2-5 酸與鹼的反應.

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1 2-5 酸與鹼的反應

2 2CH3COOH＋Ca(OH)2 → Ca(CH3COO)2＋H2O＋ 熱
酸鹼中和 酸＋鹼 → 鹽＋水＋熱 酸和鹼的水溶液，以適當比例加在一起，反應後 彼此失去原有的酸性與鹼性，而產生鹽類和水的化學變化，同時放出熱量，使液溫升高。 稱為酸鹼中和。 酸 ＋ 鹼 → 鹽 ＋ 水 ＋ 熱 HCl＋NaOH → NaCl＋H2O＋ 熱 2CH3COOH＋Ca(OH)2 → Ca(CH3COO)2＋H2O＋ 熱

3 H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O
酸鹼中和 酸鹼中和 酸鹼中和時乃是利用酸解離出的[H+]和鹼解離出的[OH-]化合成水。 即 H+＋OH- → H2O HCl NaOH NaCl＋H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O

4 H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O
酸鹼中和 HCl NaOH NaCl＋H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O 1 其中的Na+、Cl-均不發生變化，而存在於水中，故真正參予反應的是 H+、OH-，所以酸鹼中和的離子反應式為 H+＋OH- H2O

5 H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O
酸鹼中和 HCl NaOH NaCl＋H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O 2 酸鹼中和時，酸中的負離子和鹼中的正離子，仍然存在於溶液中，若將溶液蒸乾後，正、負離子結合成鹽類晶體。如　Na+＋Cl- NaCl

6 H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O
酸鹼中和 HCl NaOH NaCl＋H2O HCl + NaOH  NaCl + H2O H+＋Cl-＋Na+＋OH-  Na+＋Cl-＋H2O 3 酸鹼中和伴發的現象是放熱使液溫升高

7 鹽類的酸鹼性 強酸＋強鹼 → 鹽類＋水 呈中性 HCl＋NaOH → NaCl＋H2O 呈弱酸性 強酸＋弱鹼 → 鹽類＋水
酸鹼中和後，所生的鹽類，往往又會產生水解現象，故水溶液不一定為中性，簡易的判斷方法如下： 強酸＋強鹼 → 鹽類＋水 呈中性 HCl＋NaOH → NaCl＋H2O 呈弱酸性 強酸＋弱鹼 → 鹽類＋水 HCl＋NH4OH → NH4Cl＋H2O 弱酸＋強鹼 → 鹽類＋ 水 呈弱鹼性 CH3COOH＋Ca(OH)2 → Ca(CH3COO)2＋H2O

8 酸鹼中和實例 人類大量使用煤、石油等石化燃料，產生硫氧化物（如SO2）、氮氧化物（如NO、NO2），在大氣中經過化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質，使得雨水酸性增加，降到地面成為酸雨。酸雨造成土壤pH值下降，影響和植物的生長。 農民在稻子收割後，放火燒稻草所產生的灰燼中，含有碳酸鉀（K2CO3），它溶於水成鹼性，可中和酸雨所造成的酸化現象，也為土壤加入鉀肥，使農田適合耕種。

9 酸鹼中和實例 人體的胃液中含有胃酸（鹽酸），如果胃酸分泌過多，會造成人體不適。若適當服用醫師處方的胃藥，則胃藥中含有弱鹼性的物質（如碳酸氫鈉）可中和胃酸。

10 胃乳

11 酸鹼滴定 1 在蒸發皿中，注入已知體積而未知濃度的待測溶液(如鹼液)，並加入幾滴指示劑(如酚酞)，觀察其顏色的變化。
NaOH 1 在蒸發皿中，注入已知體積而未知濃度的待測溶液(如鹼液)，並加入幾滴指示劑(如酚酞)，觀察其顏色的變化。 2 使用漏斗，將已知濃度的標準液(酸液)加入到滴 定管中。 3 慢慢將滴定管中的標準液，滴入蒸發皿中，並注意溫度的變化，直到指示劑顏色改變為止。 4 將滴定完成的溶液，移到陶瓷纖維網上，加熱至水蒸乾，觀察所生成的是何種物質。

12 酸中H+的莫耳濃度×酸的體積＝鹼中OH-的莫耳濃度×鹼的體積
酸鹼中和計算 根據酸鹼中和的離子方程式H+＋OH- H2O， 知一莫耳H+和一莫耳OH-恰生成一莫耳的水。 所以中和時： 酸中H+的莫耳數＝鹼中OH-的莫耳數 酸中H+的莫耳濃度×酸的體積＝鹼中OH-的莫耳濃度×鹼的體積

13 迷你練習　酸鹼中和 0.1M 的鹽酸20 ml 恰可與10ml 的 NaOH 溶液中和，則 NaOH溶液的濃度為 若干？ 0.2M

14 迷你練習　酸鹼中和 0.5M 的硫酸100 ml 恰可與0.1M 的 NaOH 溶液若干ml中和？ 1000ml

15 迷你練習　酸鹼中和 欲中和0.2M 的NaOH 500 ml 至少需0.5M 的 鹽酸 溶液若干ml？ 200ml

16 100ml 100ml 迷你練習 酸鹼中和 欲中和pH＝1的 HCl 10ml，需取pH＝12之 NaOH 多少ml？
迷你練習　酸鹼中和 欲中和pH＝1的 HCl 10ml，需取pH＝12之 NaOH 多少ml？ (2) 欲中和pH＝1的 H2SO4 10ml，需取pH＝12之 NaOH 多少ml？ 100ml 100ml

17 迷你練習　酸鹼中和 將0.2M的 硫酸 100ml與0.2M的 氫氧化鈉 100ml混合，混合後pH值為何？ pH=1

18 鹽的定義 鹽的定義 鹽類是由金屬、銨根離子＋非金屬、酸根離子所形成的化合物。 鹽的製備 A 酸鹼中和 HCl＋NaOH → NaCl＋H2O
2CH3COOH＋Ca(OH)2 → Ca(CH3COO)2 ＋2H2O C 碳酸鹽類和酸的作用 CaCO3＋ H2SO4 → CaSO4 ＋CO2 ＋ H2O Na2CO3＋2HCl → 2NaCl＋CO2＋ H2O B 金屬或金屬氧化物和酸的作用 Zn＋H2SO4 → ZnSO4＋H2 CuO＋ H2SO4 → CuSO4＋ H2O

19 鹽對水的溶解度 A.碳酸根離子(CO32-)： 除了和IA(鹼金屬)離子或銨根離子所形成的化合物可溶於水外，其餘均不溶於水。
B.硫酸根離子(SO42-)： 和Ca+2、Sr+2、Ba+2、Pb+2形成的化合物不溶於水 C.鹵素離子(Cl-、Br-、I-)： 和亞汞Hg2+2、亞銅Cu+、鉛Pb+2、銀Ag+、鉈Ti+所形成的化合物不溶於水。

20 鹽對水的溶解度 D.鹼金屬離子或銨根離子(NH4+)： 和非金屬離子或酸根離子，所形成的化合物均可溶於水。
E.硝酸根離子(NO3-)、醋酸根離子(CH3COO-)： 和所有的金屬離子，所形成的化合物均可溶於水

21 常見的鹽類 氯化鈉（NaCl） 氯化鈉(NaCl)俗名食鹽，大部份由海水製得。 A.電解熔融的食鹽 2NaCl → 2Na＋Cl2
B.電解食鹽水2NaCl＋2H2O → 2NaOH＋H2＋Cl2

22 CaCO3 ＋2HCl  CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2
常見的鹽類 碳酸鈣（CaCO3） 碳酸鈣(CaCO3)白色固體，難溶於水，為大理石、石灰岩、貝殼、蛋殼、珍珠的主要成份。 A.碳酸鈣遇酸會放出二氧化碳。 CaCO3 ＋2HCl  CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2 B.碳酸鈣加熱至800C會分解成氧化鈣和二氧化碳 CaCO3 CO2 ＋CaO C.澄清石灰水遇二氧化碳形成碳酸鈣。 CO2 ＋ Ca（OH）2  H2O ＋ CaCO3

23 常見的鹽類 氧化鈣（CaO） 氧化鈣（CaO）俗稱石灰或生石灰，溶解在水中會放出大量的熱，形成氫氧化鈣（Ca(OH)2）。
CaO＋H2O Ca(OH)2 B.熟石灰(澄清石灰水)加二氧化碳： CO2 ＋ Ca（OH）2  H2O ＋ CaCO3 C.灰石加熱： CaCO3 CO2 ＋CaO

24 常見的鹽類 硫酸鈣（CaSO4） 硫酸鈣(CaSO4)白色固體，難溶於水。
含有結晶水的硫酸鈣有兩種即CaSO4•2H2O與(CaSO4)2•H2O。其中(CaSO4)2•H2O稱為燒石膏。 因遇水則硬化，可作石膏像、模型、外科石膏模、水泥粉漆的成份。

25 常見的鹽類 碳酸鈉(Na2CO3)與碳酸氫鈉(NaHCO3)
-碳酸鈉(Na2CO3)為白色的固體，俗稱蘇打，腐蝕性比苛性鈉(NaOH)弱非常多，常用來洗滌油污，故又稱洗滌鹼，無水的碳酸鈉不呈鹼性，但溶於水會產生氫氧根離子故呈鹼性。 Na2CO3 → 2Na+＋ CO32- CO32-＋H2O → HCO3-＋OH- -碳酸氫鈉(NaHCO3)為白色的固體，俗稱小蘇打，可溶於水，呈弱鹼性(比碳酸鈉弱)。可以用來焙製麵包、餅乾，故又叫焙用鹼。

26 常見的鹽類 碳酸鈉(Na2CO3)與碳酸氫鈉(NaHCO3) 加酸：
B.加熱： 　碳酸氫鈉加熱，可以產生二氧化碳，但碳酸鈉加熱，則無法產生二氧化碳，此為辨識二者的方法。上述方程式為乾粉滅火器的反應，亦為碳酸鈉的製造方法。

27 碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較 白色固體 白色固體 蘇打／洗滌鹼 小蘇打／焙用鹼 較大 較小 弱鹼（較強） 弱鹼（較弱） 產生CO2 產生CO2
碳酸鈉(Na2CO3) 碳酸氫鈉(NaHCO3) 外觀 俗稱 對水 溶解度 水溶液 酸鹼性 與酸作用 加熱 白色固體 白色固體 蘇打／洗滌鹼 小蘇打／焙用鹼 較大 較小 弱鹼（較強） 弱鹼（較弱） 產生CO2 產生CO2 不分解 產生CO2

28 碳酸氫鈉＋硫酸鋁硫酸鈉＋二氧化碳＋氫氧化鋁
各式滅火器 1.二氧化碳滅火器：直接填充二氧化碳氣體。 2.酸鹼滅火器： 2NaHCO3＋H2SO4 → Na2SO4＋2CO2＋2H2O 碳酸氫鈉＋硫酸硫酸鈉＋二氧化碳＋水 3.泡沫滅火器： 6NaHCO3＋＋Al2(SO4)3 → 3Na2SO4＋6CO2＋Al(OH)3　　　　　 碳酸氫鈉＋硫酸鋁硫酸鈉＋二氧化碳＋氫氧化鋁 4.乾粉滅火器： 2NaHCO3 → Na2CO3 ＋CO2＋H2O 碳酸氫鈉碳酸鈉＋二氧化碳＋水