+(aq) + H2(g) 13.3 稀酸的性質 與金屬的反應

  11. 碳酸鹽 + 稀酸 鹽 + 水 + 二氧化碳 13.3 稀酸的性質 與碳酸鹽的反應

  12. 13.3 稀酸的性質 與碳酸鹽的反應 • 例如，碳酸鈉（固體或水溶液）可與稀酸反應，釋出二氧化碳氣體。反應過程中會出現泡騰現象。 圖13.4 碳酸鈉與稀氫氯酸反應生成二氧化碳氣體

  13. Na2CO3(s or aq) + 2HCl(aq) 2NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) • Na2CO3(s or aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) • Na2CO3(s or aq) + 2HNO3(aq) 2NaNO3(aq) + H2O(l) + CO2(g) 13.3 稀酸的性質 與碳酸鹽的反應

  14. 可用以下的離子方程式表示上述反應： CO32–(aq) + 2H+(aq) H2O(l) + CO2(g) 13.3 稀酸的性質 與碳酸鹽的反應

  15. 13.3 稀酸的性質 與碳酸鹽的反應 • 可以用石灰水來測試二氧化碳氣體。 • 二氧化碳會令石灰水變成乳白色。 圖13.5 利用石灰水測試二氧化碳氣體的裝置

  16. 碳酸氫鹽 + 稀酸 鹽 + 水 + 二氧化碳 13.3 稀酸的性質 與碳酸氫鹽的反應 • 例如，同樣地，碳酸氫鈉（固體或水溶液）亦可與酸反應，釋出二氧化碳氣體。反應過程中亦會出現泡騰現象。

  17. NaHCO3(s or aq) + HCl(aq) NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g) • 2NaHCO3(s or aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2H2O(l) + 2CO2(g) • NaHCO3(s or aq) + HNO3(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) + CO2(g) 13.3 稀酸的性質 與碳酸氫鹽的反應

  18. 可用以下的離子方程式表示上述反應： HCO3–(aq) + H+(aq) H2O(l) + CO2(g) 13.3 稀酸的性質 與碳酸氫鹽的反應

  19. 13.3 稀酸的性質 與金屬氫氧化物和氧化物的反應 • 金屬氫氧化物和氧化物統稱為鹽基。 • 酸與鹽基反應時，會生成鹽和水。 • 這種反應稱為中和作用。

  20. 酸 + 金屬氫氧化物 鹽 + 水 酸 + 金屬氧化物 鹽 + 水 • 例如，稀氫氯酸與氫氧化鎂反應，生成氯化鎂和水。 2HCl(aq) + Mg(OH)2(s) MgCl2(aq) + 2H2O(l) 13.3 稀酸的性質 與金屬氫氧化物和氧化物的反應

  21. 13.3 稀酸的性質 導電性能 • 稀酸含有可自由游動的離子，所以都能導電。 圖 13.6 測試稀酸導電性能的實驗裝置

  22. 13.4 水對酸的重要性 • 檸檬酸的水溶液能顯示酸的一般性質。 • 檸檬酸晶體並不能顯示這些性質。 • 酸只有在溶於水時才能顯示其性質。

  23. 13.4 水對酸的重要性 • 檸檬酸晶體溶於水時，酸分子會電離，產生氫離子 (H+(aq))。 • 這個過程稱為電離作用。 圖 13.7 檸檬酸分子均在水中電離，產生氫離子（本圖僅表示這一現象，並未顯示酸溶液含有的離子的數目和大小） • 氫離子就是令酸顯示其性質的關鍵。

  24. 氯化氫氣體溶於水時，氯化氫分子會電離，產生氫離子 (H+(aq))。 HCl(g) + 水 HCl(aq) HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) 13.4 水對酸的重要性 圖 13.7 氯化氫分子均在水中電離，產生氫離子（本圖僅表示這一現象，並未顯示酸溶液含有的離子的數目和大小）

  25. 酸是一種含氫的化合物，溶於水時只會產生一種陽離子 —氫離子 (H +(aq))。 13.4 水對酸的重要性 • 純硫酸和純硝酸都不會顯示酸的一般性質。 • 當這兩種酸溶於水時，就會產生氫離子。

  26. 每個氯化氫分子在水中電離時，會產生一個氫離子和一個氯離子。每個氯化氫分子在水中電離時，會產生一個氫離子和一個氯離子。 HCl(aq) H+(aq) + Cl–(aq) 13.5 酸的鹽基度 • 一個酸分子所能產生氫離子的最大數目，稱為該種酸的鹽基度。 • 所以氫氯酸的鹽基度是 1。 • 這類酸稱為一元酸。

  27. 每個硫酸分子在水中電離時，會產生兩個氫離子和一個硫酸根離子。每個硫酸分子在水中電離時，會產生兩個氫離子和一個硫酸根離子。 H2SO4(aq) 2H+(aq) + SO42–(aq) 13.5 酸的鹽基度 • 所以硫酸的鹽基度是 2。 • 這類酸稱為二元酸。

  28. 13.5 酸的鹽基度 • 酸的鹽基度未必等於酸分子內氫原子的數目。 • 它取決於分子內「可電離的」氫原子的數目。

  29. 鹽基是一種與酸反應時只會生成鹽和水的化合物。酸 + 鹽基 鹽 + 水 13.6 鹽基和鹼

  30. 13.6 鹽基和鹼 • 鹼是一種特別的鹽基 —可溶於水的鹽基。 • 氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氧化鈉都是鹼。 圖 13.8 鹽基和鹼

  31. 13.7 家居常用的鹼 名稱 化學式 • 用途 氫氧化鈉 (苛性鈉) NaOH 在家居中作為爐具清潔劑和通渠劑 氨 NH3 家居用的玻璃清潔劑含有氨 氫氧化鈣 （熟石灰） Ca(OH)2 中和農田和花園泥土的酸度 表 13.2 一些常用的鹼

  32. 13.7 家居常用的鹼 圖 13.9 通渠劑含有氫氧化鈉 圖 13.10 玻璃清潔劑含有氨

  33. 13.8 在實驗室內常用的鹼 • 在實驗室內常用的鹼溶液包括： 1. 氫氧化鉀溶液 (KOH(aq)) 2. 氫氧化鈉溶液 (NaOH(aq)) 3. 氫氧化鈣溶液 (Ca(OH)2(aq)) 4. 氨水 (NH3(aq))

  34. 13.8 在實驗室內常用的鹼 • 在實驗室內常用的鹼溶液包括： 圖 13.11實驗室內常用的鹼溶液：稀氫氧化鉀溶液、稀氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液和氨水（由左至右）

  35. 13.9 鹼溶液的性質 味道 • 鹼溶液一般帶有苦澀的味道。 感覺 • 稀鹼溶液有一種「滑膩」的感覺。

  36. 金屬 氫氧化物 生成沉澱物 的顏色 金屬離子 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 Ca2+(aq) 白色 Ca(OH)2(s) Mg2+(aq) 白色 Mg(OH)2(s) Al3+(aq) 白色 Al(OH)3(s) Pb2+(aq) 白色 Pb(OH)2(s) 加入 NaOH (aq) Zn2+(aq) 白色 Zn(OH)2(s) Fe2+(aq) 綠色 Fe(OH)2(s) Fe3+(aq) 紅棕色 Fe(OH)3(s) Cu2+(aq) 淡藍色 Cu(OH)2(s) 表13.3一些常見的金屬氫氧化物的顏色（在稀氫氧化鈉溶液中生成）

  37. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 圖 13.12 一些常見的金屬氫氧化物：氫氧化鈣、氫氧化鋁、氫氧化鐵 (II)、氫氧化鐵 (III)、氫氧化銅 (II) 和氫氧化鋅（由左至右）

  38. Ca2+(aq) + 2OH–(aq) Ca(OH)2(s) 白色沉澱物 • Mg2+(aq) + 2OH–(aq) Mg(OH)2(s) 白色沉澱物 • Al3+(aq) + 3OH–(aq) Al(OH)3(s) 白色沉澱物 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 金屬離子與氫氧離子結合，生成氫氧化物沉澱物。這些反應可用下列離子方程式表示：

  39. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 把氨水加入含有金屬離子的溶液中，亦會生成沉澱物。

  40. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 金屬 氫氧化物 生成沉澱物 的顏色 金屬離子 Mg2+(aq) 白色 Mg(OH)2(s) Al3+(aq) 白色 Al(OH)3(s) Pb2+(aq) 白色 Pb(OH)2(s) 加入 NH3(aq) Zn2+(aq) 白色 Zn(OH)2(s) Fe2+(aq) 綠色 Fe(OH)2(s) Fe3+(aq) 紅棕色 Fe(OH)3(s) Cu2+(aq) 淡藍色 Cu(OH)2(s) 表 13.4一些常見的金屬氫氧化物的顏色（在氨水中形成）

  41. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 一些金屬氫氧化物會溶於稀氫氧化鈉溶液或氨水，因為有絡鹽生成。

  42. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 氫氧化鋁、氫氧化鉛 (II) 和氫氧化鋅可溶於過量的稀氫氧化鈉溶液，形成無色的溶液。 圖 13.13 氫氧化鋁溶於過量的稀氫氧化鈉溶液，形成無色的溶液

  43. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 氫氧化鋁、氫氧化鉛 (II) 和氫氧化鋅可溶於過量的稀氫氧化鈉溶液，形成無色的溶液。 圖 13.14 氫氧化鋅溶於過量的稀氫氧化鈉溶液，形成無色的溶液

  44. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 氫氧化鋅亦可溶於過量的氨水，形成無色的溶液。 圖 13.15 氫氧化鋅溶於過量的氨水，形成無色的溶液

  45. 13.9 鹼溶液的性質 與金屬離子的反應 • 氫氧化銅 (II)也可溶於過量的氨水，形成深藍色的溶液。 圖 13.16 氫氧化銅 (II) 溶於過量的氨水，形成深藍色的溶液

  46. 2NH4Cl(aq) + Ca(OH)2(aq) 2NH3(g) + CaCl2(aq) + 2H2O(l) 13.9 鹼溶液的性質 與銨化合物的反應 • 把固體銨化合物或銨化合物溶液加入鹼溶液中，然後加熱，會有氨氣釋出。

  47. NH4+(aq) + OH–(aq) NH3(g) + H2O(l) 13.9 鹼溶液的性質 與銨化合物的反應 • 可用以下的離子方程式表示上述反應：

  48. 13.9 鹼溶液的性質 • 鹼溶液與酸反應時，會生成鹽和水。 與酸的反應 導電性能 • 所有鹼溶液均含有可自由游動的離子，所以都能導電。

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