8.3碳酸氢钠和碳酸钠：复分解反应---2024--2025学年九年级化学鲁教版（2024）下册

第八单元 海洋化学资源的利用 第三节 碳酸氢钠和碳酸钠 复分解反应及其应用 教学目标 1. 加深对复分解反应概念的理解 2. 了解复分解反应微观实质，巩固复分解反应发生的条件。 3. 掌握复分解反应的三大应用，并熟练应用于题目。 1 情景导入 在上节课上我们学习到关于复分解反应的定义是在溶液中两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。那么复分解究竟是怎么发生的呢？发生的对象是什么呢？又有什么用呢？ 2 新课讲授 2HCl + Na2CO3 === 2NaCl + H2O + CO2↑ Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3 ↓+ 2NaOH 根据前面的学习，我们知道上述反应是属于复分解反应，观察一下，反应物在物质分类上属于哪一类？ 酸 盐 碱 复分解反应主要发生在酸、碱、盐之间，它们在水溶液中可以解离出相应的离子，反应过程就是离子之间的相互结合，那么什么样的结合才能发生反应？ 2NaOH ＋ H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O NaOH H2SO4 H+ H+ SO42- Na+ SO42- Na+ OH- OH- H2O H2O 复分解反应的实质 Na+ Na+ 有水生成的复分解反应 复分解反应的实质 2HCl ＋ Na2CO3 ＝ 2NaCl + H2O + CO2↑ Na2CO3 HCl HCl Na+ Na+ CO32- H+ H+ Cl- Cl- Na+ Na+ H2CO3 Cl- Cl- H2O CO2↑ + 有气体生成的复分解反应 Ca(OH)2 ＋ Na2CO3 ＝ CaCO3↓ + 2NaOH Ca(OH)2 Na2CO3 Na+ Na+ CO32- Ca2+ OH- OH- CaCO3↓ OH- OH- Na+ Na+ 有沉淀生成的复分解反应 复分解反应的实质 Na2SO4 + 2KNO3 —— K2SO4 + 2NaNO3 × Na2SO4 KNO3 KNO3 Na+ Na+ SO42- K+ K+ NO3- NO3- Na+ Na+ NO3- NO3- K2SO4 复分解反应的实质 离子结合后无沉淀、水、气体。 复分解反应发生的条件： 综上离子结合后的生成物中至少有水、沉淀、气体中的一个 NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 想一想：你知道哪些离子结合后，能生成水、沉淀和气体的呢？ H+ + OH- = H2O 2H+ + CO32- = H2O+CO2↑ 生成气体的离子结合： （即酸碱中和反应属于复分解反应） 生成水的离子结合： H+ + HCO3- = H2O+CO2↑ OH- + NH4+= H2O+NH3↑ 初中阶段不常见 Ca2+ + CO32- = CaCO3 ↓ 生成沉淀的离子结合： Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ba2+ + CO32- = BaCO3 ↓ Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓ Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓ 初中阶段常考八大沉淀 （红褐色沉淀） （蓝色沉淀） 口诀法记忆： 氢氧铁镁铜，碳酸钙和钡，氯化银和硫酸钡 在上述沉淀中，前六种沉淀皆可溶于酸，即与酸发生反应，后两种沉淀不溶于酸，即不发生反应。 现在我们已经学习在复分解反应中对生成物的要求，那么对反应物又有哪些要求呢？ 复分解反应主要是酸碱盐之间的反应。我们根据是否有酸的参与把反应分为两种: 没有酸的参与的反应: 反应物中的碱或盐都须能溶于水； 有酸的参与的反应: 对反应物的状态无要求； 有酸都反应无酸要可溶 复分解反应发生的类型 1.酸＋碱——盐＋水 2NaOH ＋ H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O 2.酸＋盐——新酸＋新盐 2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2O + CO2↑ 4.盐＋盐——新盐＋新盐 3.碱＋盐——新碱＋新盐 复分解反应发生的类型 2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2↓ + 2NaCl CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl 5.酸＋金属氧化物——盐＋水 复分解反应发生的类型 Fe2O3 + 6HCl ＝ 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl ＝ CuCl2 + H2O Al2O3 + 3H2SO4 ＝ 2Al2(SO4)3 + 3H2O 复分解反应的应用 利用复分解反应的实质是反应物的离子之间相互结合生成沉淀、气体、水。即可用于判断溶液中的离子能否大量共存。 1、离子共存问题 能生成水淀气的离子在同一溶液不能大量共存。 不能生成水、淀、气的离子在同一溶液能大量共存。 按五种主要离子分析不能共存的离子： H+—OH- 、CO32-、HCO3- OH-—Mg2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、 NH4+ CO32- —Ba2+、Ca2+、 H+ Cl-—Ag+   SO42-— Ba2+  有色离子： Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等 蓝色 黄色 浅绿色 紫红色 在某些判断离子共存的题目还会隐含其他条件 （1）酸性条件下、使紫色石蕊变红或pH＜7说明溶液中含有H+ （2）碱性条件下、使紫色石蕊变蓝或酚酞溶液变红或pH＞7说明溶液中含有OH¯ （3）无色溶液中，有色离子不能存在，但需注意无色≠透明。 1.下列各组离子在溶液中可以大量共存的是( A ）　　 A. NH4＋、Na＋、 NO3 － 、Cl－ B. NH4＋ 、 Na＋、 OH － 、Cl－ C. K＋、H+、 SO4 2－、 CO3 2－ D. Ca2＋ 、 K＋ 、 CO3 2－ 、 NO3 － A. H＋、K＋、 CO3 2－ B. Ba2＋、OH－、 SO4 2－ C. Na＋、Cl－、 NO3 － D. Mg2＋、 NH4＋ 、 SO4 2－ 2.下列各组离子能在pH＝12的溶液中共存的一组是(　C　) OH－ 复分解反应的应用 利用复分解反应的实质是反应物的离子之间相互结合生成沉淀、气体、水。即可用于物质的除杂试剂的选择 2、混合物除杂中除杂试剂选择问题 原则：确定杂质离子，思考将其转化为沉淀、气体、水或原本我们就需要的物质，并且不能引入新的杂质，在选择合适方法得到原本所需的物质。 1.除去NaOH溶液少量的Na2CO3 首先可以确定溶液中的杂质离子为CO3 2－,思考转化方法，可以将其变成气体或者沉淀，但转化为气体需引入H+，这样会反应我们原本需要的OH －,即此法不行，那么则可考虑将其转化为沉淀，需引入Ca2+ 或者Ba2+ ，为了不引入其他杂质离子，那么阴离子则选择OH －，即则可确定选择的除杂试剂为Ca(OH)2或者 Ca(OH)2。 Ca(OH)2 ＋ Na2CO3 ＝ CaCO3↓ + 2NaOH Ba(OH)2 ＋ Na2CO3 ＝ BaCO3↓ + 2NaOH 2.除去BaCl2溶液少量的MgCl2 首先可以确定溶液中的杂质离子为Mg 2+,思考转化方法，可以将其变成沉淀，，需引入OH － ，为了不引入其他杂质离子，那么阳离子则选择Ba2+，即则可确定选择的除杂试剂为Ba(OH)2 MgCl2+ Ba(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + BaCl2 方法：向混合溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，充分反应后，过滤。 复分解反应的应用 利用复分解反应的实质是反应物的离子之间相互结合生成沉淀、气体、水。即根据离子的特性可用于物质的鉴别。 3.物质的鉴别有关问题 首先观察不同物质的构成差异，再根据其差异，选择合适的试剂进行反应，从而产生不同的反应现象，来进行区别加以判断。 1.鉴别稀硫酸和稀盐酸 对物质进行分析，HCl和H2SO4，都有H+，不同的是其构成的阴离子，前者是Cl－ ，后者为SO4 2－ ，我们就可以由此入手，通过前面的学习，我们知道Cl－ 和Ag+产生白色沉淀，后者的可以和Ba2+产生白色沉淀，但是前者加入Ag+和SO4 2－也会产生微溶于水Ag2SO4 ，无法判断。 综上，为了鉴别这两种物质我们取两种溶液少量于试管中，滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的就是稀硫酸，无现象的就是稀盐酸。 有同学说“检验某固体是否为碳酸盐，取样，滴加足量稀盐酸，观察是否有气泡”，你觉得这个说法对吗？ 碳酸盐即该盐的阴离子构成为CO3 2－,加入稀盐酸（HCl），提供H+， 根据2H+ + CO32- = H2O+CO2↑ ，若是碳酸盐，会有气泡产生。 但我们还要思考一下，除了还有其他物质和稀盐酸（HCl）也会产生气体吗？ 回忆所学知识，我们可以发现部分金属单质也可以和稀盐酸（HCl）反应产生氢气，也会有气泡现象，所以，加入稀盐酸产生气泡无法直接判断其一定是碳酸盐。 那么我们该如何明确判断呢？ 在上诉分析中，我们可以发现它们都可以产生气泡，但是所产的气体是不同的，那么就可以从气体入手。分析H2和CO2的性质，H2可燃，火焰呈蓝色；CO2不可燃，但可以使澄清石灰水变浑浊的性质对所产生的气体进行验证即可。 方案1：将产生的气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，则盐为碳酸盐，若不变，则不是； 方案2：或者收集产生的气体，放入燃着的木条，若木条熄灭则盐碳酸盐，若气体被点燃，火焰呈蓝色，则固体为金属。 1.复分解反应的定义是在溶液中两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。 2.复分解反应主要发生在酸、碱、盐之间，反应实质它们在水溶液中可以解离出相应的离子，反应过程就是离子之间的相互结合生成沉淀、气体和。 3知道常见结合生成水、气体和沉淀的离子组合。 4.复分解反应主要用于判断离子是否共存、除杂试剂的选择和鉴别部分物质。 1下列两种物质的溶液混合后，能发生反应，且溶液的总质量不会改变的是（　A　） A．NaOH溶液和稀盐酸 B．Na2CO3溶液和稀盐酸 C．NaCl溶液和稀硫酸 D．Na2CO3溶液和BaCl2溶液 2.下列化学反应中，属于复分解反应的是（ D ） A. Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu B. 2H2 + O2 === 2H2O C. CO2 + 2NaOH === Na2CO3 + H2O D. NaOH + HCl === NaCl + H2O 3.下列选项中各溶质的溶液混合，无明显现象的是(　 A　) A. NaCl、BaCl2、KNO3 B. CuSO4、NaOH、KCl C. BaCl2、Na2SO4、HCl D. CaCl2、Na2CO3、KNO3 4.为下列物质的除杂选择合适的除杂试剂 物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂 NaCl溶液(Na2SO4) NaCl溶液(NaOH) NaOH溶液[Ca(OH)2] CaCl2溶液(HCl) FeCl2溶液(CuCl2) NaNO3溶液(CuSO4) OH－ Ca2＋ H＋ Cu2＋ Cu2＋、 BaCl2 MgCl2 Na2CO3 CaCO3 Fe Ba(OH)2 物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂(写化学式) NaOH溶液(Na2CO3) _____ ___________________ NaCl溶液(Na2SO4) _____ _______ NaCl溶液(NaOH) ____ _______ NaOH溶液[Ca(OH)2] _____ ________ CaCl2溶液(HCl) ____ ________ FeCl2溶液(CuCl2) _____ ___ NaNO3溶液(CuSO4) ___________ ________ BaCl2 OH－ MgCl2 Ca2＋ Na2CO3 H＋ CaCO3 Cu2＋ Fe Ba(OH)2 Cu2＋、 $$