内容正文:
酸、碱、盐的综合应用
思维导图
知识要点:
1. 酸的通性、碱的通性和盐的化学性质。
2. 复分解反应发生的条件。
3. 盐的溶解性与酸碱性。
4. 混合溶液的反应规律。
一、复分解反应的规律
反应类型 反应物的条件 生成物的条件
酸+金属氧化物盐+水 酸可溶 应具备下列条件之
一:
①有沉淀生成;
②有气体放出;
③有水生成
碱+盐新碱+新盐 两者都可溶
盐1+盐2 新盐1+新盐2 两者都可溶
酸+盐新酸+新盐 盐可溶或难溶,酸
可溶
酸+碱盐+水 酸可溶
二、盐的酸碱性
按由强弱酸和强弱碱反应得到可以将盐分为弱酸强碱盐、强酸弱
碱盐、强酸强碱盐。弱酸强碱盐的水溶液因其水解而显碱性,如
Na2CO3,可以看成是由强碱NaOH和弱酸H2CO3反应得到的弱酸强碱盐;
强酸弱碱盐的水溶液因其水解而显酸性,如CuSO4,可以看成是由弱碱
Cu(OH)2和强酸H2SO4反应得到的强酸弱碱盐;强酸强碱盐的水溶液显
中性,如NaCl。
三、混合溶液的反应规律
酸、碱、盐的混合溶液发生反应时,如果有酸存在,那么碳酸盐
和碱不可能以沉淀的形式析出,因为它们均能与酸反应。碳酸盐、碱首
先与酸反应,待酸反应完,才与其他物质反应。分析如下:
实验一:往氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中滴加过量的稀盐酸。
现象:先无现象,后产生气泡。
解释:稀盐酸与氢氧化钠反应的实质是H+与OH-发生反应,稀盐酸
与碳酸钠反应的实质是H+与C发生反应,H+先与OH-反应,再与C反应,即稀盐酸先与氢氧化钠反应,然后与碳酸钠反应。
实验二:往盐酸和氯化铜的混合溶液中滴加足量的氢氧化钠溶
液。
现象:先无现象,后产生沉淀。
解释:氢氧化钠与盐酸反应的实质是OH-与H+发生反应,氢氧化钠
与氯化铜反应的实质是OH-与Cu2+发生反应,OH-先与H+反应,后与Cu2+反应,即氢氧化钠先与盐酸反应,然后与氯化铜反应。
归纳:酸、碱、盐之间发生反应时,一般先是OH-与H+发生反应,
再是OH-或H+与其他离子发生反应。
实验三:往氢氧化钠和氯化钡的混合溶液中滴加足量的稀硫酸。
现象:立即产生沉淀。
解释:稀硫酸与氢氧化钠反应的实质是H+与OH-发生反应,稀硫酸
与氯化钡反应的实质是SO与Ba2+发生反应,这两个反应互不干扰,
同时进行。
知识点一:盐的酸碱性
某兴趣小组的同学对Na2CO3溶液显碱性的原因进行了探究,他们
设计了如下实验方案并记录了实验现象:取少量Na2CO3固体,加入无水
酒精,充分振荡、静置,取上层清液,滴加酚酞溶液,溶液仍为无色;
然后加入少量水,溶液变为红色。向该红色溶液中滴加足量的BaCl2溶液
(中性),红色褪去。
(1)该实验表明,Na2CO3溶液显碱性的原因是 (填字母,下
同)。
A.Na2CO3溶液提供N B. Na2CO3溶液提供C
C. Na2CO3溶液提供OH- D. C与水反应生成OH-
(2)从形成盐的酸和碱的强弱角度看,Na2CO3属于 。
A. 强酸强碱盐 B. 强酸弱碱盐
C. 弱酸强碱盐 D. 弱酸弱碱盐
根据题干信息可知,Na2CO3溶液显碱性与水有关,溶液变
为红色肯定有OH-,据此分析。
(1)C会与水发生水解反应生成HC和OH-,使溶液显碱性。(2)NaOH属于强碱,H2CO3属于弱酸,所以Na2CO3属于弱酸强碱盐。
(1)D (2)C
知道盐的水溶液有酸性、碱性和中性的原因,并能捕捉题
干中的关键信息进行解题。
【杭州】Na2CO3的水溶液呈碱性,下列说法中错误的是
( A )
A. 碳酸钠在水中会解离出OH-
B. 往碳酸钠溶液中加稀硫酸后,溶液的pH降低
C. 碳酸钠溶液中存在OH-
D. 往碳酸钠溶液中滴加紫色石蕊溶液后,溶液变为蓝色
A
【解析】碳酸钠溶于水解离出Na+和C。往碳酸钠溶液中加稀硫酸,
两者会发生反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,若稀硫酸过量,则溶液变
为酸性;若稀硫酸适量,则溶液变为中性;若稀硫酸少量,则溶液仍为
碱性,但溶液的pH降低;所以往碳酸钠溶液中加稀硫酸后,溶液的pH
降低。Na2CO3的水溶液呈碱性,说明溶液中存在OH-,加入紫色石蕊溶
液后,溶液变为蓝色。
知识点二:混合溶液中发生的反应
烧杯中盛有MgCl2和HCl的混合溶液100.0 g,向其中滴加溶质质量分
数为10.0%的NaOH溶液,烧杯中溶液的质量与滴加NaOH溶液的质量关
系如图所示。
(1)图中ab段对应的反应的化学方程式为 。
(2)图中d点对应溶液中的溶质是 。
(3)图中bc段溶液增加的质量为 g。
向MgCl2和HCl的混合溶液中滴加NaOH溶液,NaOH先与稀盐酸反应,即ab段;再与MgCl2反应,即bc段,再根据有关数据,结合图像进行计算。
(1)由上述分析可知,图中ab段对应的反应是HCl和NaOH
反应。(2)图中d点对应溶液中的溶质有加入过量的NaOH和生成的
NaCl。
(3)由图像可知,与氯化镁反应的氢氧化钠溶液的质量为160.0 g-80.0
g=80.0 g。
设生成氢氧化镁沉淀的质量为x。
2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl
80 58
80 g×10% x
=,x=5.8 g。
由质量守恒定律可知,图中bc段溶液增加的质量为80 g-5.8 g=74.2 g。
(1)HCl+NaOHNaCl+H2O (2)NaCl、NaOH (3)74.2
解答本题的关键是要知道氢氧化钠先与盐酸反应,再与氯
化镁反应,根据参加反应的氢氧化钠的质量可以计算其他物质的质量。
如图所示,纵坐标表示生成气体或沉淀的质量,下列实验
过程中产生的现象与之相符的有( C )
①向稀盐酸和硫酸钠的混合溶液中加入氢氧化钡溶液 ②向氢氧化钠和
碳酸钠的混合溶液中加入稀盐酸 ③过氧化氢溶液在常温下分解 ④向
盛有表面生锈的铁钉的试管中加入稀硫酸
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
C
【解析】①硫酸根离子和钡离子一接触就会生成硫酸钡沉淀,所以沉淀
质量应该从零开始逐渐增大,然后不变,错误;②向氢氧化钠和碳酸钠
的混合溶液中加入稀盐酸,盐酸会先与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反
应,加入一定量的稀盐酸后才会生成二氧化碳气体,正确;③过氧化氢
分解生成水和氧气,气体的质量应该从零开始逐渐增大,然后不变,错
误;④向盛有表面生锈的铁钉的试管中加入稀硫酸,先是氧化铁与硫酸
反应生成硫酸铁和水,氧化铁反应完后铁才与硫酸反应生成硫酸亚铁和
氢气,正确。
知识点三:酸、碱、盐性质的综合应用
粗盐中含有少量不溶性杂质(泥沙),还含有少量可溶性杂质
(Na2SO4、CaCl2、MgCl2)。现以粗盐为原料制取精盐,生产流程如图
所示。
(1)写出Ⅰ中发生反应的化学方程式: 。
(2)加入过量Na2CO3溶液的目的是 。
(3)操作a的名称是 ,该操作和蒸发结晶都需要用到的仪器
为 。
(4)加入适量稀盐酸的作用是除去滤液中的 、 (填
化学式)。
根据流程图写出每一步骤生成的沉淀和溶液中溶质的种
类,要注意操作a之前加入的试剂都是过量的。
(1)Ⅰ中氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化
钠。(2)加入过量Na2CO3溶液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡。
(3)操作a的名称是过滤,通过过滤能够除去不溶于水的物质。过滤和
蒸发结晶都需要用到玻璃棒,其作用分别是引流;使液体均匀受热,防
止液体飞溅。(4)加入适量稀盐酸的作用是除去滤液中的碳酸钠、氢
氧化钠。
(1)BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl (2)除去氯化钙和过量的氯化钡 (3)过滤 玻璃棒 (4)Na2CO3 NaOH
这是一道物质提纯的试题,需要熟练掌握酸、碱、盐之间
的反应规律,还需要严密的逻辑思维。解题时特别要注意除杂所加的试
剂必须是过量的,有时还要考虑加入试剂的顺序。
【杭州】某化工厂利用含有1%~2% BaCO3的废料制取BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸,且不与稀盐酸反应),其部分流程如图所示。
滤渣必须经过充分洗涤,确保其中Ba2+的含量达到规定标准才能作为固
体废弃物处理,检验Ba2+的试剂可用 ,洗涤滤渣的主要目的
是 。
【解析】硫酸钡是不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以检验Ba2+的试剂可用
稀硫酸;滤渣上会附着氯化钡溶液,洗涤滤渣的主要目的是防止固体废
弃物中的可溶性钡盐污染环境。
稀硫酸
防止固体废弃物中的可溶性钡盐污染环境
某兴趣小组利用如图甲所示的装置对FeSO4·nH2O晶体中的结晶水的含量进行测定(铁架台等固定装置已省略),实验步骤如图乙所示。
已知:①FeSO4和FeSO4·nH2O加热时易被空气氧化;②
FeSO4·nH2OFeSO4+nH2O。
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ打开K1导入二氧化碳气体,排尽装置中的空气,其目的是
。
(2)操作②是通入二氧化碳直至C装置冷却到室温,则操作①是
。
(3)有同学建议,为加快产生CO2的速率,可将图甲A装置中稀盐酸的
浓度增大、石灰石磨成粉状。试问,制取气体时反应速率是否越快越
好?并说明理由。 。
(4)步骤Ⅳ称量,若晶体FeSO4·nH2O的质量为m,反应前后C装置的质
量减小了m1,D装置的质量增加了m2,则产品硫酸亚铁晶体
(FeSO4·nH2O)中n= (用字母表示)。
结合图示分析流程图中每一步骤的作用和目的,再根据题
目中所给的数据进行分析并计算。
(1)步骤Ⅰ打开K1导入二氧化碳气体,排尽装置中的空气
是为了防止空气中的氧气氧化FeSO4和FeSO4·nH2O。(2)根据操作②的目的可推知,操作①指的是点燃酒精灯加热,直至晶体质量不再变化。
(3)制取气体时反应速率并不是越快越好,因为反应速率过快时容易
发生安全事故,不利于收集气体等。(4)步骤Ⅳ称量,若晶体的质量
为m,反应前后C装置的质量减小了m1,说明结晶水的质量是m1,D装置
的质量增加了m2,说明吸收空气中的水蒸气和二氧化碳的质量之和是
m2,因此结晶水与硫酸亚铁的质量比为=,解得n=。
(1)防止空气中的氧气氧化FeSO4和FeSO4·nH2O (2)点燃酒精灯加热,直至晶体质量不再变化 (3)不是,因为反应速率过快时容易发生安全事故,不利于收集气体等 (4)
合理设计实验、科学地进行实验、分析实验是得出正确实
验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化
学知识奠定基础。
1. 要完成下列转化,通过一步反应不能实现的是 ( C )
A. Ba(OH)2→BaCl2 B. Fe2O3→Fe
C. CuO→Cu(OH)2 D. BaCl2→Ba(NO3)2
C
2. 取少量实验室制取CO2后的废液,向其中加入紫色石蕊溶液,溶液变
成红色。现另取一定质量的废液于烧杯中,向其中逐渐加入碳酸钠粉
末,得到如图所示的图像。根据图像判断,纵坐标可能表示( B )
A. 溶液中溶剂的质量 B. 烧杯中固体的质量
C. 溶液的pH D. 溶液中溶质的质量
B
3. 某同学用碳酸钠溶液和氢氧化钙溶液制取少量氢氧化钠,过滤后检验
滤液中的氢氧化钙是否完全反应,下列方案中正确的是( A )
A. 滴入碳酸钠溶液,观察是否有白色沉淀生成
B. 滴入氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
C. 滴入氯化铜溶液,观察是否有蓝色沉淀生成
D. 滴入稀盐酸,观察是否有气泡生成
A
4. 有一包不纯的K2CO3样品,含有一定量的KOH和KCl。现需测定该样品
中K2CO3的质量分数,取10 g样品充分溶解后进行实验。下列方案中合理
的是( D )
A. 加入过量的Ca(OH)2固体,充分反应后过滤,称滤渣的质量
B. 加入足量溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,称反应后溶液的质量
C. 加入足量的MgCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤,将滤渣干燥、称重
D. 加入足量的BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤,将滤渣干燥、称重
D
5. 某公司生产的融雪剂由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一种或两种
物质组成。小洁将该融雪剂加水溶解,得到无色溶液,向该溶液中加入
K2CO3溶液,有白色沉淀生成。由此可知,该融雪剂的组成可能是
( C )
A. CuSO4、NaCl B. Na2CO3、NaCl
C. CaCl2、NaCl D. CuSO4、CaCl2
C
6. 某兴趣小组为探究影响化学反应速率的因素,使用等量的同
种钙片和白醋开展四组实验,分别测得产生的二氧化碳浓度随时间变化
的曲线如图所示。选取CO2的浓度从0~8%为研究对象,下列实验结果的分析中错误的是( B )
A. 对比①、③,温度越高,反应速率越快
B. 对比②、③,反应物的接触面积越小,反应速率
越慢
C. 对比③、④,反应物的接触面积越大,反应速率
越快
D. 对比①、②、③、④,④的反应速率最慢
B
7. 以镁矿石(主要成分为MgCO3和SiO2,其中SiO2难溶于水和常见的酸)为原料生产MgO的工艺流程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)“沉镁”时MgSO4与NH3·H2O发生复分解反应。写出该反应的化学方程式: 。
(2)对过滤Ⅱ所得沉淀进行洗涤,判断沉淀已洗涤干净的方法是
。
MgSO4+2NH3·H2O
Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4
取
少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,若不产生白色沉淀,则说明已
洗涤干净
8. 如图所示,X溶液与AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三种溶液发生反应均生成白色沉淀,则X可能是( C )
A. KNO3 B. H2SO4 C. BaCl2 D. NaOH
C
9. 如图所示为初中四种常见物质之间的常见反应关系图,图中
“—”表示相连的两种物质能反应,“→”表示两端的物质通过一步反应能
转化。下列说法中不正确的是( A )
A. X一定是Ca(OH)2 B. Y可能是钠盐
C. X与Y不可能都是盐 D. X与Y反应能生成NaOH
A
10. 有一包白色固体粉末,可能含有CuSO4、Ba(NO3)2、BaSO4、
Na2CO3、KCl中的一种或几种,某同学对其组成进行了探究,过程如图所示:
根据以上实验操作与现象,该同学得出的下列结论中不正确的是
( C )
A. 原混合物中一定不含CuSO4,一定含有Ba(NO3)2、BaSO4、Na2CO3
B. 白色沉淀A中含有BaCO3和BaSO4
C. 无色滤液F中至少有4种离子
D. 确定原固体混合物是否有KCl可取白色沉淀E加入足量稀硝酸,观察沉淀是否溶解
√
【解析】根据硫酸铜在溶液中显蓝色,碳酸钠和硝酸钡会生成溶于酸的
碳酸钡沉淀,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氯离子和银离子会生成
氯化银沉淀等知识进行分析。通过推导可知,无色滤液F中一定含有钠
离子和硝酸根离子,可能含有碳酸根离子,可能含有氯离子和钾离子,
所以无色滤液F中至少有3种离子。
11. 某溶液可能含CuSO4、HCl、MgCl2、Na2CO3中的几种,向其中加入一
定溶质质量分数的Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2
溶液的质量关系如图所示。请回答下列问题:
(1)ab段生成的沉淀是 (填物质的化学式)。
(2)某同学说该溶液中一定没有CuSO4,他的理由是
。
(3)a点对应的溶液中含有 种溶质。
Mg(OH)2
如果溶液中有硫
酸铜,加入氢氧化钡溶液会立即产生沉淀
2
(4)原溶液中含有的溶质是 (填物质的化学
式)。
【解析】氢氧化钡与硫酸铜反应生成不溶于水和酸的硫酸钡沉淀,由图
像可以看出,刚开始无沉淀产生,则溶液中一定没有硫酸铜,一定含有
盐酸,而碳酸钠与盐酸不能共存,则溶液中一定没有碳酸钠;加入氢氧
化钡一段时间后才产生沉淀,说明溶液中含有氯化镁,所以原溶液中一
定含有盐酸和氯化镁。
HCl、MgCl2
12. 向一定质量的CuSO4溶液中滴加NaOH溶液一段时间后,改
为滴加稀盐酸,所得沉淀的质量随加入试剂总体积的变化趋势如图所
示。下列有关说法中不正确的是( D )
A. b点时所加试剂一定是稀盐酸
B. 加入试剂的总体积为V1时,溶液中不存在NaOH
C. c点时溶液中的溶质都是盐
D. a点时溶液中一定不存在Cu2+
D
13. 将12.9 g NaCl和Na2CO3的固体混合物完全溶于水中形成溶液,
再将75 g CaCl2溶液分5次加入该溶液中,充分反应,测得的实验数
据如下表所示。
实验序号 1 2 3 4 5
加入CaCl2溶液的质量
/g 15 15 15 15 15
生成沉淀的总质量/g 3 m 9 10 10
(1)表格中m的数值是 。
(2)第 次实验溶液中的Na2CO3完全反应。
6
4、5
(3)求固体混合物中Na2CO3的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】(3)设原混合物中碳酸钠的质量为x,生成氯化钠的质量
为y。
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
106 100 117
x 10 g y
,x=10.6 g,y=11.7 g。
固体混合物中Na2CO3的质量分数为×100%≈82.2%。
(4)请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图像。
【答案】(4)由上述计算可知,原混合物中氯
化钠的质量为12.9 g-10.6 g=2.3 g,完全反应后,
氯化钠的总质量为2.3 g+11.7 g=14 g。设反应的
氯化钙溶液的总质量为a,则3 g∶15 g=10 g∶a,解得a=50 g。由上述数据可作出反应过程中溶液中
NaCl质量的变化图像如图所示。
$$