第八章 常见的酸、碱、盐
8.1 溶液的酸碱性
酸性溶液可以使石蕊溶液变红色，不能使酚酞溶液变色；碱性溶液使石蕊溶液变蓝色，使酚酞溶液变红色。这些能跟酸性溶液或碱性溶液起作用而显不同颜色的物质叫做酸碱指示剂，简称指示剂。
衡量酸碱性强弱通常用pH来表示。溶液的pH范围一般在0～14，在常温时：酸性溶液 pH＜7，中性溶液pH=7，碱性溶液 pH＞7。与pH=7相比，pH数值越小，酸性越强；pH数值越大，碱性越强。
常见物质的pH其中食醋、酸奶、水果和酸雨等pH都小于7，显酸性；肥皂、氨水和漂白液等的pH都大于7，显碱性。
溶液的pH对生命活动有重大影响。人体的生理活动要在一定的pH范围内才能正常进行。因此，人的体液都有一定的pH范围。例如：血液的pH在7.35至7.45之间；胃液的pH在0.8至1.5之间。如果在人群拥挤的室内待的时间太长，人体血液中二氧化碳含量增加，可使血液pH降至7.3以下，此时会产生头晕、恶心等症状。
花瓣内含有的有机色素花青素，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时呈紫色；另一种叫胡萝卜素，随酸碱度变化而呈黄、橙、红等颜色。不同的花木，由于酸碱度不同，或者色素的种类不同，因而会开出不同颜色的花朵。
8.2 常见的酸和碱
最重要的三酸：盐酸、硫酸和硝酸。
盐酸：即氢氟酸，无色液体，易挥发，有刺激性气味。硫酸，无色油状液体，不易挥发，强腐蚀性，密度较大（1.84g.cm-3）。硝酸，无色液体，易挥发，强腐蚀性，有特殊刺激性气味。
酸 化学式 主要用途
盐酸 HCl 电镀、食品、化工生产
硫酸 H2SO4 车用电池、化肥、农药、精炼石油
硝酸 HNO3 生产化肥、染料、炸药
浓酸有强烈等腐蚀性，会伤害人体，使用时要特别小心，严格遵守安全操作规则，确保安全。
浓硫酸很快使蔗糖、纸张等脱水，变成碳，可见它有强脱水性。浓硫酸对衣物、皮肤等都有强腐蚀性。如果不慎沾上浓硫酸，应立即用大量水冲洗，然后再涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液。浓硫酸是危险品，保管和使用都要格外小心。
此外浓硫酸有强吸水性，可用作干燥剂。
稀释浓硫酸将水直接加入浓硫酸是错误的。水的密度较浓硫酸小，当水滴入浓硫酸溶解时会产生大量热使水立即沸腾，带着硫酸液滴向四周飞溅，十分危险！
稀释浓硫酸正确作法是：将浓硫酸沿着杯壁，缓慢地注入水中，并不停搅拌。原因：将密度大的浓硫酸缓慢地注入水中，及时搅拌，使产生的热得以迅速扩散，操作安全。
稀酸的化学性质：
能使指示剂，紫色石蕊溶液变红色，但不能使无色的酚酞溶液变色。与活动性排在氢前面的金属（如Mg、Al、Zn、Fe等）反应，除氢气外，还有金属离子和酸根离子组成的化合物（通常称为盐）。
硝酸的性质较特殊，它与较活泼的金属发生反应时，一般不生成氢气，而是生成氮氧化物。
稀盐酸滴入硝酸银溶液中，生成氯化银白色沉淀，且不溶于稀硝酸，此反应可以用来检验盐酸。硝酸银是检验氯离子的试剂，检验盐酸和其他在溶液中能产生氯离子的化合物（如KCl、MgCl2）。
常见的碱：
名 称 化学式 主要用途
氢氧化钙 Ca（OH）2 建筑材料、漂白粉、处理污水、改良土壤
氢氧化钠 NaOH 制肥皂、洗涤剂、造纸、纺织工业、炼制石油
氢氧化钾 KOH 电池工业
氢氧化钙，俗称熟石灰，用来检验CO2的石灰水就是它的水溶液。熟石灰可以用来制作建筑材料和改良土壤。
石灰石（主要成分是CaCO3），把石灰石放在石灰窑里高温煅烧，便得到生石灰（主要成分是CaO）：
CaCO3＝高温＝CaO+CO2↑
生石灰与水反应转变成熟石灰。反应放出大量热，甚至能将藏在石灰中的生鸡蛋煮熟。
CaO+H2O＝Ca（OH）2
氢氧化钠（俗名苛性钠或烧碱），有强烈的腐蚀性，使用时要十分小心，特别注意它对眼睛的伤害。如果不慎沾到氢氧化钠，应立即用上冲洗。特点：潮解性、水溶性、腐蚀性。
碱能使指示剂紫色石蕊溶液变蓝色，使无色酚酞溶液变红色。
8.3 酸和碱的反应
蒸馏水、酒精不导电，而酸溶液和碱溶液能导电。这说明酸、碱溶液中存在带电的粒子。酸在水中解离出阳离子是氢粒子（H+），阴离子是酸根离子（Cl-，NO3-，SO42-）。碱在水中解离出阳离子是金属离子（Na+，K+，Ca2+），阴离子都是氢氧根（OH-）。这正是它们会各自有相似化学性质的原因。
酸跟碱生成盐和水的反应，叫做中和反应。是酸和碱重要的化学性质之一。
参加反应的两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物。像这种由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分解反应。
中和反应的应用
1、改良酸性或碱性的土壤
夏天到农村去，看到养鱼的农户向放干的鱼塘底撒熟石灰，这是为了中和鱼塘底泥中过多的有机酸（同时达到杀菌消毒的目的），使放水后的鱼塘水达到适合鱼苗生长的pH。
另外，由于工业生产排放的酸性物质随雨水落下，形成酸雨。酸雨对工业设备、石材建筑和文物古迹的腐蚀十分严重，对农作物等植物的危害也十分明显。我们可以利用熟石灰的碱性中和和某些水源的过多酸性，以减轻酸雨的危害。
2、废水处理
如果废水中含有酸性物质（如硫酸、盐酸），我们必须先用碱性物质（如烧碱、熟石灰）将其中和成中性以后才能排放，否则会造成水体污染。
3、医药应用
如果你被蚊虫叮咬，皮肤会出现红肿而疼痛，这是因为它们向你的皮肤“注射”了“蚁酸”---甲酸。这时可以涂抹弱碱性的肥皂水、小苏打水、稀氨水或清凉油以减轻疼痛。
有胃病的人常常胃酸过多，可以口服碱性的“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3]以中和胃中过多的胃酸（主要是HCl溶液）。
4、调节溶液的酸碱性
在科学实验中，经常需要将溶液的pH控制在某一特定范围。当溶液的酸性或碱性太强或太弱时，可以加适当的碱或酸进行调节。
酸雨：pH小于5.6的雨。
部分非金属氧化物能跟水化合生成酸，如：
SO2+H2O===H2SO3（亚硫酸） SO3+H2O===H2SO4
8.4 常见的盐
盐的成员比酸碱多，用途更广，用量更大。有的盐在自然界有大量蕴藏，如氯化钠、碳酸钙。有的盐由工厂制造，如俗称纯碱或苏打的碳酸钠，俗称小苏打的碳酸氢钠等。
盐的名称、成分性状主要用途氯化钠（食盐的主要成分）NaCl白色晶体，易溶于水，有咸味、溶液呈中性食品加工调味、医用生理盐水、制盐酸、氯气等化工原料碳酸钙（石灰石、大理石主要成分）CaCO3多为灰白色矿物，纯净物为白色粉末；不溶于水，能溶于酸。建筑装饰材料；制熟石灰原料；珍珠首饰；炼铁、炼钢原料；制造水泥原料。碳酸钠（俗称：纯碱、苏打）Na2CO3白色晶体、风化成粉末；易溶于水，水溶液呈碱性造纸原料；制造洗涤剂、洗衣粉；用于印染工业；制玻璃、瓷砖原料。碳酸氢钠（俗称：小苏打）NaHCO3白色粉末；能溶于水，水溶液有弱的碱性，较易分解做治疗胃酸的胃药；做面点发酵剂；做灭火剂的原料由金属离子和酸根离子组成的化合物通称为盐。根据阳离子的不同，盐可以分为钠盐、钾盐、镁盐、铁盐等。根据阴离子的不同，盐可以分为硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、盐酸盐等。
此外，由铵根离子（NH4+）和酸根离子组成的化合物也属于盐类，称为铵盐。例如NH4NO3、（NH4）2SO4等。
盐可能跟酸发生复分解反应，生成新盐和新酸。
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2CO3→CO2↑+H2O
AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3
盐可能跟碱发生复分解反应，生成新盐和新碱。
CuSO4+Ca（OH）2====Cu（OH）2↓+CaSO4
2FeCl3+3Ca（OH）2====2Fe（OH）3↓+3CaCl2
两种盐之间可能发生复分解反应，生成另两种新盐。
BaCl2+Na2CO3====2NaCl+BaCO3↓
硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸。根据这一特征，可用硝酸钡溶液鉴别硫酸和可溶性硫酸盐。
复分解发育发生的条件：生成物中有沉淀（难溶物）、气体和水等； 否则不能发生复分解反应。
8.5 化学肥料
植物生长需要的养分很多，如C、H、O等，它们来自空气、土壤和水分，来源充足；但还有一些元素需要通过施肥补给，才能保证植物正常生长，尤其是N、P、K。
人类最初使用的肥料是人畜粪便和植物茎、叶等沤制的天然有机肥，后来才发展到用化学方法制取化学肥料，简称化肥。常用化肥有氮肥、磷肥、钾肥，此外还有含氮、磷、钾中的两种或三种的复合化肥。
常用化肥的种类、成分、性状和使用注意事项
种类名称及主要化学成分性 状主要功效氮肥碳酸氢铵（碳铵）NH4HCO3白色晶体，易溶于水，会受潮，易分解，含氮低于17%氮肥壮叶硝酸铵（硝铵）NH4NO3白色晶体、易溶于水、高温或受猛烈撞击时易爆炸，含氮量低于35%尿素CO（NH2）2白色或淡黄色晶体，易溶于水，含氮量不超过46.67%磷肥重过磷酸钙Ca（H2PO4）2灰色、能溶于水磷肥壮果过磷酸钙Ca（H2PO4）2与CaSO4混合物灰色、部分溶于水钾肥氯化钾KCl白色晶体、易溶于水，易结块钾肥壮茎复合肥磷酸氢二胺（NH4）2HPO4无色晶体，易溶于水多元肥效磷酸钾K3PO4无色晶体，易溶于水在上表列举的常用化肥中，尿素属于有机物，其余都是盐。在氮肥中，铵态氮肥种类较多，应用广，它们都是铵盐，铵盐组成中的“NH4+”叫做铵根离子。
铵态氮肥（都是盐）与碱混合后会发生复分解反应，生成新的盐，并放出氨气。氨气有刺激性气味，且能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
2NH4Cl+Ca（OH）2====CaCl2+2H2O+2NH3↑
NH4HCO3+2NaOH====Na2CO3+2H2O+2NH3↑
化肥不合理使用：
污染大气（有NH3等不良气体排放）
污染水体（使水体含氮和磷增多，富营养化）
破坏土壤（使土壤酸化、板结）
