氧化物
按酸碱分类
酸性氧化物
能够与强碱($\ce{KOH}$、$\ce{NaOH}$等)反应,只生成盐和水的氧化物。别名“酸酐”
$\ce{CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O}$
常见:$\ce{CO_{2}},\ \ce{SO_{2}},\ \ce{SO_{3}},\ \ce{SiO_{2}},\ \ce{N_{2}O_{5}},\ \ce{Mn_{2}O_{7}}$
碱性氧化物
能够与强酸(盐酸、硫酸等)反应,只生成盐和水的氧化物。
$\ce{CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O}$
常见:$\ce{CaO},\ \ce{Na_{2}O},\ \ce{FeO},\ \ce{Fe_{2}O_{3}},\ \ce{CuO}$
$\ce{SiO_{2}}$ 属于酸性氧化物,但不能直接与水化合;同样,只有少数碱性氧化物($\ce{Na_{2}O},\ce{CaO}$)可与水反应生成对应的碱。能否和水反应不是判断碱性氧化物的标准!
两性氧化物
高中唯一要求:$\ce{Al_{2}O_{3}}$,既能和强酸、又能和强碱反应生成盐和水。
$\ce{Al_{2}O_{3}}$ 不和弱碱(氨水)发生反应,这就是前面强调强酸和强碱的原因。
不成盐氧化物
既不能和酸、也不能和碱生成盐。高中仅两个:$\ce{CO},\ \ce{NO}$。
关系小结
如上图得结论如下
有且只有一个“一定”:碱性氧化物一定是金属氧化物
其他三个“不一定”:金属氧化物不一定是碱性氧化物;酸性氧化物不一定是非金属氧化物;非金属氧化物不一定是酸性氧化物
排坑口诀
一氧碳氮不成盐,
两性独有氧化铝。
金属氧化排五怪:
三四铁和七二锰,
($\ce{Fe3O4}$是复杂氧化物,其余四种是酸性氧化物)
过氧化物钾钙钠。
(过氧化物中氧显-1价)
非金一坑二氧化氮。
金除五怪碱氧判,
非除一坑酸氧担。
碱
按电元数分类(几元碱)
定义:按电离出$\ce{OH^{-}}$的个数(几元碱)
通用判断法则:除氨水以外,无机碱的元数,数化学式里面氢氧根$\ce{OH^{-}}$的数目即可。
| 物质 | 化学式 | 元数 |
|---|---|---|
| 氢氧化钠 | $\ce{NaOH}$ | 一元碱 |
| 氢氧化钙 | $\ce{Ca(OH)2}$ | 二元碱 |
| 氢氧化铁 | $\ce{Fe(OH)3}$ | 三元碱 |
| 氨水 | $\ce{NH3\cdot H2O}$ | 一元碱 |
氨水结构简式:$\ce{NH4OH}$,一个氢氧根,所以一元碱
按溶解性分类
- 四大强碱(可溶):
$\ce{KOH},\ \ce{NaOH},\ \ce{Ca(OH)2},\ \ce{Ba(OH)2}$(微溶)
外加氨水 $\ce{NH3·H2O}$
碱有钾钠钙钡氨可溶,其余难溶
- 难溶性弱碱例子:$\ce{Cu(OH)2},\ \ce{Fe(OH)3},\ \ce{Mg(OH)2}$
酸
按有无氧元素分类
含氧酸:$\ce{H2SO4},\ \ce{HNO3},\ \ce{H2CO3}$
无氧酸:$\ce{HCl},\ \ce{HF},\ \ce{H2S}$
按电元数分类(几元酸)
通常来说,几个羟基就是几元酸
羟基:$\ce{-OH}$,分子构成的一部分(离子中叫氢氧根),含有氢和氧的官能团
普通酸/一切无氧酸:数氢原子个数是几就是几元酸
| 物质 | 化学式 | 元数 |
|---|---|---|
| 硫酸 | $\ce{H2SO4}$ | 二元酸 |
| 硝酸 | $\ce{HNO3}$ | 一元酸 |
| 氢硫酸 | $\ce{H2S}$ | 二元酸 |
特殊酸(三大特例):
| 物质 | 化学式 | 元数 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 亚磷酸 | $\ce{H_{3}PO_{3}}$ | 二元酸 | 2个$\ce{-OH}$、1个直接连磷的$\ce{P-H}$,这个氢不能电离 |
| 次磷酸 | $\ce{H_{3}PO_{2}}$ | 一元酸 | 1个$\ce{-OH}$、2个$\ce{P-H}$ |
| 硼酸 | $\ce{H_{3}BO_{3}}$ | 一元酸 | 超级特殊! |
硼酸重点坑:硼酸分子明明有三个羟基,却只能是一元酸!
原因:它不是自身电离出$\ce{H^{+}}$,而是结合水电离出来的 $\ce{OH^{-}}$,从而释放一个氢离子。
数羟基判断元数这条规则,对硼酸无效,只能死记结论。
常见题型
给出陌生酸与强碱反应的方程式判断元数
前提条件:完全中和(生成正盐)
$$\boxed{酸的元数=\dfrac{n(\text{碱}) \times 碱自身的元数}{n(\text{酸})}}$$
$n$:物质的质量或化学方程式中对应的系数
示范:
已知某未知酸 $\ce{H_{3}RO_{3}}$ 和 $\ce{Ba(OH)_{2}}$ 的完全中和反应:
$\ce{H3RO3 + Ba(OH)2 = BaHRO3 + 2H2O}$
$n(\text{酸}):n(\text{碱})=1:1$
$酸元数 =\dfrac{1\times2}{1}=2 \rightarrow \text{二元酸}$
按照酸性强弱
强酸(六大强酸):
$\ce{HCl},\ \ce{H2SO4},\ \ce{HNO3},\ \ce{HBr},\ \ce{HI},\ \ce{HClO4}$
弱酸:$\ce{H_{2}CO_{3}},\ \ce{CH_{3}COOH},\ \ce{HClO},\ \ce{H_{2}SO_{3}}$
电离方程式中,
弱酸电离必须写可逆符号:
$\ce{H2CO3 <=> H^{+} + HCO^{-}_{3}}$
弱酸电离用可逆符号 $\ce{<=>}$;强酸完全电离,方程式使用等号 $\ce{=}$。
与离子方程式的区别:离子方程式只能用等号
盐
正酸碱盐
正盐
定义:酸碱完全中和,不含可电离 $\ce{H^{+}}$,也不含 $\ce{OH^{-}}$。
$\ce{Na2CO3},\ \ce{NaCl},\ \ce{CuSO4},\ \ce{(NH4)2SO4}$
酸式盐
含有酸式酸根(通常来说,就是比酸根多了$\ce{H}$,如$\ce{HCO^{-}_{3}}$,比$\ce{CO^{2-}_{3}}$ 多了氢离子 ),可以电离出 $\ce{H^{+}}$ 。
$\ce{NaHCO_{3}},\ \ce{NaHSO_{4}},\ \ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$
电离示例:
$\ce{NaHCO3 = Na^{+} + HCO^{-}_{3}}$
$\ce{HCO^{-}_{3} <=> H^{+} + CO^{2-}_{3}}$
化学式含有氢元素 ≠ 酸式盐!
$\ce{CH_{3}COONa}$(醋酸钠)属于正盐,氢已经绑定在酸根上,不能电离;
$\ce{NH_{4}Cl}$(氯化铵)属于正盐,里面的氢是铵根的一部分,不能电离。
还有一种情况,就是刚刚提到的完全中和。凡是酸碱完全中和的盐一律属于正盐,例如:次磷酸完全中和方程式$\ce{H_{3}PO_{2} + NaOH = NaH_{2}PO_{2} + H_{2}O}$,则$\ce{NaH_{2}PO_{2}}$(次磷酸钠,没有“氢”字)属于正盐,$\ce{H_{2}PO^{-}_{2}}$(次磷酸根)不是酸式酸根。
碱式盐
含有氢氧根;
高中最常考:碱式碳酸铜[$\ce{Cu2(OH)2CO3}$]
在中和反应中
一元酸只能生成正盐,不完全中和也是生成正盐
多元酸完全中和生成正盐,不完全中和生成酸式盐
完全反应/恰好完全中和 vs 完全中和
前者:酸、碱两者都消耗完毕,无任何反应物剩余
后者:酸中所有可电离的 $\ce{H^{+}}$,全部被 $\ce{OH^{-}}$ 结合生成水。
只看酸这边氢离子有没有全部反应,不关心碱最后有没有剩余。
按电离出阳离子个数分类
简单盐
只含有一种阳离子的盐,例如$\ce{NaCl},\ \ce{KNO3}$
复盐
含有两种或多种阳离子的盐
光卤石:$\ce{KCl\cdot MgCl_{2}}$
明矾:$\ce{KAl(SO_{4})2\cdot 12H_{2}O}$(既是复盐又是水合盐)
水合盐(结晶水合物)
晶体中结合结晶水,化学式带「$\cdot nH_{2}O$」的盐
胆矾:$\ce{CuSO_{4}\cdot5H_{2}O}$ 五水硫酸铜
绿矾:$\ce{FeSO_{4}\cdot7H_{2}O}$ 七水硫酸亚铁

