1、11-1 化合與分解反應化合與分解反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義2(配合翰版課本 P.6、P.7;講義 P.4)一、反應的類型化學反應的種類很多,依反應物及原子重組方式,以下介紹兩個常見的類型:化合與分解反應化合與分解反應1-1類型定義與範例化合反應兩種或兩種以上的物質結合,生成另一種物質的反應,稱為化合反應。例如:1.元素間的化合反應:N2(g)3H2(g)2NH3(g)2.化合物間的化合反應:CaO(s)CO2(g)CaCO3(s)3.元素與化合物間的化合反應:2NO(g)O2(g)2NO2(g)Fe基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義3化合與分解反應化合與分解反
2、應1-1類型定義與範例分解反應一種化合物分解,產生兩種或兩種以上其他物質的反應,稱為分解反應。例如:1.由加熱產生的分解反應:CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)2KClO3(s)(氯酸鉀)2KCl(s)3O2(g)2.由加催化劑產生的分解反應:2H2O2(aq)2H2O()O2(g)3.由照光產生的分解反應:2HgO(s)2Hg()O2(g)4.由電解產生的分解反應:2NaCl()2Na()Cl2(g)2MnO光 電解2MnO基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義4化合與分解反應化合與分解反應1-1取代反應:複取代反應:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義5下列何者為化合反
3、應?(A)CuSO4(s)5H2O()CuSO45H2O(s)(B)HCl(aq)NaOH(aq)NaCl(aq)H2O()(C)C2H5OH()3O2(g)2CO2(g)3H2O()(D)Cl2(g)2KI(aq)I2(s)2KCl(aq)(E)2HgO(s)2Hg()O2(g)。AB AB 型的反應為化合反應。解:(A)答:範例範例 1化學反應的種類化學反應的種類基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義6下列何者屬於分解反應?(A)CaO(s)CO2(g)CaCO3(s)(B)2H2O2(aq)2H2O()O2(g)(C)2Ag(s)S(s)Ag2S(s)(D)CaO(s)SiO2(s
4、)CaSiO3(s)(E)Cl2(g)2NaBr(aq)Br2()2NaCl(aq)。AB AB 型的反應為分解反應。(A)(C)(D)為化合反應。(E)為取代反應。解:(B)答:)s(2MnO類題類題 1-171-2 電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義81.電解質:(1)定義:在水溶液態或熔融態,因為可以解離出陽、陰 離子,故能導電的化合 物,稱為電解質;反之,則為非電解質。可以用右圖的簡易裝置來 檢驗。(配合翰版課本 P.8 P.11;講義 P.6)一、電解質與非電解質1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講
5、義9(2)原理:可以阿瑞尼斯的解離說來說明。解離:電解質在水中或熔融態時,可以放出 陽(正)、陰(負)離子。這種放出 離子的現象稱為解離(或游離、電離)。NaCl(aq)Na(aq)Cl(aq)(也是分解反應)1-2 解離電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義10 導電:通直流電時 因而構成電的通路,並產生化 學反應,如右圖所示。1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應水溶液的導電性 往陽(正)極陰離子往陰(負)極陽離子游向游向基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義11 電中性:電解質水溶液呈電中性,陽離子與 陰離子所帶的總電量相等,但陰、陽離子數
6、目則不一定相等。Na2SO4(aq)2Na(aq)SO42(aq)正電荷量 2 負電荷量 2 總電荷為零,溶液呈電中性 但 Na 離子數SO42 離子數1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義121-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應2.常見的電解質:金屬在固態或熔融態時,可以導電。物質的導電性-第一部分物質的導電性-第二部分分子化合物(酸、氨為電解質)離子化合物(均為電解質)種類 酸 鹼 鹽 組成 H、COOH 3NH、胺 金屬OH 導電狀態 僅水溶液態(aq)可導電 固態(s)、熔融態()不導電NH4、金屬 非金屬、酸根 範例 HCl、CH3C
7、OOH、CO 水溶液態(aq)、熔融態()可導電 固態(s)不導電 2註:非金屬氧化物溶於水形成酸;金屬氧化物溶於水形成鹼。註 NaOH、NH4Cl、BaSO4、Na2O基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義13(1)離子化合物的導電性:組成:離子化合物通常是由金屬元素與非金屬 元素結合而成。導電:固態的離子化合物因離子不能自由移動,故不導電。在水溶液態或熔融態時,能解離出離子,故可導電。1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義14(2)分子化合物的導電性:組成:分子化合物通常是由非金屬元素與非金 屬元素結合而成。導電:酸、氨在水溶液態可解離出離
8、子,而能導 電;固態或熔融態時,因為無法解離,故 不導電。HCl(aq)可導電,HCl()不導電。1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義15 其他分子化合物(如蔗糖)就算能溶於水,但因不能產生離子,所以不導電。1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義163.電解質分類:(1)分類:1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應分類強電解質弱電解質定義在水中幾乎完全解離者在水中部分解離者HCl(aq)完全解離(為強電解質)CH3COOH(aq)部分解離(為弱電解質)基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義171
9、-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應分類強電解質弱電解質範例強酸:HCl(aq)H(aq)Cl(aq)強鹼:NaOH(aq)Na(aq)OH(aq)鹽類:NaCl(aq)Na(aq)Cl(aq)弱酸:CH3COOH(aq)CH3COO(aq)H(aq)弱鹼:NH3(aq)H2O()NH4(aq)OH(aq)強酸:HClO4、HI、HBr、HCl、HNO3、H2SO4。強鹼:1A(鋰除外)、Ca、Sr、Ba 的氫氧化物。基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義181-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應(2)影響電解質水溶液導電度大小的因素:電解質強弱:相同濃度時,強電解質的溶液,離子較多,導
10、電度較大。0.1 M HCl0.1 M CH3COOH (鹽酸為強酸、醋酸為弱酸)離子濃度:相同電解質時,濃度大的溶液,離子較多,導電度較大。0.5 M HCl0.1 M HCl例:例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義19電解質為在水溶液態或熔融態時,可以解離出陰、陽離子而導電的化合物。(A)鹽類、(C)鹼、(D)酸均為電解質。(B)銅為元素,而且也無法解離出離子。(F)Na2O(s)H2O()2NaOH(aq)。下列物質,哪些為電解質?(A)Na2SO4(B)Cu(C)KOH(D)H2SO4(E)C6H12O6(葡萄糖)(F)Na2O。(A)(C)(D)解:答:範例範例 1電解質
11、電解質基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義20下列哪些物質為電解質?(A)食鹽(B)醋酸(C)二氧化碳(D)石墨(E)氫氧化鈉。電解質為在水溶液態或熔融態時,可以解離出陰、陽離子而導電的化合物。(A)鹽類、(B)酸、(E)鹼均為電解質。(C)CO2(g)H2O()H2CO3(aq)。(D)石墨為元素,而且也無法解離出離子。解:(A)(B)(E)答:類題類題 1-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義21(A)固態、熔融態的金屬都可以導電。(B)(C)離子化合物在固態時不導電,水溶液態或熔融態時可以導電。(D)(E)酸只在水溶液態時才可以導電。下列物質,何者可以導電?(A)Al(
12、s)(B)NaCl(s)(C)NH4Cl()(D)HCl(aq)(E)HF()。(A)(C)(D)解:答:範例範例 2導電性導電性基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義22下列物質中,何者不導電?(A)氯化鈉(熔融態)(B)硝酸鉀(水溶液)(C)硫酸銅(固體)(D)石墨(同一層內)(E)葡萄糖(水溶液)。(A)(B)(C)離子化合物在固態時不導電,水溶液態 或熔融態時可以導電。(E)非電解質。解:(C)(E)答:【日大】類題類題 2-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義23(A)NaCl 為電解質。(B)熔融態的電解質不一定可導電,如 HCl()。(D)陰、陽離子的個數不一定相
13、等,如 CaCl2。(E)電解質也可以為分子化合物,如酸或鹼。下列有關電解質的敘述,何者正確?(A)固態的氯化鈉不能導電,故氯化鈉為非電解質(B)熔融態的電解質一定可以導電(C)凡化合物的水溶液能導電者,該化合物即稱為電解質(D)電解質溶液中,陰、陽離子的個數一定相等(E)電解質不一定是離子化合物。(C)(E)解:答:範例範例 3電解質的性質電解質的性質基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義24硫酸水溶液以右圖電路通電。下列相關之敘述,何項錯誤?(A)燈泡會亮(B)硫酸是離子化合物(C)水溶液中的 SO42 移向左邊的電極(D)通電一段時間後,溶液中正、負電荷的總量相等(E)硫酸為電解質
14、。(B)硫酸(H2SO4)雖然是電解質,但屬於分子化 合物。解:(B)答:類題類題 3-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義25寫出同濃度的食鹽、葡萄糖、醋酸溶液的導電度大小順序。食鹽為強電解質,醋酸為弱電解質,葡萄糖為非電解質。解:食鹽溶液醋酸溶液葡萄糖溶液 答:類題類題 3-2基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義261.沉澱反應:(1)意義:將兩種電解質水溶液混合,產生難溶性的化 合物之反應,稱為沉澱反應。(2)離子反應式:僅將實際有參與反應的離子列出之反 應式。將反應式兩邊同時存在的離子刪去,可得淨離子反 應式。(配合翰版課本 P.10 P.14;講義 P.9)二、電解
15、質溶液的沉澱反應1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義27 硝酸銀與氯化鈉溶液混合得氯化銀沉澱,可表 示為:AgNO3(aq)NaCl(aq)AgCl(s)NaNO3(aq)離子反應式:Ag(aq)NO3(aq)Na(aq)Cl(aq)AgCl(s)Na(aq)NO3(aq)淨離子反應式:Ag(aq)Cl(aq)AgCl(s)1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義28 氯化鋇與碳酸鈉反應得碳酸鋇沉澱,可表示為:Ba2(aq)CO32(aq)BaCO3(s)硝酸銀與鉻酸鉀反應得鉻酸銀沉澱,可表示為
16、:2Ag(aq)CrO42(aq)Ag2CrO4(s)1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義291-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應2.沉澱表:(1)常見的離子沉澱反應:先看是哪個陰離子,再看陽離子是否與該陰離子沉澱。基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義30名稱顏色名稱顏色名稱顏色名稱顏色AgCl氯化銀白AgBr溴化銀淡黃AgI碘化銀黃Hg2Cl2氯化亞汞白BaSO4硫酸鋇白SrSO4硫酸鍶白PbSO4硫酸鉛白BaSO3亞硫酸鋇白CuS硫化銅黑ZnS硫化鋅白Ag2S硫化銀黑HgS硫化汞黑Al(OH)3氫氧化鋁白Fe(OH)3氫氧化鐵紅棕Fe
17、(OH)2氫氧化亞鐵淡綠Cu(OH)2氫氧化銅淡藍CaCO3碳酸鈣白Ag2CO3碳酸銀白CaC2O4草酸鈣白BaC2O4草酸鋇白BaCrO4鉻酸鋇黃PbCrO4鉻酸鉛黃Ag2CrO4鉻酸銀磚紅Ca3(PO4)2磷酸鈣白(2)常見的沉澱物顏色:1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義31(3)常見的水合離子顏色:1-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應離子 顏色 離子 顏色離子顏色離子顏色Cr3綠Cu2藍Mn2淡紅 CrO42黃Fe3褐Fe2綠MnO4紫Cr2O72橙Co2淡紅 Ni2綠MnO42綠常見的沉澱反應-硝酸銀常見的沉澱反應-碳酸鈉常見的沉澱反應
18、-硫酸鈉常見的沉澱反應-鉻酸鉀常見的沉澱反應-氫氧化鈉常見的沉澱反應-硫酸鋇基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義321-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應3.沉澱反應的應用:(1)離子的分離 分離溶液中的 Ag、Mg2、Ba2及 Ni2:例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義331-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應(2)硬水的軟化 含 Ca2 或 Mg2 的水溶液,稱為 硬水 在硬水中加入碳酸鈉,會產生難 溶的碳酸鈣、碳酸鎂,因而去除 Ca2、Mg2 Ca2(aq)CO32(aq)CaCO3(s);Mg2(aq)CO32(aq)MgCO3(s)基礎化學基礎化學(二二)全無敵
19、講義全無敵講義341-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應(3)工業上鎂 的製取 在濃縮海水中(含鎂離子)加入強鹼 產生 Mg(OH)2 沉澱:Mg2(aq)2OH(aq)Mg(OH)2(s)加入鹽酸,製取氯化鎂:Mg(OH)2(s)2HCl(aq)MgCl2(aq)2H2O()電解熔融態氯化鎂,在陰極產生鎂:MgCl2()Mg()(陰極)Cl2(g)(陽極)電解基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義351-2電解質與沉澱反應電解質與沉澱反應(4)二氧化碳 的檢驗 將二氧化碳通入澄清石灰水中,會產 生白色 CaCO3 沉澱,而有混濁現象 CO2(g)Ca(OH)2(aq)CaCO3(s)H
20、2O()若繼續通入更多的二氧化碳,則混濁 現象會消失,溶液又回復澄清 CaCO3(s)H2O()CO2(g)Ca(HCO3)2(aq)基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義36Cl 與 Hg22、Cu、Ag、Tl、Pb2 產生沉澱,故選(B)(D)(E)。25 時,在含有下列離子的溶液中加入 Cl(aq),何者會產生沉澱?(A)Ba2(B)Cu(C)Cu2(D)Ag(E)Pb2。(B)(D)(E)解:答:範例範例 4沉澱反應沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義37下列哪些化合物難溶於水?(A)CaCO3(B)Ba(OH)2(C)Na2S(D)PbSO4(E)Fe(NO3)
21、3。(B)OH 不與 Ba2 產生沉澱。(C)(E)Na、NO3 不與任何離子產生沉澱。解:(A)(D)答:類題類題 4-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義38依下列流程進行離子分離時,沉澱 A、B、C 的化學式依序為何?範例範例 5沉澱反應沉澱反應(A)PbCl2、CuS、MgCO3(B)CuCl2、PbS、MgCO3(C)MgCl2、CuS、PbCO3(D)CuCl2、MgS、PbCO3(E)MgCl2、PbS、CuCO3。基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義39(A)解:答:範例範例 5沉澱反應沉澱反應基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義40有一溶液中溶有 S
22、2、OH、CO32,欲使用硝酸鋇、硝酸銅、硝酸鎂試劑,依下列流程順利分離離子,結果何者正確?(A)甲:Ba(OH)2(B)乙:MgS(C)乙:Mg(OH)2(D)丙:CuS (E)丙:Cu(OH)2。類題類題 5-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義41(C)(D)答:解:類題類題 5-1421-3 酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義431.酸鹼的通性:(配合翰版課本 P.15 P.17;講義 P.14)一、酸鹼的通性及阿瑞尼斯酸鹼學說酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3酸性物質鹼性物質通性(1)具有酸味(2)使藍色石蕊試紙呈紅色;
23、加 入酚酞呈無色(3)為電解質,其水溶液能導電(4)能與鹼中和(5)與活性大的金屬反應,放出 H2(g)Zn(s)H2SO4(aq)ZnSO4(aq)H2(g)(1)具有澀味(2)具有滑膩感(3)使紅色石蕊試紙呈藍色;加入酚酞呈紅色(4)為電解質,其水溶液能導 電(5)能與酸中和例:誰酸誰鹼誰最色基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義44酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3酸性物質鹼性物質範例(1)食醋含有乙酸(醋酸):CH3COOH(2)被螞蟻叮咬會造成皮膚紅腫 的甲酸:HCOOH(蟻酸)(3)檸檬汁含有檸檬酸(4)阿司匹靈:乙醯柳酸(5)硫酸:H2SO4(6)硝酸:HNO3(7
24、)鹽酸:HCl(8)磷酸:H3PO4(1)治療胃酸過多的制酸劑含有:氫氧化鎂(Mg(OH)2)、氫氧化鋁(Al(OH)3)、碳酸鈣(CaCO3)(2)碳酸氫鈉:NaHCO3,俗稱小 蘇打,為焙用粉(3)碳酸鈉:Na2CO3,俗稱蘇打(4)氫氧化鈉:NaOH(5)氨水:NH3(aq)基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義452.阿瑞尼斯酸鹼學說:(1)限定:只適用於說明水溶液中酸鹼物質的行為。(2)定義:酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3分類酸鹼定義在水中能產生 H 的物質在水中能產生 OH 的物質基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義46酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離
25、1-3分類酸鹼範例HCl(g)、CO2(g)為酸:HCl(g)HCl(aq)H(aq)Cl(aq)CO2(g)H2CO3(aq)H(aq)HCO3(aq)NaOH(s)、NH3(g)為鹼:NaOH(s)NaOH(aq)Na(aq)OH(aq)NH3(g)H2O()NH4(aq)OH(aq)備註大部分非金屬氧化物溶於水呈酸性 CO2、SO2(CO、NO 等不易溶於水,而呈中性)大部分金屬氧化物溶於水呈鹼性 Na2O、K2O、MgO、CaO 例:例:OH2 OH2 OH2基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義47酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3許多的酸與含 HCO3或 CO32 的
26、化合物反應產生 CO2。CaCO3(s)2HCl(aq)CaCl2(aq)CO2(g)H2O()例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義48(A)電解質(酸、鹼、鹽)水溶液均可導電。(B)無色不一定呈酸性。(C)水溶液呈鹼性。(D)呈酸性。下列哪一種實驗可以檢驗出水溶液是酸性的?(A)水溶液可導電(B)水溶液呈現無色狀態(C)加入酚酞,水溶液變粉紅色(D)在藍色石蕊試紙上加入一滴水溶液,呈現出紅色。(D)解:答:範例範例 1酸鹼性酸鹼性基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義49下列何者為鹼的通性?(A)使石蕊試紙由紅色變成藍色(B)水溶液有滑膩感(C)能與酸中和(D)能溶解活性大
27、的金屬,同時釋出氫氣(E)水溶液能導電。(D)為酸的通性。解:(A)(B)(C)(E)答:類題類題 1-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義50(C)K2O(s)H2O()2KOH(aq)2K(aq)OH(aq)(D)乙醇無法解離出 OH,故為中性。依阿瑞尼斯酸鹼學說,下列敘述何者正確?(A)凡溶於水中產生 H 者為酸(B)凡溶於水中產生 OH 者為鹼(C)K2O 為鹼(D)C2H5OH 為鹼(E)討論酸鹼時,限定在水溶液中。(A)(B)(C)(E)解:答:範例範例 2阿瑞尼斯酸鹼學說阿瑞尼斯酸鹼學說基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義51依據阿瑞尼斯酸鹼學說,下列何者為酸?
28、(A)NaCl (B)CH3COOH (C)CO2 (D)NH3 (E)Na2O。在水中能產生 H 的物質為酸。(A)呈中性。(B)為酸。(C)CO2(g)H2CO3(aq)H(aq)HCO3(aq),為酸。(D)NH3(g)H2O()NH4(aq)OH(aq),為鹼。(E)Na2O(s)H2O()2NaOH(aq)2Na(aq)2OH(aq),為鹼。解:(B)(C)答:H2O類題類題 2-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義521.酸的命名:(1)不含氧酸(HaY):組成:由氫和其他非金屬所形成的分子化合 物,常溫下多為氣態,水溶液才稱為酸。(配合翰版課本 P.17 P.20;講義
29、 P.15)二、酸鹼的命名與分類酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義53酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3例:氣態 HaY(g)水溶液 HaY(aq)命名:Y 化氫(後往前)命名:氫 Y 酸(前往後)HF(g)氟化氫HF(aq)氫氟酸HCl(g)氯化氫HCl(aq)氫氯酸、鹽酸HBr(g)溴化氫HBr(aq)氫溴酸HCN(g)氰化氫HCN(aq)氫氰酸H2S(g)硫化氫H2S(aq)氫硫酸基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義54 (2)含氧酸(HaYOb):稱為 Y 酸。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3例:化學式學名化
30、學式學名H2SO4硫酸HClO3氯酸H3PO4磷酸H2MnO4錳酸HNO3硝酸H2CrO4鉻酸H2CO3碳酸H2Cr2O7二鉻酸註:HNO3 不稱為氮酸,乃因 HNO3 由俗稱硝石的 KNO3 製得。KNO3H2SO4(濃)KHSO4HNO3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義55 若所含之氧原子數少於最常見的酸,則稱為亞 某酸,更少者稱為次某酸。若所含之氧原子數多於最常見的酸,則稱為過 某酸。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義56酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3例:過酸正酸亞酸次酸硫的含氧酸硫酸:H2SO4亞硫酸:H2SO
31、3氮的含氧酸硝酸:HNO3亞硝酸:HNO2磷的含氧酸磷酸:H3PO4亞磷酸:H3PO3次磷酸:H3PO2氯的含氧酸過氯酸:HClO4氯酸:HClO3亞氯酸:HClO2次氯酸:HClO錳的含氧酸過錳酸:HMnO4錳酸:H2MnO4含氧酸的 種類 名稱 基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義572.鹼(M(OH)n)的命名:(1)組成:由金屬陽離子與氫氧離子所形成的離子化 合物。(2)命名:酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3分類金屬只有一種價數金屬有多種價數命名 M(OH)n,氫氧化 M 將金屬的價數以羅馬數字附加於金屬名稱後 或將較低價者稱為氫氧化亞某範例NaOH:氫氧化鈉KOH:
32、氫氧化鉀Ca(OH)2:氫氧化鈣Fe(OH)3:氫氧化鐵()或氫氧化鐵Fe(OH)2:氫氧化鐵()或氫氧化亞鐵Sn(OH)4:氫氧化錫()或氫氧化錫Sn(OH)2:氫氧化錫()或氫氧化亞錫基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義58(1)氯化氫(2)氫硫酸(3)氯酸(4)氫氧化鐵()或氫氧化亞鐵(5)HMnO4寫出下列物質的中文名稱或化學式:(1)HCl(g)(2)H2S(aq)(3)HClO3(4)Fe(OH)2(5)過錳酸解:範例範例 3酸鹼命名酸鹼命名基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義59下列酸鹼的命名,何者正確?(A)HCN(aq),氫氰酸(B)Sn(OH)2,氫氧化錫(
33、C)HClO,次氯酸(D)H2SO3,氫硫酸(E)H3PO3,磷酸。(B)氫氧化錫()或氫氧化亞錫。(D)亞硫酸。(E)亞磷酸。解:(A)(C)答:類題類題 3-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義603.酸的分類:依酸分子在水中可解離出氫離子的數目,可區分為單質子酸、多質子酸。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3H 即質子。分類單質子酸(一元酸)多質子酸(多元酸)二質子酸(二元酸)三質子酸(三元酸)定義在水中可解離一個 H在水中可解離兩個 H在水中可解離三個 H範例HF、HCl、HBr、HNO3、HNO2、CH3COOHH2CO3、H2S、H2SO4、H2C2O4H3PO4基
34、礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義614.鹼的分類:依鹼分子在水中可解離出氫氧離子的數目,可區分為一元鹼、多元鹼。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3分類一元鹼多元鹼二元鹼三元鹼定義在水中可解離一個 OH在水中可解離兩個 OH在水中可解離三個 OH範例NaOH、KOH、NH3Ca(OH)2、Ba(OH)2Al(OH)3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義62(A)(B)(C)H2S(aq)、H2SO4 與 H2SO3 均為二質子酸。(D)H3PO4 為三質子酸。(E)CH3COOH 為單質子酸。下列何者為二質子酸?(A)氫硫酸(B)硫酸(C)亞硫酸(D)磷酸(E)乙酸。解
35、:範例範例 4酸的分類酸的分類(A)(B)(C)答:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義63下列何者為一元鹼?(A)NaOH(B)KOH(C)NH3(D)Ba(OH)2(E)C2H5OH。(C)NH3(g)H2O()NH4(aq)OH(aq)(D)二元鹼。(E)中性,非酸鹼。解:(A)(B)(C)答:類題類題 4-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義641.水的解離:水僅一小部分解離成等量的 H 和 OH。(配合翰版課本 P.20 P.23;講義 P.18)三、水的解離及水溶液的酸鹼性酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3H2O()56 kJ H(aq)OH(aq),為吸
36、熱反應 在 25 時,(1)水中的 HOH107 M 表示體積莫耳濃度 H 表示 H 的體積莫耳濃度,若 H 的濃度為 0.1 M,則可以寫成 H0.1 M基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義65酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3(2)水的離子積常數 KwHOH 107 M107 M1014 M2 Kw 只與溫度有關。在定溫下,Kw 為一定值,在水中加入酸、鹼物 質也不會改變 Kw 值。在水中加入酸,H 變大,而 OH 變小 在水中加入鹼,OH 變大,而 H 變小 基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義662.水中酸鹼度的表示(pH 值):(1)量度:在化學上,水溶液的酸
37、鹼性是以其 H 之大小來量度。(2)定義:在稀薄的酸鹼溶液中,例如:HCl0.001 M,則 H0.001 M,數值太 小,不方便表達。1909 年,丹麥化學家索任生 (S.Srensen)創立了 pH 值的概念,以簡化 H 的表示法,其定義見下頁表。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義67酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3若 Ha10b M 則 pHbloga定義說明pHlogH 若 H104 M,則 pH4 若 H2105 M 則 pHlog(2105)5log24.7 若 pH2,則 H102 M 在 25 時,純水的 HOH 1
38、07 M pHpOH7714pOHlogOH基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義683.水溶液的酸鹼性:(1)定義:中性溶液:H OH 的溶液 酸性溶液:H OH 的溶液 H 愈 大,pH 值愈小,則酸性愈強 鹼性溶液:H OH 的溶液 OH 愈 大,pH 值愈大,則鹼性愈強酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3任何水溶液皆有 H 及 OH。基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義69 故在 25 時,pH7 的溶液為酸性溶液,pH7 的溶液即為鹼性溶液:酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3溶液濃度酸鹼值酸性H107 MOHpH7pOH中性H107 MOHpH7pOH鹼性
39、H107 MOHpH7pOHpH 值可以小於 0(H1 M),也可以大於 14(OH1 M)。基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義70 (2)常見物質的 pH 值:酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3常見飲料的 pH 值常見水果的 pH 值常見清潔劑的 pH 值基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義71在 25 時,水的離子積常數 Kw1014 M2。回答下列問題:(1)胃液的酸性來自鹽酸,若胃液中的鹽酸濃度為 0.01 M,其 pH 值為何?(2)市售漂白水的 OH 0.01 M,其 H、pH 值 分別為何?範例範例 5溶液的溶液的 pH 值值基礎化學基礎化學(二二)全無
40、敵講義全無敵講義72(1)HCl 在水中完全解離,H HCl 0.01 M 1102 M,pH2(2)Kw HOH H 11012(M)pH12解:範例範例 5溶液的溶液的 pH 值值(1)2(2)H 11012 M,pH 12答:Kw OH 1014 0.01 基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義73計算下列溶液的 pH 值或 H:(1)咖啡的 H 1105 M,其 pH 值為何?(2)在 25 時,有一 0.002 M 氫氧化鈉溶液,其 H 為多少 M?(2)氫氧化鈉完全解離。OH NaOH0.002 M2103 M H 51012(M)解:(1)5(2)51012答:Kw OH
41、1014 2103 類題類題 5-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義74已知 25 時,甲瓶水溶液的 pH 值為 2,乙瓶水溶液的 OH 濃度為 103 M,則甲瓶的 H 濃度為乙瓶 H 濃度的多少倍?(A)109(B)105(C)(D)105(E)109。甲:pH2,H102 M乙:OH 103 M,H 1011 M109(倍)解:(E)答:32答對率 54【103.學測】類題類題 5-2 基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義75(A)Kw 值只與溫度有關,與溶液的酸鹼性無關。(B)H 107 M,故為酸性溶液。(D)呈鹼性。(E)食鹽溶液呈中性,故 H OH。下列有關水
42、溶液酸鹼性的敘述,何者正確?(A)於水中加入酸,Kw 值變小(B)在 25 時,H2106 M 的溶液呈酸性(C)H OH 的溶液呈酸性(D)pHpOH 的溶液呈酸性(E)在食鹽溶液中,H OH。解:範例範例 6溶液的酸鹼性溶液的酸鹼性(B)(C)(E)答:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義76在常溫、常壓的條件下,下列關於水溶液之 pH 值的敘述,何者正確?(A)純水的 pH 值是 0(B)酸性溶液的 pH 值永遠是正值(C)在鹼性溶液中,0pH14(D)鹼性溶液的 pH 值代表溶液中的氫離子濃度。(A)pH7(B)pH 值可以小於 0,例如:若 H10 M,則 pH1。(C)pH
43、 值可以大於 14,例如:若 OH10 M,則 pOH1,pH15。解:(D)答:類題類題 6-1答對率 56【91.學測】基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義771.酸鹼中和反應:(1)定義:酸與鹼作用生成鹽和水的放熱反應,稱為 中和反應。酸鹼 鹽水熱 HCl(aq)NaOH(aq)NaCl(aq)H2O()CH3COOH(aq)NaOH(aq)CH3COONa(aq)H2O()(配合翰版課本 P.23 P.25;講義 P.20)四、強酸與強鹼的中和反應及酸鹼指示劑酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義78 (2)反應式的寫法:以鹽
44、酸與氫氧化鈉的中和為例 HCl(aq)H(aq)Cl(aq)完全解離 NaOH(aq)Na(aq)OH(aq)完全解離 反應式:HCl(aq)NaOH(aq)NaCl(aq)H2O()離子反應式:H(aq)Cl(aq)Na(aq)OH(aq)Na(aq)Cl(aq)H2O()淨離子反應式:H(aq)OH(aq)H2O()(僅強 酸、強鹼之中和可寫此反應式)酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義79 定義:酸鹼中和反應所放出的熱量,稱為中和熱;而酸鹼中和產生 1 莫耳水所放出的熱量稱為莫耳中和熱。強酸、強鹼的莫耳中和熱為 56 kJ。H(aq)OH
45、(aq)H2O()H56 kJ酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3 (3)中和熱:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義80 生成水愈多,中和熱愈大。HNO3(aq)KOH(aq)KNO3(aq)H2O(),H56 kJ H2SO4(aq)2NaOH(aq)Na2SO4(aq)2H2O(),H562 kJ (4)應用:胃酸的成分為鹽酸,若胃酸分泌過多,可 用 Mg(OH)2、CaCO3 等弱鹼中和。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義812.酸鹼中和計量:(1)原理:中和時,酸鹼莫耳數不一定相等,但 H 莫 耳數等於 OH 莫耳
46、數。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3 2HCl(aq)Ca(OH)2(aq)CaCl2(aq)2H2O()消耗 2 莫耳酸 會 消耗 1 莫耳鹼 酸解離了 2 1 莫耳 H 而 鹼解離了 1 2 莫耳 OH 例:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義82酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3故知中和時:酸解離出的 H 莫耳數 鹼解離出的 OH 莫耳數酸的莫耳數H 個數鹼的莫耳數OH 個數酸鹼中和的計量,可以用反應式求解,亦可以上述原理求解。中和時所需酸、鹼的量,與酸、鹼的強度無關。nOH 基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義83 (2)酸、鹼可解離的 H、OH 個數
47、:酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3常見的酸H 個數常見的鹼OH 個數HCl、HNO3、CH3COOH1NaOH、KOH1H2SO42Mg(OH)2、Ca(OH)22基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義843.溶液 pH 值的測定:(1)用 pH 值測定儀較準酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3 pH 值測定儀(2)指示劑:顏色會隨溶液的 pH 值而改變的物質稱為指示劑,指示劑原本即是一種有機弱酸或弱鹼,在不同的酸鹼條件下而顯現不同的顏色。無字天書自製生活中的指示劑基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義85 (3)紫色甘藍菜汁是天然的指示劑,在不同的 pH 值 溶液
48、中會呈現不同的顏色。酸鹼反應與水的解離酸鹼反應與水的解離1-3紫色高麗菜廣用試紙溴瑞香草藍基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義86(1)設需 x 克 NaOH 由 0.50.12 1x4(克)(2)設需 1 M Ba(OH)2(aq)y 毫升 由 0.510021y2 y50(毫升)欲以 NaOH 或 Ba(OH)2 中和 0.5 M H2SO4(aq)100 毫升,回答下列問題:(式量:NaOH40)(1)需要 NaOH 多少克?(2)需要 1 M Ba(OH)2(aq)多少毫升?解:範例範例 7酸鹼中和酸鹼中和(1)4(2)50答:nH nOH nH nOH 基礎化學基礎化學(二二
49、)全無敵講義全無敵講義87取 1.5 克某酸(分子量150)溶於適量水中,需 1 M NaOH(aq)20 毫升中和。此酸為幾質子酸?(A)1(B)2(C)3(D)4(E)5。設此酸為 x 質子酸,由 x120103 1x2解:(B)答:nH nOH 類題類題 7-1基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義88甲為 0.01 M 鹽酸水溶液,將其以純水稀釋一千倍後得水溶液乙,再將乙以純水稀釋一千倍後得水溶液丙,再將丙以純水稀釋一千倍後得水溶液丁。廣用試紙之顏色如下表:範例範例 8指示劑指示劑pH234567891011顏色 紅 橙紅橙黃 黃 黃綠 綠 淺藍深藍 靛紫下列有關試紙呈色的敘述,
50、哪些正確?(A)甲溶液使廣用試紙呈紅色(B)乙溶液使廣用試紙呈黃色(C)丙溶液使廣用試紙呈淺藍色(D)丁溶液使廣用試紙呈紫色(E)甲溶液使藍色石蕊試紙呈紅色。得分率 72【102.學測】【素養題】基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義89甲:H102 M,pH2乙:H102105(M),pH5丙:HCl105108(M)H108(來自酸)107(來自水)1.1107(M)pH 值略小於 7丁:同丙,溶液更接近中性,pH7(C)(D)呈綠色。解:範例範例 8指示劑指示劑(A)(B)(E)答:基礎化學基礎化學(二二)全無敵講義全無敵講義90石蕊變色範圍 pH 值介於 5 8,此指示劑置於下列
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