内容正文:
单元一 物质的性质与应用
第7讲 盐和化肥
1
学业要求:根据《义务教育化学课程标准(2022年版)》描述编写
❶能通过实验说明常见的盐的主要性质,并能用化学方程式表示;
❷能举例说明盐的泛应用及性质与用途的关系;
❸能利用常见盐的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实;
❹能运用研究物质性质的一般思路与方法,从物质类别的视角,依据复分解反应,初步预测常见的盐的主要性质,设计实验方案,分析、解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论;
❺能利用物质的溶解性,设计粗盐提纯等物质分离的方案。
常见的盐
(1)氯化钠( ),俗名食盐。
物理性质:白色固体,有咸味,易溶于水。
化学性质:水溶液呈 性,能与硝酸银反应生成
色沉淀。
用途:调味剂和防腐剂,配制成生理盐水,融雪剂。
白
中
NaCl
(2)碳酸钙( ),大理石和石灰石的主要成分。
物理性质:纯净物为白色粉末,不溶于水。
化学性质: 下易分解,能与 反应生成二氧化碳气体。
盐酸
高温
CaCO3
用途:建筑业,补钙剂。
(3)碳酸钠( ),俗名苏打或纯碱。
物理性质:白色粉末,易溶于水。
化学性质:水溶液呈 性,能与 反应生成
色沉淀,能与 反应生成气体。
盐酸
碱
Na2CO3
白
氯化钙
用途:玻璃、造纸、纺织、洗涤剂的生产和用作发酵粉。
(4)碳酸氢钠( ),俗名小苏打。
物理性质:白色粉末,能溶于水。
化学性质:水溶液呈 性,能与 反应生成气体。
用途:发酵粉,治疗胃酸过多。
盐酸
碱
NaHCO3
常见的盐的化学性质
1.与某些金属发生置换反应生成另一种金属和另一种盐。
例: 。
[注](1)在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。
Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
(2)盐必须是可溶的。
(3)铁和盐的置换反应只能生成+2价的盐。
(4)K、Ca、Na三种金属,因化学性质太活泼,不能置换出其他金属。
2.与某些酸发生复分解反应生成另一种酸和盐。
例: 。
3.与某些碱反应生成另一种盐和碱。
例: 。
4.与某些盐反应生成另两种盐。
例: 。
AgNO3+NaCl AgCl↓+NaNO3
H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl
2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4
复分解反应
1.定义
两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,即为复分解反应。
特点:仅互相交换成分,无元素化合价的变化,即双交换,价不变。
2.条件
两种物质(酸、碱、盐)在溶液中相互交换离子,生成物中有 生成,那么复分解反应就可以发生,否则不能发生。
(1)碱+盐——反应物必须可溶。
(2)碱+酸——不必考虑物质的溶解性。
(3)酸+盐——不必考虑物质的溶解性,BaSO4、AgCl除外。
(4)盐+盐——反应物必须可溶。
气体(或有水,或有沉淀)
常见的离子的检验
离子 鉴定方法 现象 化学方程式
H+ 1.加入紫色石蕊溶液
2.加入锌粒 1.
2. Zn+2HCl
ZnCl2+H2↑
OH- 1.加入紫色石蕊溶液
2.加入无色酚酞
3.加入CuSO4溶液 1.
2.
3. 2NaOH+CuSO4
Cu(OH)2↓+Na2SO4
C 加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中 Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑
溶液变红
有气泡放出
溶液变蓝
溶液变红
产生蓝色沉淀
石灰水变浑浊
(续表)
离子 鉴定方法 现象 化学方程式
Cl- 加入AgNO3溶液和稀硝酸 产生白色沉淀
S 加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 产生白色沉淀且沉淀不溶解
N 加入少量碱液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 产生有刺激性气味的气体,试纸变蓝
NaCl+AgNO3 AgCl↓+NaNO3
H2SO4+Ba(NO3)2 BaSO4↓+2HNO3
NH4Cl+NaOH NaCl+H2O+NH3↑
化学肥料
1.化学肥料的种类和作用
(1)氮肥:促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质的含量。
常见的氮肥
①碳酸氢铵(NH4HCO3): 晶体,易溶于水,易分解,含氮量约为17.7%。
②硝酸铵(NH4NO3): 晶体,易溶于水,高温或受猛烈撞击时易爆炸,含氮量为35%。
③尿素[CO(NH2)2]:白色或淡黄色晶体,易溶于水,含氮量约为46.7%。
白色
白色
(2)磷肥:促进植物根系发达、籽粒饱满,增强抗寒抗旱能力。
常见的磷肥
①重过磷酸钙[Ca(H2PO4)2]: 晶体,能溶于水。
②过磷酸钙[Ca(H2PO4)2与CaSO4的混合物]: 晶体,部分溶于水。
灰白色
灰白色
(3)钾肥:促进植物生长,增强抗病虫害和抗倒伏的能力。
常见的钾肥
氯化钾(KCl): 晶体,易溶于水,易结块。
(4)复合肥:含有氮、磷、钾中的两种或三种营养元素。
白色
2.利用物理性质和化学性质的不同初步区分常见的化肥
(1)常见化肥的鉴别(一看二闻三溶)
种类 氮肥 钾肥 磷肥
外观 白色晶体 灰白色粉末
加水 全部溶于水 大部分不溶
加熟石灰 放出具有刺激性气味的氨气(指铵态氮肥) 无刺激性气味放出 —
(2)N的检验
①取少量样品放入试管中,加入NaOH溶液,微热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若变蓝,则说明样品中含有N。
②将样品(固体)与Ca(OH)2混合,在研钵中研磨,有刺激性气味放出,也可证明样品中含有N。
3.化肥使用中的注意事项
(1)铵盐能与碱反应生成氨气,因此铵态氮肥不能与碱性物质混合使用,以防降低肥效。
(2)碳酸氢铵受热易分解,使用后应立即盖土或灌溉,防止暴晒。
(3)长期使用硫酸铵,会使土壤酸性增强,造成板结硬化,故不宜大量使用。
(4)不合理使用化肥,会对环境造成危害,因此化肥使用要适量。
重难点一、生活中常见的盐的性质及用途
果蔬洗盐既能除去水果和蔬菜表面的农药,又能杀菌、去小虫,近几年比较流行。某果蔬洗盐常温下为白色固体,小敏取用时不小心将其洒落在天然气的火焰上,发现火焰呈黄色,这引起了小敏探究其成分的兴趣。
【查阅资料】①钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色。②农药大多数呈酸性。
【提出猜想】猜想一:碳酸钠;猜想二:碳酸氢钠;猜想三:碳酸钠和碳酸氢钠。
小敏作出以上猜想的依据是
该果蔬洗盐灼烧时,火焰呈黄色,而钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色,且碳酸钠、碳酸氢钠均显碱性,能与酸性的农药反应,可除去农药 。
【查阅资料】碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳、碳酸钠和水。
【进行实验】
实验步骤 实验现象 分析与结论
①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中 有气体生成,澄清石灰水中产生白色沉淀 生成气体的化学方程式:
;
该果蔬洗盐中含有
②将①加热后残留固体全部溶于水,加入足量氯化钙溶液 产生白色沉淀 —
③分别测量①和②产生的沉淀质量 ①中产生沉淀2.5 g,②中产生沉淀质量 该果蔬洗盐中含有碳酸钠
大于2.5 g
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
碳酸氢钠
【继续探究】
小敏想到妈妈以前常用食盐水洗水果,猜想该果蔬洗盐中还可能含有氯化钠。她向其水溶液中加入 至溶液呈酸性,再加入 溶液,观察到有白色沉淀生成,证明有氯化钠。
【拓展延伸】
该果蔬洗盐不可直接食用,使用后,要用清水冲洗。
硝酸银
稀硝酸
【提出猜想】该果蔬洗盐灼烧时,火焰呈黄色,而钠及其化合物灼烧时火焰呈黄色,且碳酸钠、碳酸氢钠均显碱性,能与酸性的农药反应,可除去农药。【进行实验】①取一定量果蔬洗盐加热至固体质量不再改变,有气体生成,将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,澄清石灰水中产生白色沉淀,说明生成的气体是二氧化碳,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,故该果蔬洗盐中含有碳酸氢钠。
【继续探究】氯化钠能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故可向其水溶液中加入稀硝酸至溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液,观察到有白色沉淀生成,证明有氯化钠。
锡纸烤鸡蛋是人们喜爱的一种美食,锡纸多为银白色,金属成分其实是铝而非锡,蛋壳的主要成分是碳酸钙。
(1)取一小块蛋壳,放入稀盐酸中,发现立即产生气泡,发生反应的化学方程式为 。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
(2)取一小块锡纸放入稀盐酸中,一段时间后,才发现有气泡产生,没有立即产生气泡的原因是
。
(3)另取一小块蛋壳,放在火焰上高温煅烧,然后放入盛有少量酚酞溶液的试管中,发现溶液变成红色,并且有放热现象发生,可以判断在酚酞溶液中生成的物质的化学式是
。
Ca(OH)2
锡纸的表面有一层致密的氧化膜
【解析】 (1)蛋壳的主要成分是碳酸钙,取一小块蛋壳,放入稀盐酸中,发现立即产生气泡,是因为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。(2)锡纸多为银白色,金属成分其实是铝而非锡,取一小块锡纸放入稀盐酸中,一段时间后,才发现有气泡产生,没有立即产生气泡,是因为锡纸的表面有一层致密的氧化膜。
(3)另取一小块蛋壳,放在火焰上高温煅烧,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,然后放入盛有少量无色酚酞溶液的试管中,发现溶液变成红色,并且有放热现象发生,是因为氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应放出大量的热。故在无色酚酞溶液中生成的物质的化学式是Ca(OH)2。
重难点二、粗盐提纯
海洋是一个巨大的资源宝库。海水资源综合利用的部分途径如下图。
已知:粗盐中的杂质有泥沙、MgCl2、CaCl2,流程中部分操作及试剂已省略。
(1)试剂X的作用是除去粗盐中的Ca2+,则试剂X为
(填化学式)。
(2)操作1中玻璃棒的作用是 ,操作2的名称为
。
(3)滤渣中除泥沙外,还含有 。
Mg(OH)2、CaCO3
蒸发结晶(或蒸发)
引流
Na2CO3
(4)实际生产中,步骤1常选用
作为沉淀剂。
(5)步骤2需电解 状态的MgCl2以获得金属镁。
石灰乳[或熟石灰,或Ca(OH)2]
熔融
(1)加入氢氧化钠,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氯化镁;加入试剂X,可除去氯化钙,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,故试剂X为Na2CO3。(2)操作1实现了固液分离,名称是过滤,过滤中玻璃棒的作用是引流;氯化钠溶液经过操作2变为氯化钠晶体,故操作2是蒸发结晶(或蒸发)。(3)氢氧化钠和氯化镁反应生成了氢氧化镁和氯化钠,氯化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙白色沉淀和氯化钠,故滤渣中除泥沙外,还含氢氧化镁和碳酸钙。
(4)实际生产中,步骤1常选用氢氧化钙作为沉淀剂,氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁,且价格低廉。(5)步骤2需要电解熔融状态的氯化镁获得金属镁。
2023年6月8日是第15个“世界海洋日”,请根据下列信息回答问题:
(1)图1为膜分离法淡化海水的原理。水分子可以通过淡化膜进入左侧的淡水池,而海水中体积较大的盐的离子和气体分子不能通过淡化膜,从而得到淡水。下列有关说法不正确的是
(填字母)。
C
A.膜分离法也是一种分离混合物的方法
B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似
C.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶性杂质
D.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质
(2)粗盐提纯除去难溶性杂质后的食盐水中还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质,为得到较纯的氯化钠,进行如下的实验操作:①加入适量的稀盐酸调节溶液的pH为7;②加入过量的NaOH溶液;③加入过量的Na2CO3溶液;④加入过量的BaCl2溶液;⑤蒸发结晶;⑥过滤。请写出正确的操作顺序:
(填序号),
④②③⑥①⑤(或④③②⑥①⑤或②④③⑥①⑤)
其中操作④加入过量的BaCl2溶液后发生反应的化学方程式为 ,操作①加入适量的稀盐酸调节溶液的pH为7的目的是
。
除去溶液中过量的NaOH和Na2CO3
BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl
(3)海水资源综合利用的部分途径如图2所示。
①氨碱工业生产过程中,在一定条件下不断向饱和的食盐水中通入NH3和CO2,使碳酸氢钠结晶析出,该反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3+X,X的化学式为 。
NH4Cl
②步骤Ⅰ中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为
。
③海水制镁。实际生产中,常选用 (填化学式)作为沉淀剂,从海水中提取MgCl2经历了步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换,主要目的是 。
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
Ca(OH)2
提高氯化镁的纯度
【解析】 (1)A.膜分离法也是一种分离混合物的方法,故选项说法正确;B.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似,能将水分子和其他杂质分离,故选项说法正确;C.该膜分离法的目的是除去海水中的不溶物和体积较大的盐的离子,故选项说法错误;D.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质,可以使海水中的盐分浓度增加,故选项说法正确。
(2)氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,碳酸根离子不但会和钙离子反应生成碳酸钙沉淀,还会和钡离子反应生成碳酸钡沉淀,所以加入过量的氯化钡溶液一定要在加入过量的碳酸钠溶液之前;在过滤后,再加入适量的稀盐酸调节溶液的pH为7,最后蒸发结晶即可。所以正确的顺序是④②③⑥①⑤(或④③②⑥①⑤或②④③⑥①⑤)。
过量的氢氧化钠、碳酸钠对于氯化钠来说也是杂质,所以操作中加入适量的稀盐酸调节溶液的pH等于7的目的是除去溶液中过量的NaOH和Na2CO3。(3)①由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类与数目保持不变,反应前有1个钠原子、1个氯原子、1个碳原子、1个氮原子、5个氢原子和3个氧原子,反应后有1个钠原子、1个氢原子、1个碳原子和3个氧原子,所以每个X分子中含有1个氮原子、4个氢原子和1个氯原子,即X的化学式为NH4Cl。
②由图2可知,氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气。③氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,所以实际生产中,步骤Ⅲ常选用熟石灰作为沉淀剂;从海水中提取MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三步转换的主要目的是提高氯化镁的纯度。
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