内容正文:
课题3 常见的盐
题型01 盐的概念、俗称
题型02 氯化钠的性质及用途
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的性质及用途
题型04 盐的化学性质
题型05 物质的鉴别与除杂
题型06 离子共存问题
题型07 复分解反应的应用
题型08 粗盐的除杂
题型09 化肥的施用
题型10 化肥的鉴别
题型11 化肥的有关计算
题型01 盐的概念、俗称
1.盐
概念
由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物叫作盐。
举例
①日常生活中所说的盐,通常指食盐( 物,主要成分是NaCl)
②化学中的盐指一类化合物的总称,如碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、高锰酸钾(KMnO4)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸铜(CuSO4)、硝酸钠(NaNO3)等
常见的有色溶液
溶液
溶液
溶液
溶液
含Cu2+的稀溶液,如CuSO4稀溶液、Cu(NO3)2
稀溶液
含Fe3+的溶液,如FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液、Fe(NO3)3溶液
含Fe2+的溶液,如FeSO4溶液、Fe(NO3)2溶液、FeCl2溶液
如KMnO4溶液
【典例1】下列有关盐的说法正确的是
A.盐是一类物质的总称 B.盐就是食盐,易溶于水
C.盐都有咸味,都是白色固体 D.盐都能食用,故称为食盐
【变式1-1】下列物质的俗称正确的是
A.氢氧化钠:火碱 纯碱 苛性钠
B.氢氧化钙:熟石灰 消石灰
C.碳酸钠:小苏打
D.碳酸氢钠:苏打
【变式1-2】下列关于盐的说法,正确的是
A.盐就是食盐 B.盐中不一定含有原子团
C.纯碱具有碱性,不属于盐 D.盐都易溶于水
【变式1-3】下列各组物质中俗称、化学名称和化学式表示的是同一种物质的是
A.大理石、碳酸钙、CaCO3 B.碳酸钠、小苏打、NaHCO3
C.熟石灰、氢氧化钙、Ca(OH)2 D.盐酸、氯化氢、HCl
题型02 氯化钠的性质及用途
1.氯化钠与人体健康的关系
人们每天都要摄入一些食盐,成年人每天摄入食盐不超过5g,长期食用过多食盐不利于人体健康。
Na+
对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用
Cl-
是胃液中的主要成分,具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用
2.氯化钠的物理性质、用途及来源
物理性质
晶体、有 味、 溶于水
用途
医疗
配制生理盐水
农业
用氯化钠溶液选种
工业
制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
生活
作调味品,腌渍食物
交通
作公路上的融雪剂
来源
海水、盐湖、盐井、盐矿
制取
①通过晾晒海水或煮盐湖水、盐井水等,可以蒸发除去水分,得到粗盐。
②粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质。粗盐通过溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等处理,可以得到初步提纯。
备注
制出氯化钠含量超过90%的精盐,结束了精盐依靠进口的时代。
①氯化钠融雪的原理是氯化钠溶于水形成的溶液的凝固点比水的凝固点 ,使雪在较低温度下能融化。
②化学中的很多盐都是有毒的,如工业上常用的一种叫亚硝酸钠(NaNO2)的盐,其外观与食盐相似,也有咸味,但是该盐有毒,不能食用。
【典例2】氯化钠是生活中常见的物质,也是人的正常生理活动所必不可少的物质之一。下列关于氯化钠的说法中正确的是
A.氯化钠由钠原子和氯原子构成
B.氯化钠可以通过晾晒海水或煮盐井水的方式得到
C.配制0.9%的生理盐水,将量筒内量好的水倒入烧杯时不慎洒出一些水,不会对溶液的浓度造成影响
D.氯化钠属于盐,它能让食物延长保存时间;亚硝酸钠也属于盐,它能代替氯化钠腌制食物
【变式2-1】氯化钠是一种常见的化学物质。下列说法不正确的是
A.氯化钠是食盐的主要成分,可用作调味品
B.氯化钠可用于生产氯气、烧碱
C.蒸发海水即可获得纯净的氯化钠固体
D.氯化钠可用于腌渍食品、农业选种
【变式2-2】下列关于氯化钠的说法不正确的是
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
【变式2-3】下列有关氯化钠的说法,错误的是
A.物理性质:难溶于水 B.类别:盐
C.用途:配制生理盐水 D.制取方法:晾晒海水
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的性质及用途
1.碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙的物理性质及用途
物质
碳酸钠( )
碳酸氢钠( )
碳酸钙( )
俗称
、
—
物理性质
状固体, 溶于水
晶体, 溶于水
白色固体, 溶于水
用途
重要的工业原料,广泛用于 、造纸、纺织等行业及洗涤剂的生产
制作面点所用 的主要成分之一,医疗上可用于治疗 过多症
用作 、建筑材料,用于实验室制取二氧化碳
①我国化工专家 发明了联合制碱法(又叫侯氏制碱法),这里的碱指的是 。
②碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈 性,但碳酸钠、碳酸氢钠属于盐类。
③胃酸的主要成分是HCl,可用 NaHCO3治疗胃酸过多症,但患有胃穿孔的病人不宜服用,原因是 NaHCO3与胃酸反应生成CO2,会使胃穿孔病情加重。
④蒸馒头揉面时需加入适量的小苏打,因为小苏打能与面团发酵后产生的乳酸等有机酸反应生成二氧化碳气体,且小苏打受热分解也会产生二氧化碳气体(方程式: ),不但能除去面团中的酸味,还能使蒸出的馒头松软。此外,小苏打也可用于面包、饼干等食品的焙制。
2.碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质
(1)碳酸钙的化学性质
碳酸钙
与稀盐酸反应
高温分解
(2)碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质
①实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的反应
实验内容
现象
分析与解释
碳酸钠+稀盐酸
剧烈反应,产生大量气泡,澄清石灰水变浑浊
,有气泡产生
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊
碳酸氢钠+稀盐酸
反应更剧烈,产生气泡更多,澄清石灰水变浑浊
,有气泡产生
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊
②CO32-或 HCO3-的检验
CO32-或 HCO3-的检验
步骤
①向盛有0.5g碳酸钠的试管里加入2 mL盐酸,迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中;
②用碳酸氢钠代替碳酸钠进行上述实验
装置
原理
与稀盐酸反应生成二氧化碳
试剂
稀盐酸、澄清石灰水
方法
取适量待测样品于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则证明待测样品中含有CO32-(或HCO3-)
③碳酸钠与澄清石灰水反应
实验内容
向盛有澄清石灰水的试管中滴加碳酸钠溶液
实验现象
澄清石灰水中出现白色浑浊(产生白色沉淀)
实验分析
碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙难溶于水,故溶液中出现浑浊(产生白色沉淀)
化学方程式
【典例3】某兴趣小组用化学方法制作蛋雕:将蛋壳(蛋壳主要成分CaCO3),在熔化的石蜡中裹上蜡衣,用金属丝划穿蜡衣雕“花”,吸取适量10%的稀盐酸滴在划痕处,一段时间后,放入热水中熔去多余的蜡,做成蛋雕作品,如图所示。关于蛋雕制作的说法正确的是
A.碳酸钙高温不分解
B.石蜡能与盐酸发生化学反应
C.盐酸有腐蚀性,要做好防护
D.盐酸滴到蛋壳上有氢气生成
【变式3-1】碳酸钠是一种重要的化工原料,广泛用于生活洗涤、食品加工等。学习小组通过下列实验探究碳酸钠的性质。
实验一:向碳酸钠溶液中滴入石蕊试液,溶液变成蓝色
实验二:用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液滴于pH试纸,测定其pH
实验三:将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中并不断搅拌,初期无气体生成,一段时间后产生大量气泡,加盐酸至不再产生气泡
下列说法错误的是
A.实验一说明碳酸钠溶液中含有
B.实验二应使用干燥的pH试纸,实验前不需要将其润湿
C.实验三初期无气体生成,说明该阶段未发生化学反应
D.实验三最终所得溶液中一定含有氯化钠
【变式3-2】碳酸钠是一种重要的盐,在工业上具有广泛的用途,同学们总结了碳酸钠的化学性质,见图。
(1)碳酸钠俗称 ,能使紫色石蕊试液变 色。
(2)碳酸钠可用于泡沫灭火器,该过程中涉及的碳酸钠的性质是 (填序号)。
(3)写出碳酸钠制取烧碱的化学方程式 。
(4)可以用碳酸钠除去氯化钠中的氯化钙,其反应的实质是 (写离子符号)结合后导致反应物中离子数目减少。
【变式3-3】某小组为探究碳酸钠的化学性质,如图所示,将四种物质分别加到盛有碳酸钠溶液的试管中。请根据实验探究下列问题。
(1)A试管中溶液变红,说明碳酸钠溶液显 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)写出D试管中发生反应的化学方程式 。
(3)实验结束后将A、B、C、D四支试管中的废液倒入同一只洁净的烧杯中,最终观察到烧杯底部有沉淀,上层为红色溶液。
[结论]上层溶液中一定不含 (填离子符号),理由是 。
[再探究]为探究上层溶液中含有哪些阴离子,帮助小组同学完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取溶液少许于试管中,加入足量的 溶液
则废液中一定含有的阴离子是
题型04 盐的化学性质
性质
实例
盐+金属→新盐+新金属
Fe+CuSO4===
Cu+2AgNO3===
盐+酸→新盐+新酸
HCl+AgNO3===
H2SO4+BaCl2===
CaCO3+2HCl===
盐+碱→新盐+新碱
Ca(OH)2+Na2CO3===
2NaOH+CuSO4===
盐1+盐2→新盐1+新盐2
Na2CO3+CaCl2===
Na2SO4+BaCl2===
【典例4】小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质,于是进行了如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质?
【提出猜想】
①该氢氧化钠溶液没有变质;②该氢氧化钠溶液部分变质;③该氢氧化钠溶液全部变质。
【实验验证】
(1)
操作
现象
结论
化学方程式
ⅰ
取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
无色酚酞变红
溶液显碱性
ⅱ
取少量溶液于试管中,滴加稀盐酸
有气泡产生
溶液中含碳酸钠
【讨论】
(2)小明同学认为,根据上述实验ⅰ、ⅱ可推断,猜想②正确。而小张则认为猜想③也可能正确,理由是 。
(3)于是小王又设计了如下补充实验:
(a)取原溶液少量于试管中,逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀。静置,分层。
(b)取上层清液,向其中加入CuSO4溶液,若有蓝色沉淀产生,则说明氢氧化钠溶液部分变质,化学方程式: 。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
【反思】
(4)该氢氧化钠溶液变质的原因是(用化学方程式表示): 。所以氢氧化钠溶液应该 保存。
【变式4-1】学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、粉末、溶液、溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。
(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是 。
(2)试管②中观察到的现象是 ;
(3)将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl、Na2SO4;
猜想三: 。
【设计实验】
实验操作
实验现象
结论
步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl2溶液
无明显现象
猜想 不成立
步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸
有 生成
猜想三成立
【反思拓展】
(4)探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物又要考虑 。
(5)依据复分解反应发生的条件,步骤二中除可用稀硫酸外,还可选用 (填字母序号)也能达到同样的实验目的。
a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.碳酸钠溶液
【变式4-2】认真阅读下列材料,回答有关问题。
材料一 融雪剂又称“化冰盐”,它以氯化钙和氯化钠为主要原料,可根据需要调整配比,广泛应用于冬季道路、广场等场所的融雪和防冻,以保证人们出行安全。
材料二 节日燃放的烟花,是很多金属化合物在灼烧时呈现出的各种艳丽色彩。实验中用铂丝蘸取某些金属化合物灼烧时发现:含钠元素的火焰呈黄色,含钙元素的火焰呈砖红色
Ⅰ.研究“融雪剂”的成分。结合上述材料,某兴趣小组按如图步骤进行实验,并记录实验现象。
[解释与结论]
(1)上述实验验证了样品中含有氯化钙,所依据的实验现象是 ,该反应的化学方程式是 。
(2)同学们认为仅通过上述实验,无法确定样品中是否含有氯化钠,理由是 。
Ⅱ.拓展探究。[提出问题]反应后上层清液的溶质成分是什么?
[猜想]
(3)猜想一: ;猜想二:NaCl和Na2CO3;猜想三:NaCl和CaCl2。
[实验验证]
(4)为进一步确定该上层清液的溶质成分,兴趣小组继续设计实验并请你一起完成下面报告。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量上层清液于试管中,滴加
猜想二成立
[交流讨论]
(5)以上实验是利用化合物之间发生复分解反应产生明显现象来判断物质的存在,复分解反应发生的条件是有气体或 或水生成。同学们又联想到有水生成的复分解反应也有很多,如可用熟石灰中和硫酸厂的废水,请写出化学方程式 。
【变式4-3】皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱。某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料,拿到实验室进行实验。将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀和无色澄清滤液。接着进行了相关探究活动。
探究活动一:
【提出问题】白色沉淀是什么?
【查阅资料】腌制皮蛋的原料配方是少量、和过量的固体混合物。
【猜想假设】①白色沉淀是;②白色沉淀是。
【理论推理】
(1)根据以上信息判断白色沉淀不可能是,只能是,请写出生成该沉淀的化学方程式: 。
【实验验证】
(2)请你为小组同学设计一个鉴别白色沉淀是的方案: 。
探究活动二:
【提出问题】无色滤液中的溶质有哪些?
【进行实验】
(3)同学们进行了如下实验。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量滤液于试管中,加入过量的溶液,过滤
滤液中含有、、
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液
溶液显红色
Ⅲ
另取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,先加入足量的稀硝酸,再加入溶液
产生白色沉淀
【拓展提升】
(4)步骤Ⅰ中加入过量溶液的目的是 。
(5)小妮同学认为步骤Ⅰ中将溶液换为溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液中存在的三种溶质。你认为该方案是否合理,并说出理由 。
(6)小轩同学认为向滤液中先加入酚酞溶液,后加入过量的溶液也能得出滤液的溶质中含有和的结论,大家都同意他的观点,理由是 。
题型05物质的鉴别与除杂
【典例5】为除去下列物质中混有的少量杂质,下列所采用的相应除杂质方案中,正确的是
选项
物质
杂质
除杂质方案
A
HCl
通过足量的NaOH溶液,干燥
B
NaCl溶液
加入适量溶液,过滤
C
稀盐酸
加入过量溶液,过滤
D
CaO
高温煅烧
【变式5-1】下列关于物质的检验、鉴别、分离和除杂的方法不正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验某氢氧化钠固体是否变质
取样,加入过量稀盐酸
B
分离和固体
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
C
鉴别、、固体
分别取样,加水溶解,测量溶液温度的变化
D
除去溶液中的盐酸
取样,加过量的,过滤
【变式5-2】下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,错误的是
选项
实验目的
实验设计
A
检验二氧化碳气体中混有氯化氢
将气体通入硝酸银溶液
B
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体
取样,分别加热,生成的气体通入澄清石灰水
C
除去氯化钠溶液中的少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液,过滤
D
除去粗盐中的少量泥沙
加水溶解,过滤,蒸发结晶
【变式5-3】除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
Na2SO4
Na2CO3
加入过量的稀盐酸,蒸发
B
NaOH溶液
Ca(OH)2
先通过适量的K2CO3溶液,后过滤
C
CaCl2溶液
稀盐酸
先加入过量碳酸钙固体,后过滤
D
生石灰
石灰石
高温煅烧
题型06 离子共存问题
【典例6】酸性溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【变式6-1】下列各组离子在pH=13的环境中,能形成无色透明溶液的一组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【变式6-2】下列各组离子在水中一定能大量共存,并形成无色透明溶液的是
A.Ba2+、Cu2+、OH-、
B.Na+、、Cl-、
C.Na+、H+、、Cl-
D.Fe3+、Cl-、、Ag+
【变式6-3】在pH=3的溶液中,下列离子可以大量共存且能形成无色溶液的是
A.Mg2+、K+、OH-、 B.Na+、Fe2+、Cl-、
C.Na+、K+、、Cl- D.Na+、Ba2+、、
题型07 复分解反应的应用
1.复分解反应
复分解反应
概念
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作复分解反应
表达式
AB+CD→AD+CB
特点
双交换,价不变
复分解反应常见类型
①酸 + 金属氧化物 →
②酸+ 碱→ (也叫中和反应)
③酸+ 盐→
④盐 + 碱 → (条件:反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
⑤盐 + 盐 → (条件:反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
复分解反应的实质
溶液中的离子相互结合生成 、 或 ,从而使溶液中的离子数量大幅
不属于复分解的反应
非金属氧化物与碱的反应 复分解反应
主要反应类型的比较
主要反应类型
反应表达式
特征
实例
化合价变化
化合反应
A+B+…→X
多变一
2Mg+O22MgO
可变可不变
分解反应
X→A+B+…
一变多
H2CO3===H2O+CO2↑
置换反应
A +BC→B+AC
单换单
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
一定改变
复分解反应
AB+CD→AD+CB
双交换,价不变
NaOH+HCl===NaCl+H2O
一定不变
2.复分解反应发生的条件
(1)实验探究
实验内容
NaOH溶液+CuSO4溶液
BaCl2溶液+CuSO4溶液
操作
现象
生成蓝色絮状沉淀
生成白色沉淀
化学方程式
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
CuSO4+BaCl2===CuCl2+BaSO4↓
实验结论
NaOH溶液和BaCl2溶液均能与CuSO4溶液反应,都能生成沉淀
(2)复分解反应发生的条件
酸、碱、盐之间有的能发生复分解反应,有的不能发生。只有两种化合物互相交换成分,有沉淀或有气体或有水生成时,才是发生了复分解反应。
(3)酸、碱、盐之间发生复分解反应的具体条件
反应物的类别
反应物条件
生成物条件
酸+金属氧化物
酸 溶
下列三个条件中至少具备一个:
①有沉淀生成;
②有气体生成;
③有水生成
酸+盐
盐 溶或 溶,酸 溶
酸+碱
其中一种溶于水
碱+盐
二者均 溶
盐+盐
二者均 溶
可用如下口诀帮助记忆:反应物——碱与盐,盐与盐,要全溶;生成物——或沉淀,或气体,或有水。
(4)酸、碱、盐的溶解性(室温)
①常见的酸如盐酸、硫酸、硝酸、碳酸都可溶于水。
②碱中除氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、氢氧化钡可溶于水,氢氧化钙微溶于水外,其余都不溶。
③钾盐、钠盐、铵盐和硝酸盐都可溶于水。
④盐酸盐(或氯化物)中除氯化银难溶于水外,多数都是可溶的。
⑤硫酸盐中除硫酸钡难溶于水,硫酸钙、硫酸银微溶于水外,多数是可溶的。
⑥碳酸盐中除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶于水,碳酸镁微溶于水外,其余都不溶。
⑦微溶于水的物质有硫酸钙、硫酸银、碳酸镁、氢氧化钙。
酸、碱、盐的溶解性记忆口诀
酸类易溶除硅酸,碱溶钾、钠、钡、钙、铵; 钾、钠、铵盐、硝酸盐, 都能溶于水中间;盐酸盐中除去银,硫酸盐中钡不溶;碳酸盐中最简单,能溶只有钾、钠、铵。
注意:氯化银和硫酸钡既不溶于水也不溶于酸。
【典例7】下列各组物质的溶液,不用其它试剂就不能鉴别出来的是
A.KOH、BaCl2、NaNO3、CuSO4
B.MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3
C.HCl、CaCl2、Na2CO3、KNO3
D.H2SO4、NaOH、CuCl2、KCl
【变式7-1】下列反应中,生成溶液的是
A. B.
C. D.
【变式7-2】下列物质间的转化,通过一步反应不能实现的是
A. B.
C. D.
【变式7-3】(多选)下列各组溶液不添加试剂就能完成鉴别的是
A.NaCl、BaCl2、Na2CO3、H2SO4 B.AgNO3、HCl、CaCl2、HNO3
C.NaOH、FeCl3、Cu(NO3)2、Ba(OH)2 D.Ca(OH)2、HNO3、Na2CO3、NaCl
题型08 粗盐的除杂
粗盐中的可溶性杂质
氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质,即含有Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子
操作流程
实验步骤
①溶解;
②加入过量BaCl2(目的: );
③加人过量NaOH(目的: );
④加入过量Na2CO3(目的: );
⑤过滤;
⑥往滤液中加入过量(或者足量)盐酸(目的: );
⑦蒸发结晶、烘干。
化学方程式
②Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
③MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2+2NaCl
④Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
⑤Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
⑥NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
注意事项
Na2CO3既可以除去CaCl2,还可以除去过量的BaCl2,所以 一定要放在 的后面加入,NaOH的加入顺序可以调换。
【典例8】.氯碱工业以粗盐(主要成分是,含少量泥沙、、)为原料,生产氯气和氢氧化钠,需先除去粗盐中的杂质,模拟流程如下:
(1)实验室进行操作①时,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)加入过量的碳酸钠溶液的目的是 。
(3)写出加入适量盐酸发生反应的化学方程式:(写一个即可) 。
(4)写出电解氯化钠溶液的化学方程式: 。
【变式8-1】为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示,下列说法错误的是
A.实验操作步骤也可以是①③②④⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
【变式8-2】食盐是人类生存的必需品,人们很早就发现,从海里、盐湖里、盐井里和盐矿里,都能够开采出食盐。
I.明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐的方法。
(1)天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 ;熬制过程中,天然气燃烧主要是将 能转化为内能。
(2)井盐的主要成分是氯化钠。氯化钠由 (填符号)构成。
Ⅱ.晾晒海水可以得到粗盐和苦卤水。现代海水资源综合开发的工艺流程示意图如图(过程②、④、⑤的部分产物省略)。
(3)粗盐中含有MgCl2、Na2SO4杂质,过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液及稀盐酸,NaOH溶液可以除去 ;用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时,应先加入的试剂为 。
(4)苦卤水中含有NaCl、MgCl2等,反应④的化学方程式为 。
(5)过程⑥反应产生的Y是一种初中常见的有毒气体,Y的化学式为 。
(6)若过程⑥需要Cl214.2g,全部由过程③提供,则过程③中理论上需要消耗氯化钠的质量是多少?
【变式8-3】酸、碱、盐的相关知识不仅是化学学科的核心内容之一,同时与我们的生产、生活也息息相关。
(1)下列物质呈酸性的是 (填字母)。
a.蚝油 b.蒸馏水 c.鸡蛋清 d.油污净
(2)在日常耕作时,过量施用氯化铵肥料会导致土壤酸化,可以用 改良酸性土壤。
(3)化学小组用稀盐酸与氢氧化钠溶液进行滴定实验,如图是用pH传感器测定反应过程中pH的变化曲线。该过程中发生反应的化学方程式为 ,当加入mmL氢氧化钠溶液时,溶液中的溶质为 (填化学式)。
(4)已知某粗盐中含有可溶性杂质,化学小组设计了如下除杂流程制取精盐。
①请写出加入过量NaOH溶液时发生反应的化学方程式 。
②在进行过滤操作时,需要用到 玻璃仪器。
③请分析加入适量盐酸的作用 。
(5)为测定某工业废水中碳酸钠的质量分数,化学小组将50g该废水样品与足量稀硫酸混合,充分反应后溶液总质量与反应前相比减少5.5g。求该工业废水中碳酸钠的质量分数。(该工业废水中只有碳酸钠能与稀硫酸反应)
题型09 化肥的施用
1.化学肥料
(1)概念:以化学和物理方法制成的、含农作物生长所需营养元素的化学肥料(简称化肥)。
(2)农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等,其中氮、磷、钾需要量较大但常供应不足,因此氮肥、磷肥和钾肥是最主要的化肥。
2.常见化肥
种类
常见化肥
作用
缺乏时症状
氮肥
含氮化合物:
尿素[CO(NH2)2]、氨水(NH3·H2O)
铵态氮肥:
碳酸氢铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)
硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]等
促进植物茎、叶生长茂盛、 (促苗)
,严重时叶脉呈棕色植株矮小、瘦弱
磷肥
磷矿粉[Ca3(PO4)2]
钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)
过磷酸钙[Ca(H2PO4)2(磷酸二氢钙)和 CaSO4的混合物]等
促进植物生长,增强
能力。(强根)
,产量降低,根系不发达
钾肥
氯化钾KCl
硫酸钾K2SO4
草木灰:主要成分为 ,是农村最常用钾肥。
促进作物生长,增强
和 能力(壮秆)
茎杆软弱、容易倒伏,叶片的边缘和尖端发黄,并逐渐焦枯
复合肥
含氮、磷、钾元素中的 或 (硝酸钾KNO3、磷酸二氢铵NH4H2PO4)
速记图
①氮肥中一定含有氮元素,但含有氮元素的物质不一定都能用作氮肥,如 。
② 受潮时在常温下就能分解,温度越高,分解越快,开袋即有氨味。因此要注意 、
保存,施用时要盖土或立即灌溉。
③NH4HCO3 、NH4NO3等铵盐能与 反应放出氨气,所以铵态氮肥不能与 [如草木灰(含K2CO3)]混合施用,否则会降低肥效。
④ 、硫酸钾不宜长期大量施用,以免使土壤酸化、板结。
⑤草木灰主要成分为K2CO3,是农村最常用钾肥, 其水溶液呈 。
3.合理施用化肥
【典例9】钾肥能提高植物抗倒伏能力,下列属于钾肥的是
A. B.KCl C. D.
【变式9-1】下列可用于配制无土栽培营养液的物质中,属于复合肥料的是
A.KCl B. C. D.
【变式9-2】自然界中提取出的氯化钾(KCl)可用作
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
【变式9-3】磷肥可增强作物的抗寒、抗旱能力。下列属于磷肥的是
A. B. C. D.
题型10 化肥的鉴别
1.化肥的简易鉴别
(1)氮、磷和钾肥的性质。
氮肥
磷肥
钾肥
碳酸氢铵
氯化铵
磷矿粉
过磷酸钙
硫酸钾
氯化钾
外观
晶体
粉末
晶体
气味
气味
无气味
无气味
酸味
无气味
溶解性
溶
溶
溶
(2)与熟石灰粉末混合研磨
氮肥
钾肥
碳酸氢铵
氯化铵
硫酸钾
氯化钾
加熟石灰粉末研磨
气味
气味
(3)初步区分氮肥、磷肥和钾肥的步骤和方法∶
①观察样品的 和 。取少量样品放入试管中,加入蒸馏水,振荡,观察水溶性。呈灰白色粉状且不易溶于水的为 肥。
②取少量熟石灰粉末放入研钵里与未鉴别出的样品均匀混合研磨,产生氨味的是 ( 除外),其余是钾肥。
2.氮肥的鉴别
氮肥的简易鉴别
①氮肥中的 呈液态, 有强烈的氨味
②铵态氮肥与尿素的鉴别
3.检验铵盐(或NH4+)的两种方法
研磨法
加热法
检验原理
实验操作
将样品与熟石灰粉末混合、研磨,闻气味
将样品装入试管中,滴入氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口检验
实验装置
实验现象
产生有刺激性气味的气体
产生有刺激性气味的气体;湿润的红色石蕊试纸变
【典例10】某外包装上的字迹模糊,无法辨认,只记得该化肥成分是KNO3、NH4HCO3和(NH4)2SO4中的一种。小华为鉴别化肥,设计了如下方案:
(1)取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,推断该化肥成分一定不是 。
(2)为进一步鉴别该化肥的成分,小华设计了以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量化肥于试管中,加水溶解后
再滴加稀盐酸
无气泡产生
该化肥成分是 (填写物质名称)
(3)化肥硫酸铵中氮元素的化合价 ;132g硫酸铵的含氮量与 g硝酸铵的含氮量相当;
(4)请你写出使用铵态氮肥的一点注意事项 。
(5)实验室需要配制质量分数为2%的(NH4)2SO4溶液,配制该溶液的过程中,所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要 (填写仪器名称)。
【变式10-1】几位同学假期到水肥一体示范农场参加劳动实践,带回三种(氯化铵、碳酸铵和尿素)失去标签的氮肥样品进行鉴别实验,三种样品分别标号为1、2、3。提出问题如何鉴别出三种肥料?
(1)甲同学提出了以下实验设计方案
实验操作
现象
解释和结论
①各取少量样品于研钵中,加入熟石灰,研磨
2号氮肥是尿素
②另取少量1号和3号样品于试管中,加足量水溶解,加入 溶液。
1号和3号都出现白色沉淀
写出其中一个化学方程式 。
③过滤得步骤(2)产生的沉淀,分别滴加过量稀硝酸
1号沉淀不溶解,3号沉淀溶解并有气泡。
1号氮肥是 。
(2)交流讨论:有同学提出,甲同学的实验操作其实还可以更简单些,你认为更简单的操作是 。
(3)乙同学分别向三种溶液中滴加石蕊溶液,现象如图,试判断,长期施用 (填名称)氮肥土壤容易酸化。往变蓝的碳酸铵溶液滴加 (填序号)溶液会逐渐变红。
A.K2SO4 B.NaCl C.CaCl2 D.Na2CO3
【变式10-2】某无土栽培植物的营养配方中可能含有KCl、(NH4)2SO4、NH4HCO3三种化肥中的一种或几种,为了确定该配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动。
【实验探究一】
(1)取少量固体样品在研钵中与熟石灰混合研磨,产生有刺激性气味的气体,说明该营养配方中至少有一种化肥是 肥。
【实验探究二】
(2)设计实验进一步确定该配方的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取少量样品于试管中,加水溶解,再加入足量稀HNO3
该营养配方中含有NH4HCO3
2.取少量步骤1所得的溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀生成
该营养配方中含有
3.取少量步骤2的上层清液于试管中,加入适量 溶液
有白色沉淀生成
该营养配方中含有KCl
【反思与评价】
(3)步骤2中发生反应的化学方程式为: 。
(4)小红同学认为步骤3得出的结论不合理,原因是 。
【变式10-3】某农场有一袋标签已脱落的化肥,只知道它是和尿素中的一种。请你通过以下实验探究来确定它的可能成分。
【猜想】
猜想①:该化肥是
猜想②:该化肥是
猜想③:该化肥是
猜想④:该化肥是尿素。
【实验探究】
(1)取少量样品在研钵中与熟石灰研磨,若 (写实验现象),证明猜想④不成立;写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式: 。
(2)另取少量样品于试管中,滴加适量水振荡,再将稀盐酸溶液滴入试管中,若无气泡放出,则猜想 不成立。
(3)在步骤(2)的加入了稀盐酸溶液的试管中再滴入溶液,若 (写实验现象),则猜想①成立;若 (写实验现象),则猜想②成立。
题型11 化肥的有关计算
【典例11】硫酸铵是一种常用的氮肥,易溶于水。某化学兴趣小组为测定某氮肥样品中硫酸铵的质量分数,取7g样品,加入足量的浓氢氧化钠溶液中充分反应(杂质不含氮元素,也不与氢氧化钠反应),反应的化学方程式为,产生的所有NH3用足量的酸溶液吸收,测量酸溶液增加的质量如下表所示:
时间
0
4
6
8
10
质量
0
1.1
1.5
1.7
1.7
根据化学方程式计算该样品中硫酸铵的质量分数(保留至0.1%)。
【变式11-1】有一袋净重25kg的碳酸氢铵化肥(杂质中不含氮元素),为测定氮元素和碳酸氢铵的质量分数,取该化肥样品10.0g,加热至完全分解,共收集到氨气1.7g。下列说法正确的是
A.该化肥的氮元素质量分数为17.7%
B.该化肥的碳酸氢铵的质量分数为80%
C.该袋化肥中含氮元素8.86kg
D.10kg硝酸铵(NH4NO3)和这袋化肥中的氮元素含量相当
【变式11-2】(多选)某同学发现张大爷家菜园中的蔬菜生长迟缓,便帮他购买施用了一包化肥,如图为该包化肥的外包装标签上的部分说明(其余成分中无氮元素),'请仔细阅读标签并判断下列说法中合理的是(商品的标签或说明书上常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)
A.硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为7:2
B.根据标签可判断,该包化肥是混合物
C.100kg该化肥中含氮元素28kg
D.这包氮肥的纯度为80%
【变式11-3】农作物的生长需要大量的营养元素,其中氮、磷、钾是需要量较多的元素。在生产过程中需要施加一定质量的化肥,尿素就是最常用的氮肥。已知尿素的化学式为,请计算。
(1)尿素的相对分子质量: 。
(2)尿素中碳、氢元素的质量比: 。
(3)尿素中氮元素的质量分数: (保留到)。
(4)某农田需要增加千克的氮元素,应向该农田施加尿素多少千克?(写出计算过程,计算结果保留至整数)
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课题3 常见的盐
题型01 盐的概念、俗称
题型02 氯化钠的性质及用途
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的性质及用途
题型04 盐的化学性质
题型05 物质的鉴别与除杂
题型06 离子共存问题
题型07 复分解反应的应用
题型08 粗盐的除杂
题型09 化肥的施用
题型10 化肥的鉴别
题型11 化肥的有关计算
题型01 盐的概念、俗称
1.盐
概念
由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物叫作盐。
举例
①日常生活中所说的盐,通常指食盐(混合物,主要成分是NaCl)
②化学中的盐指一类化合物的总称,如碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、高锰酸钾(KMnO4)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸铜(CuSO4)、硝酸钠(NaNO3)等
常见的有色溶液
蓝色溶液
黄色溶液
浅绿色溶液
紫色溶液
含Cu2+的稀溶液,如CuSO4稀溶液、Cu(NO3)2
稀溶液
含Fe3+的溶液,如FeCl3溶液、Fe2(SO4)3溶液、Fe(NO3)3溶液
含Fe2+的溶液,如FeSO4溶液、Fe(NO3)2溶液、FeCl2溶液
如KMnO4溶液
【典例1】下列有关盐的说法正确的是
A.盐是一类物质的总称 B.盐就是食盐,易溶于水
C.盐都有咸味,都是白色固体 D.盐都能食用,故称为食盐
【答案】A
【解析】A、盐是金属离子与酸根离子构成的化合物,是一类物质的总称,选项正确;
B、食盐是盐中的一种,易溶于水,但盐不只包含食盐,还包含其它物质,选项错误;
C、盐不一定都有咸味,如硫酸镁作为一种盐,有苦味,盐也不一定都是白色固体,如高锰酸钾是一种盐,是一种紫黑色固体,选项错误;
D、盐不一定都能食用,如亚硝酸钠作为盐,有毒,不能食用,选项错误;
故选A。
【变式1-1】下列物质的俗称正确的是
A.氢氧化钠:火碱 纯碱 苛性钠
B.氢氧化钙:熟石灰 消石灰
C.碳酸钠:小苏打
D.碳酸氢钠:苏打
【答案】B
【解析】A、氢氧化钠的俗名为烧碱、火碱、苛性钠,纯碱是碳酸钠的俗称,故A错误;
B、氢氧化钙的俗名为熟石灰、消石灰,故B正确;
C、碳酸钠的俗名为纯碱、苏打,故C错误;
D、碳酸氢钠的俗名为小苏打,故D错误。
故选:B。
【变式1-2】下列关于盐的说法,正确的是
A.盐就是食盐 B.盐中不一定含有原子团
C.纯碱具有碱性,不属于盐 D.盐都易溶于水
【答案】B
【解析】A、食盐属于盐,但是盐不一定是食盐;
B、盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物,原子团指多原子离子(如),而氯化钠等盐无原子团;
C、纯碱(碳酸钠)是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物,属于盐;
D、有些盐不溶于水,例如硫酸钡属于盐,不溶于水。
故选B。
【变式1-3】下列各组物质中俗称、化学名称和化学式表示的是同一种物质的是
A.大理石、碳酸钙、CaCO3 B.碳酸钠、小苏打、NaHCO3
C.熟石灰、氢氧化钙、Ca(OH)2 D.盐酸、氯化氢、HCl
【答案】C
【解析】A、大理石的主要成分是碳酸钙,属于混合物,而碳酸钙是纯净物,所以大理石和碳酸钙不是同一种物质,故选项不符合题意。
B、碳酸钠的俗称是纯碱、苏打,其化学式为Na2CO3,故选项不符合题意。
C、熟石灰是氢氧化钙的俗称,其化学式为Ca(OH)2,故选项符合题意。
D、盐酸是氯化氢气体的水溶液,属于混合物,而氯化氢是纯净物,所以盐酸和氯化氢不是同一种物质,故选项不符合题意。
故选C。
题型02 氯化钠的性质及用途
1.氯化钠与人体健康的关系
人们每天都要摄入一些食盐,成年人每天摄入食盐不超过5g,长期食用过多食盐不利于人体健康。
Na+
对神经调节、维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起重要作用
Cl-
是胃液中的主要成分,具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用
2.氯化钠的物理性质、用途及来源
物理性质
白色晶体、有咸味、易溶于水
用途
医疗
配制生理盐水
农业
用氯化钠溶液选种
工业
制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
生活
作调味品,腌渍食物
交通
作公路上的融雪剂
来源
海水、盐湖、盐井、盐矿
制取
①通过晾晒海水或煮盐湖水、盐井水等,可以蒸发除去水分,得到粗盐。
②粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质。粗盐通过溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等处理,可以得到初步提纯。
备注
范旭东制出氯化钠含量超过90%的精盐,结束了精盐依靠进口的时代。
①氯化钠融雪的原理是氯化钠溶于水形成的溶液的凝固点比水的凝固点低,使雪在较低温度下能融化。
②化学中的很多盐都是有毒的,如工业上常用的一种叫亚硝酸钠(NaNO2)的盐,其外观与食盐相似,也有咸味,但是该盐有毒,不能食用。
【典例2】氯化钠是生活中常见的物质,也是人的正常生理活动所必不可少的物质之一。下列关于氯化钠的说法中正确的是
A.氯化钠由钠原子和氯原子构成
B.氯化钠可以通过晾晒海水或煮盐井水的方式得到
C.配制0.9%的生理盐水,将量筒内量好的水倒入烧杯时不慎洒出一些水,不会对溶液的浓度造成影响
D.氯化钠属于盐,它能让食物延长保存时间;亚硝酸钠也属于盐,它能代替氯化钠腌制食物
【答案】B
【解析】A、氯化钠由钠离子和氯离子构成,故说法错误;
B、晾晒海水或煮盐井水、盐湖水,采用的蒸发结晶的原理,可生产氯化钠,故说法正确;
C、将量筒中的水倒入烧杯时,有水溅出,会造成实际量取的水的体积偏小,则使溶质质量分数偏大,故说法错误;
D、亚硝酸钠具有毒性,不能用亚硝酸钠代替氯化钠腌制食物,延长保存期,故说法错误。
故选B。
【变式2-1】氯化钠是一种常见的化学物质。下列说法不正确的是
A.氯化钠是食盐的主要成分,可用作调味品
B.氯化钠可用于生产氯气、烧碱
C.蒸发海水即可获得纯净的氯化钠固体
D.氯化钠可用于腌渍食品、农业选种
【答案】C
【解析】A、氯化钠是食盐的主要成分,可用作调味品,故A不符合题意;
B、氯化钠在工业上可用于生产氯气、烧碱,故B不符合题意;
C、蒸发海水得到的氯化钠中混有泥沙、氯化镁、氯化钙等,不能获得纯净的氯化钠固体,故C符合题意;
D、氯化钠可用于腌渍食品、农业选种,故D不符合题意。
故选C。
【变式2-2】下列关于氯化钠的说法不正确的是
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
【答案】B
【解析】A、氯化钠具有咸味,是重要的调味品,故A选项不符合题意;
B、氯化钠在人体中以钠离子和氯离子形式存在,而不是氯化钠离子形式,故B选项符合题意;
C、成年人每天摄入食盐不超过5g,故C选项不符合题意;
D、工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等,故D选项不符合题意。
故选B。
【变式2-3】下列有关氯化钠的说法,错误的是
A.物理性质:难溶于水 B.类别:盐
C.用途:配制生理盐水 D.制取方法:晾晒海水
【答案】A
【解析】A、氯化钠易溶于水,并非难溶于水,错误;
B、氯化钠属于盐类,正确;
C、氯化钠可用于配制生理盐水,正确;
D、通过晾晒海水制取氯化钠是常见方法,正确。
选A。
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的性质及用途
1.碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙的物理性质及用途
物质
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO₃)
碳酸钙(CaCO₃)
俗称
纯碱、苏打
小苏打
—
物理性质
白色粉末状固体,易溶于水
白色晶体,能溶于水
白色固体,难溶于水
用途
重要的工业原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织等行业及洗涤剂的生产
制作面点所用发酵粉的主要成分之一,医疗上可用于治疗胃酸过多症
用作补钙剂、建筑材料,用于实验室制取二氧化碳
①我国化工专家侯德榜发明了联合制碱法(又叫侯氏制碱法),这里的碱指的是纯碱。
②碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性,但碳酸钠、碳酸氢钠属于盐类。
③胃酸的主要成分是HCl,可用 NaHCO3治疗胃酸过多症,但患有胃穿孔的病人不宜服用,原因是 NaHCO3与胃酸反应生成CO2,会使胃穿孔病情加重。
④蒸馒头揉面时需加入适量的小苏打,因为小苏打能与面团发酵后产生的乳酸等有机酸反应生成二氧化碳气体,且小苏打受热分解也会产生二氧化碳气体(方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑),不但能除去面团中的酸味,还能使蒸出的馒头松软。此外,小苏打也可用于面包、饼干等食品的焙制。
2.碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质
(1)碳酸钙的化学性质
碳酸钙
与稀盐酸反应
CaCO3+2HCl ===CaCl2+H2O+CO2↑
高温分解
CaCO3CaO+CO2↑
(2)碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质
①实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的反应
实验内容
现象
分析与解释
碳酸钠+稀盐酸
剧烈反应,产生大量气泡,澄清石灰水变浑浊
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,有气泡产生
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊
碳酸氢钠+稀盐酸
反应更剧烈,产生气泡更多,澄清石灰水变浑浊
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,有气泡产生
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,澄清石灰水变浑浊
②CO32-或 HCO3-的检验
CO32-或 HCO3-的检验
步骤
①向盛有0.5g碳酸钠的试管里加入2 mL盐酸,迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中;
②用碳酸氢钠代替碳酸钠进行上述实验
装置
原理
与稀盐酸反应生成二氧化碳
试剂
稀盐酸、澄清石灰水
方法
取适量待测样品于试管中,滴加稀盐酸,若有气泡产生,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则证明待测样品中含有CO32-(或HCO3-)
③碳酸钠与澄清石灰水反应
实验内容
向盛有澄清石灰水的试管中滴加碳酸钠溶液
实验现象
澄清石灰水中出现白色浑浊(产生白色沉淀)
实验分析
碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙,碳酸钙难溶于水,故溶液中出现浑浊(产生白色沉淀)
化学方程式
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+ 2NaOH
【典例3】某兴趣小组用化学方法制作蛋雕:将蛋壳(蛋壳主要成分CaCO3),在熔化的石蜡中裹上蜡衣,用金属丝划穿蜡衣雕“花”,吸取适量10%的稀盐酸滴在划痕处,一段时间后,放入热水中熔去多余的蜡,做成蛋雕作品,如图所示。关于蛋雕制作的说法正确的是
A.碳酸钙高温不分解
B.石蜡能与盐酸发生化学反应
C.盐酸有腐蚀性,要做好防护
D.盐酸滴到蛋壳上有氢气生成
【答案】C
【解析】A、碳酸钙高温条件下生成氧化钙和二氧化碳,高温条件下会分解,故选项说法错误;
B、将蛋壳在熔化的石蜡中裹上蜡衣,用金属丝划穿蜡衣雕“花”,吸取适量10%的稀盐酸滴在划痕处,一段时间后,放入热水中熔去多余的蜡,做成蛋雕作品,说明石蜡不能与盐酸发生化学反应,故选项说法错误;
C、盐酸有腐蚀性,实验时要做好防护,故选项说法正确;
D、蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,盐酸滴到蛋壳上有二氧化碳生成,故选项说法错误。
故选C。
【变式3-1】碳酸钠是一种重要的化工原料,广泛用于生活洗涤、食品加工等。学习小组通过下列实验探究碳酸钠的性质。
实验一:向碳酸钠溶液中滴入石蕊试液,溶液变成蓝色
实验二:用玻璃棒蘸取碳酸钠溶液滴于pH试纸,测定其pH
实验三:将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中并不断搅拌,初期无气体生成,一段时间后产生大量气泡,加盐酸至不再产生气泡
下列说法错误的是
A.实验一说明碳酸钠溶液中含有
B.实验二应使用干燥的pH试纸,实验前不需要将其润湿
C.实验三初期无气体生成,说明该阶段未发生化学反应
D.实验三最终所得溶液中一定含有氯化钠
【答案】C
【解析】A、碱性溶液能使石蕊试液变蓝色,向碳酸钠溶液中滴入石蕊试液,溶液变成蓝色,说明溶液显碱性,说明碳酸钠溶液中含有氢氧根离子,故A不符合题意;
B、测定溶液pH,应使用干燥的pH试纸,实验前不需要将其润湿,润湿会导致测定结果偏小,故B不符合题意;
C、实验三初期无气体生成,是稀盐酸和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,该阶段发生化学反应,故C符合题意;
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,实验三最终所得溶液中一定含有氯化钠,故D不符合题意;
故本题选C。
【变式3-2】碳酸钠是一种重要的盐,在工业上具有广泛的用途,同学们总结了碳酸钠的化学性质,见图。
(1)碳酸钠俗称 ,能使紫色石蕊试液变 色。
(2)碳酸钠可用于泡沫灭火器,该过程中涉及的碳酸钠的性质是 (填序号)。
(3)写出碳酸钠制取烧碱的化学方程式 。
(4)可以用碳酸钠除去氯化钠中的氯化钙,其反应的实质是 (写离子符号)结合后导致反应物中离子数目减少。
【答案】(1)纯碱/苏打 蓝
(2)①
(3)Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓/Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3↓
(4)CO和Ca2+
【解析】(1)碳酸钠的俗称为纯碱、苏打;紫色石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,碳酸钠溶液呈碱性,能使紫色石蕊遇碱变蓝;
(2)碳酸钠可用于泡沫灭火器,是因为碳酸钠与酸反应生成二氧化碳气体,故该过程中涉及的碳酸钠的性质是①,与某些酸反应;
(3)烧碱是氢氧化钠的俗名,碳酸钠可与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀与氢氧化钠,该反应的化学方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓;碳酸钠可与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀与氢氧化钠,该反应的化学方程式为:Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3↓;
(4)可以用碳酸钠除去氯化钠中的氯化钙,是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠,该反应的实质是碳酸钠中的碳酸根离子()与氯化钙中的钙离子(Ca2+)结合生成碳酸钙沉淀,使反应物中离子数目减少。
【变式3-3】某小组为探究碳酸钠的化学性质,如图所示,将四种物质分别加到盛有碳酸钠溶液的试管中。请根据实验探究下列问题。
(1)A试管中溶液变红,说明碳酸钠溶液显 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)写出D试管中发生反应的化学方程式 。
(3)实验结束后将A、B、C、D四支试管中的废液倒入同一只洁净的烧杯中,最终观察到烧杯底部有沉淀,上层为红色溶液。
[结论]上层溶液中一定不含 (填离子符号),理由是 。
[再探究]为探究上层溶液中含有哪些阴离子,帮助小组同学完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取溶液少许于试管中,加入足量的 溶液
则废液中一定含有的阴离子是
【答案】(1)碱性
(2)Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH
(3)H+ 有白色沉淀碳酸钙,溶液中含有碳酸钠,溶液仍然是红色,说明溶液显碱性 氯化钙/CaCl2 产生白色沉淀,溶液仍然是红色
【解析】(1)碱性溶液使酚酞变红,A中溶液显红色,说明碳酸钠溶液呈碱性。故答案为:碱性。
(2)D试管中碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的化学反应方程式:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH。
故答案为:Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH。
(3)取溶液少许于试管中,滴加足量氯化钙溶液,产生白色沉淀,是因为氯化钙和碳酸钠反应生成了白色沉淀碳酸钙,即溶液中含有碳酸钠;溶液仍然是红色,说明溶液显碱性,即一定不含盐酸,即一定不含氢离子。故答案为:H+;有白色沉淀碳酸钙,又有溶液中含有碳酸钠,溶液仍然是红色,说明溶液显碱性。
由于B、C试管中稀盐酸和氯化钙溶液中的氯离子参加反应没有生成沉淀,所以废液中一定含有氯离子;由于废液中一定含有碳酸根离子,氯化钙和碳酸钠反应生成了白色沉淀碳酸钙,说明溶液中含有碳酸钠,即含有碳酸根离子,所以取溶液少许于试管中,滴加足量氯化钙溶液,产生白色沉淀;由于废液中一定含有氢氧根离子,说明溶液显碱性,碱性溶液使酚酞变红。故答案为:氯化钙;产生白色沉淀,溶液仍然是红色。
题型04 盐的化学性质
性质
实例
盐+金属→新盐+新金属
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
盐+酸→新盐+新酸
HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
盐+碱→新盐+新碱
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
盐1+盐2→新盐1+新盐2
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
【典例4】小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记塞上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体。他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质,于是进行了如下实验探究。
【提出问题】氢氧化钠溶液是否变质?
【提出猜想】
①该氢氧化钠溶液没有变质;②该氢氧化钠溶液部分变质;③该氢氧化钠溶液全部变质。
【实验验证】
(1)
操作
现象
结论
化学方程式
ⅰ
取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
无色酚酞变红
溶液显碱性
ⅱ
取少量溶液于试管中,滴加稀盐酸
有气泡产生
溶液中含碳酸钠
【讨论】
(2)小明同学认为,根据上述实验ⅰ、ⅱ可推断,猜想②正确。而小张则认为猜想③也可能正确,理由是 。
(3)于是小王又设计了如下补充实验:
(a)取原溶液少量于试管中,逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀。静置,分层。
(b)取上层清液,向其中加入CuSO4溶液,若有蓝色沉淀产生,则说明氢氧化钠溶液部分变质,化学方程式: 。反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
【反思】
(4)该氢氧化钠溶液变质的原因是(用化学方程式表示): 。所以氢氧化钠溶液应该 保存。
【答案】(1)Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
(2)若氢氧化钠全部变成碳酸钠,也会产生相同的现象
(3)CuSO4+2NaOH═Na2SO4+Cu(OH)2↓
(4)2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 密封
【解析】(1)碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳、水和氯化钠,该反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
(2)碳酸钠溶液呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,碳酸钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,有气泡生成,所以若氢氧化钠全部变成碳酸钠,也会产生相同的现象;
(3)硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,该反应化学方程式:CuSO4+2NaOH═Na2SO4+Cu(OH)2↓;
(4)氢氧化钠溶液变质是由于和空气中的二氧化碳发生反应生成了碳酸钠的缘故,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;氢氧化钠溶液应该密封保存,以防止氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
【变式4-1】学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质稀盐酸、粉末、溶液、溶液之间的反应进行如图所示的实验探究。
(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是 。
(2)试管②中观察到的现象是 ;
(3)将试管③反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究:
【提出问题】滤液中溶质的成分是什么?
【猜想假设】
猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl、Na2SO4;
猜想三: 。
【设计实验】
实验操作
实验现象
结论
步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl2溶液
无明显现象
猜想 不成立
步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸
有 生成
猜想三成立
【反思拓展】
(4)探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物又要考虑 。
(5)依据复分解反应发生的条件,步骤二中除可用稀硫酸外,还可选用 (填字母序号)也能达到同样的实验目的。
a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.碳酸钠溶液
【答案】(1)稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互生成气体、沉淀或水
(2)白色粉末溶解,有气泡冒出
(3)NaCl、BaCl2 二 白色沉淀产生
(4)反应物是否有剩余
(5)c
【解析】(1)复分解反应生成物条件为有沉淀生成或有水生成或有气体生成,稀盐酸和Na2SO4溶液中解离出的离子相互结合,不能生成沉淀、气体或水,则试管①中不发生复分解反应。
(2)试管②中为碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,故观察到的现象是白色粉末溶解,有气泡产生。
(3)[猜想假设]
试管③中氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,充分反应后,滤液中的溶质一定含有氯化钠,可能含有硫酸钠或氯化钡中的一种,则猜想三为氯化钠和氯化钡;
[设计实验]
硫酸钠能和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,实验无明显现象,则说明溶质中不含硫酸钠,即猜想二不成立;
结论为猜想三正确,且硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,则可观察到有白色沉淀产生。
(4)结合前面分析可知,考虑反应后溶液中的溶质时,既要考虑生成物,还要考虑反应物是否过量。
(5)a、氯化钡不能和盐酸反应,则不能达到实验目的,不符合题意;
b、氯化钡不能和氢氧化钠反应,则不能达到实验目的,不符合题意;
c、氯化钡能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀,则能达到实验目的,符合题意。
故选c。
【变式4-2】认真阅读下列材料,回答有关问题。
材料一 融雪剂又称“化冰盐”,它以氯化钙和氯化钠为主要原料,可根据需要调整配比,广泛应用于冬季道路、广场等场所的融雪和防冻,以保证人们出行安全。
材料二 节日燃放的烟花,是很多金属化合物在灼烧时呈现出的各种艳丽色彩。实验中用铂丝蘸取某些金属化合物灼烧时发现:含钠元素的火焰呈黄色,含钙元素的火焰呈砖红色
Ⅰ.研究“融雪剂”的成分。结合上述材料,某兴趣小组按如图步骤进行实验,并记录实验现象。
[解释与结论]
(1)上述实验验证了样品中含有氯化钙,所依据的实验现象是 ,该反应的化学方程式是 。
(2)同学们认为仅通过上述实验,无法确定样品中是否含有氯化钠,理由是 。
Ⅱ.拓展探究。[提出问题]反应后上层清液的溶质成分是什么?
[猜想]
(3)猜想一: ;猜想二:NaCl和Na2CO3;猜想三:NaCl和CaCl2。
[实验验证]
(4)为进一步确定该上层清液的溶质成分,兴趣小组继续设计实验并请你一起完成下面报告。
实验操作
实验现象
实验结论
取少量上层清液于试管中,滴加
猜想二成立
[交流讨论]
(5)以上实验是利用化合物之间发生复分解反应产生明显现象来判断物质的存在,复分解反应发生的条件是有气体或 或水生成。同学们又联想到有水生成的复分解反应也有很多,如可用熟石灰中和硫酸厂的废水,请写出化学方程式 。
【答案】(1)加入碳酸钠溶液后有白色沉淀产生
(2)碳酸钠与氯化钙反应生成了氯化钠
(3)氯化钠
(4)氯化钙溶液 溶液中产生白色沉淀
(5)沉淀
【解析】(1)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,产生白色沉淀。氯化钠和碳酸钠不反应,所以实验验证了样品中含有氯化钙,所依据的实验现象加入碳酸钠溶液,产生白色沉淀;反应的化学方程式为;
(2)碳酸钠和氯化钙反应生成了氯化钠,所以无论原试剂中是否有氯化钠,加入碳酸钠后溶液中都会有氯化钠存在,因此无法确定样品中是否含有氯化钠;
(3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,若两者恰好完全反应,则上层清液溶质一定只有氯化钠,若碳酸钠过量则溶质成分是碳酸钠和氯化钠,若氯化钙过量则溶质成分是氯化钙和氯化钠,故猜想一:只有氯化钠;
(4)结论是猜想二成立,加入的试剂能和碳酸钠反应产生明显现象,而和氯化钠、氯化钙不反应或反应产生的现象与碳酸钠不同,则加入的试剂可以是氯化钙溶液或氯化钡溶液、硝酸钙溶液、硝酸钡溶液,氯化钙、硝酸钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,氯化钡、硝酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,则现象是有白色沉淀产生,从而说明有碳酸钠,猜想二成立;
(5)复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应,复分解反应发生的条件是有气体、沉淀或水生成;熟石灰是氢氧化钙的俗称,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,化学方程式为。
【变式4-3】皮蛋又称松花蛋,因其风味独特,深受人们喜爱。某兴趣小组在市场上获得了少许腌制皮蛋的原料,拿到实验室进行实验。将该固体混合物放于烧杯中,缓慢加入足量的蒸馏水,充分溶解后过滤,得到白色沉淀和无色澄清滤液。接着进行了相关探究活动。
探究活动一:
【提出问题】白色沉淀是什么?
【查阅资料】腌制皮蛋的原料配方是少量、和过量的固体混合物。
【猜想假设】①白色沉淀是;②白色沉淀是。
【理论推理】
(1)根据以上信息判断白色沉淀不可能是,只能是,请写出生成该沉淀的化学方程式: 。
【实验验证】
(2)请你为小组同学设计一个鉴别白色沉淀是的方案: 。
探究活动二:
【提出问题】无色滤液中的溶质有哪些?
【进行实验】
(3)同学们进行了如下实验。
步骤
实验操作
实验现象
实验结论
Ⅰ
取少量滤液于试管中,加入过量的溶液,过滤
滤液中含有、、
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,加入酚酞溶液
溶液显红色
Ⅲ
另取少量步骤Ⅰ中所得滤液于试管中,先加入足量的稀硝酸,再加入溶液
产生白色沉淀
【拓展提升】
(4)步骤Ⅰ中加入过量溶液的目的是 。
(5)小妮同学认为步骤Ⅰ中将溶液换为溶液,进行以上实验,最终也能证明滤液中存在的三种溶质。你认为该方案是否合理,并说出理由 。
(6)小轩同学认为向滤液中先加入酚酞溶液,后加入过量的溶液也能得出滤液的溶质中含有和的结论,大家都同意他的观点,理由是 。
【答案】(1)
(2)取适量洗涤干燥后的白色沉淀于烧杯中,加入适量稀盐酸,若有气泡产生,则白色沉淀为碳酸钙
(3)产生白色沉淀
(4)验证并完全除去溶液中的碳酸钠
(5)不合理,换为溶液,会引入氯离子,无法证明原溶液中是否有氯化钠
(6)加入酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,再加入过量溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有,溶液红色不褪去,说明溶液中含有
【解析】(1)白色沉淀是CaCO3,因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:。
(2)盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,和氢氧化钙反应无明显现象。鉴别白色沉淀A是CaCO3的方案:取适量洗涤干燥后的白色沉淀A于烧杯中,加入适量稀盐酸观察反应现象,有气泡产生,则白色沉淀A为碳酸钙。
(3)实验结论为“滤液B中含有Na2CO3、NaOH、NaCl”,步骤Ⅰ为取少量滤液B于试管中,加入过量的Ba(NO3)2溶液,会产生白色沉淀,因为碳酸钠与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀。
(4)步骤Ⅰ中加入过量Ba(NO3)2溶液的目的是验证并除去溶液中的碳酸钠,以防止对检验氢氧化钠产生影响。
(5)不合理,理由是换为BaCl2溶液会引入氯离子,会与加入的硝酸银反应,无法证明原溶液中是否有氯化钠。
(6)加入酚酞溶液,溶液变红,说明溶液显碱性,再加入过量Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,可说明溶液中含有Na2CO3,溶液红色不褪去,可说明溶液中含有NaOH。
题型05物质的鉴别与除杂
【典例5】为除去下列物质中混有的少量杂质,下列所采用的相应除杂质方案中,正确的是
选项
物质
杂质
除杂质方案
A
HCl
通过足量的NaOH溶液,干燥
B
NaCl溶液
加入适量溶液,过滤
C
稀盐酸
加入过量溶液,过滤
D
CaO
高温煅烧
【答案】D
【解析】A、CO2和HCl均与NaOH反应,主要物质CO2被除去,方案错误,不符合题意;
B、Ca(OH)2与Na2CO3反应生成NaOH,引入新杂质,方案错误,不符合题意;
C、BaCl2与H2SO4反应生成BaSO4沉淀和HCl,但加入过量的BaCl2会引入新杂质,方案错误,不符合题意;
D、高温煅烧CaCO3分解为CaO和CO2,不引入新杂质,方案正确,符合题意。
故选D。
【变式5-1】下列关于物质的检验、鉴别、分离和除杂的方法不正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
检验某氢氧化钠固体是否变质
取样,加入过量稀盐酸
B
分离和固体
加水溶解,过滤,洗涤,干燥
C
鉴别、、固体
分别取样,加水溶解,测量溶液温度的变化
D
除去溶液中的盐酸
取样,加过量的,过滤
【答案】B
【解析】A.氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,所以检验氢氧化钠固体是否变质,只要检验出是否存在碳酸钠即可,稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,所以取样,加入过量稀盐酸,若有气泡产生,则已变质,若无气泡产生,则没有变质,此选项正确;
B. 易溶于水,难溶于水,所以加水溶解,过滤,洗涤,干燥得到了碳酸钙固体和碳酸钠溶液,没有达到分离的目的,所以还需要对碳酸钠溶液进行蒸发,此选项错误;
C. 固体溶于水放热,溶液温度升高,固体溶于水吸热,溶液温度降低,固体溶于水不放热也不吸热,溶液温度不变,所以分别取样,加水溶解,测量溶液温度的变化,可以鉴别,此选项正确;
D.盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙通过过滤可以除去,所以除去溶液中的盐酸,加过量的,过滤,可以完成,此选项正确;
故选B。
【变式5-2】下列有关物质检验、鉴别和除杂的实验设计,错误的是
选项
实验目的
实验设计
A
检验二氧化碳气体中混有氯化氢
将气体通入硝酸银溶液
B
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体
取样,分别加热,生成的气体通入澄清石灰水
C
除去氯化钠溶液中的少量氯化钙
加入适量碳酸钾溶液,过滤
D
除去粗盐中的少量泥沙
加水溶解,过滤,蒸发结晶
【答案】C
【解析】A、硝酸银和氯化氢反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,和二氧化碳不反应,将气体通入硝酸银溶液,若有沉淀生成,说明二氧化碳气体中混有氯化氢,故选项不符合题意;
B、碳酸氢钠加热会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠稳定性较好,加热不分解,取样,分别加热,将生成的气体通入澄清石灰水,可以鉴别,故选项不符合题意;
C、碳酸钾会与反应生成和,虽然除去了,但是引入了新的杂质,不符合除杂原则,故选项符合题意;
D、经加水溶解,过滤,蒸发结晶等操作,可除去粗盐中的少量泥沙,故选项不符合题意;
故选:C。
【变式5-3】除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是
选项
物质
少量杂质
所用试剂和操作方法
A
Na2SO4
Na2CO3
加入过量的稀盐酸,蒸发
B
NaOH溶液
Ca(OH)2
先通过适量的K2CO3溶液,后过滤
C
CaCl2溶液
稀盐酸
先加入过量碳酸钙固体,后过滤
D
生石灰
石灰石
高温煅烧
【答案】C
【解析】A、加入过量稀盐酸与Na2CO3反应会生成氯化钠、水和二氧化碳,引入新杂质氯化钠,此选项错误;
B、加入K2CO3与Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,会引入新杂质KOH,此选项错误;
C、加入过量碳酸钙与盐酸反应生成CaCl2、水和二氧化碳,过滤后得到纯CaCl2溶液,此选项正确;
D、石灰石主要成分为碳酸钙,高温煅烧会生成氧化钙(生石灰)和二氧化碳,但石灰石(主要成分是碳酸钙)中可能含其他杂质,此选项错误。
故选:C。
题型06 离子共存问题
【典例6】酸性溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】酸性溶液中存在大量的H+。
【解析】A、四种离子间不能结合生成沉淀或气体或水,能在酸性溶液中大量共存,故选项正确;
B、H+、两种离子能结合生成水和二氧化碳,不能在酸性溶液中大量共存,故选项错误;
C、Ba2+、两种离子能结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,不能大量共存,故选项错误;
D、、Fe2+、H+发生氧化还原反应,不能共存,故选项错误。
故选A。
【变式6-1】下列各组离子在pH=13的环境中,能形成无色透明溶液的一组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】B
【解析】A、pH=13的环境中含有大量的氢氧根离子,氢离子能与氢氧根离子结合生成水,铵根离子能与氢氧根离子结合生成氨气和水,不能大量共存,此选项错误;
B、钡离子、钠离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子不能结合生成沉淀、气体或水,可以大量共存,能形成无色透明溶液,此选项正确;
C、铜离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,且铜离子在溶液中是蓝色的,此选项错误;
D、镁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,此选项错误。
故选B。
【变式6-2】下列各组离子在水中一定能大量共存,并形成无色透明溶液的是
A.Ba2+、Cu2+、OH-、
B.Na+、、Cl-、
C.Na+、H+、、Cl-
D.Fe3+、Cl-、、Ag+
【答案】B
【解析】A、钡离子与硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀,铜离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铜沉淀,不能大量共存,不符合题意;
B、、、、四种离子相互结合不能生成气体、沉淀或水,且不存在有色离子,能大量共存,符合题意;
C、氢离子与碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,不能大量共存,不符合题意;
D、氯离子与银离子结合生成氯化银沉淀,不能大量共存,且的水溶液呈黄色,不符合题意。
故选:B。
【变式6-3】在pH=3的溶液中,下列离子可以大量共存且能形成无色溶液的是
A.Mg2+、K+、OH-、 B.Na+、Fe2+、Cl-、
C.Na+、K+、、Cl- D.Na+、Ba2+、、
【答案】C
【分析】pH=3的溶液说明溶液中含有氢离子,据此分析。
【解析】A、H+和OH-反应生成水,Mg2+和OH-反应生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,不符合题意;
B、Fe2+溶液呈浅绿色,不符合题意;
C、四种离子间不能结合成沉淀、气体或水,且不与氢离子结合成气体或水,能在酸性溶液中大量共存,又不存在有色离子,符合题意;
D、Ba2+和 会生成 BaSO4沉淀不能大量共存,不符合题意。
故选:C。
题型07 复分解反应的应用
1.复分解反应
复分解反应
概念
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作复分解反应
表达式
AB+CD→AD+CB
特点
双交换,价不变
复分解反应常见类型
①酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
②酸+ 碱→ 盐 + 水(也叫中和反应)
③酸+ 盐→ 新酸+ 新盐
④盐 + 碱 → 新盐 + 新碱(条件:反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
⑤盐 + 盐 → 两种新盐(条件:反应物需都可溶,且满足复分解反应的条件)
复分解反应的实质
溶液中的离子相互结合生成气体、沉淀或水,从而使溶液中的离子数量大幅减少
不属于复分解的反应
非金属氧化物与碱的反应不是复分解反应
主要反应类型的比较
主要反应类型
反应表达式
特征
实例
化合价变化
化合反应
A+B+…→X
多变一
2Mg+O22MgO
可变可不变
分解反应
X→A+B+…
一变多
H2CO3===H2O+CO2↑
置换反应
A +BC→B+AC
单换单
Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
一定改变
复分解反应
AB+CD→AD+CB
双交换,价不变
NaOH+HCl===NaCl+H2O
一定不变
2.复分解反应发生的条件
(1)实验探究
实验内容
NaOH溶液+CuSO4溶液
BaCl2溶液+CuSO4溶液
操作
现象
生成蓝色絮状沉淀
生成白色沉淀
化学方程式
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
CuSO4+BaCl2===CuCl2+BaSO4↓
实验结论
NaOH溶液和BaCl2溶液均能与CuSO4溶液反应,都能生成沉淀
(2)复分解反应发生的条件
酸、碱、盐之间有的能发生复分解反应,有的不能发生。只有两种化合物互相交换成分,有沉淀或有气体或有水生成时,才是发生了复分解反应。
(3)酸、碱、盐之间发生复分解反应的具体条件
反应物的类别
反应物条件
生成物条件
酸+金属氧化物
酸可溶
下列三个条件中至少具备一个:
①有沉淀生成;
②有气体生成;
③有水生成
酸+盐
盐可溶或难溶,酸可溶
酸+碱
其中一种溶于水
碱+盐
二者均可溶
盐+盐
二者均可溶
可用如下口诀帮助记忆:反应物——碱与盐,盐与盐,要全溶;生成物——或沉淀,或气体,或有水。
(4)酸、碱、盐的溶解性(室温)
①常见的酸如盐酸、硫酸、硝酸、碳酸都可溶于水。
②碱中除氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、氢氧化钡可溶于水,氢氧化钙微溶于水外,其余都不溶。
③钾盐、钠盐、铵盐和硝酸盐都可溶于水。
④盐酸盐(或氯化物)中除氯化银难溶于水外,多数都是可溶的。
⑤硫酸盐中除硫酸钡难溶于水,硫酸钙、硫酸银微溶于水外,多数是可溶的。
⑥碳酸盐中除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶于水,碳酸镁微溶于水外,其余都不溶。
⑦微溶于水的物质有硫酸钙、硫酸银、碳酸镁、氢氧化钙。
酸、碱、盐的溶解性记忆口诀
酸类易溶除硅酸,碱溶钾、钠、钡、钙、铵; 钾、钠、铵盐、硝酸盐, 都能溶于水中间;盐酸盐中除去银,硫酸盐中钡不溶;碳酸盐中最简单,能溶只有钾、钠、铵。
注意:氯化银和硫酸钡既不溶于水也不溶于酸。
【典例7】下列各组物质的溶液,不用其它试剂就不能鉴别出来的是
A.KOH、BaCl2、NaNO3、CuSO4
B.MgSO4、NaOH、Ba(NO3)2、KNO3
C.HCl、CaCl2、Na2CO3、KNO3
D.H2SO4、NaOH、CuCl2、KCl
【答案】B
【解析】A.首先根据溶液显蓝色,鉴别出硫酸铜溶液,然后将硫酸铜滴入剩余的三种溶液中出现蓝色沉淀的是氢氧化钠,出现白色沉淀的是氯化钡,无明显现象的是硝酸钠,可以鉴别,故不符合题意;
B.MgSO4与NaOH反应生成白色沉淀Mg(OH)2,MgSO4与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀BaSO4,根据两次白色沉淀,可以鉴别出硫酸镁,但NaOH与Ba(NO3)2都是无色溶液,而且两者不反应,KNO3与组内其它三种物质都不反应,无法鉴别出NaOH和Ba(NO3)2,故符合题意;
C.Na2CO3与HCl反应产生气泡,Na2CO3与CaCl2反应生成白色沉淀CaCO3,Na2CO3与KNO3不反应,则两两混合后,出现一次沉淀和一次气泡的是碳酸钠,只出现一次气泡的是盐酸,只出现一次沉淀的是氯化钙,都无明显现象的是硝酸钾,可以鉴别,故不符合题意;
D.CuCl2溶液是蓝色的,首先鉴别出CuCl2溶液;CuCl2与NaOH反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2;把硫酸、氯化钾分别滴入沉淀,沉淀溶解的是硫酸、沉淀不溶解的是氯化钾,可以鉴别,故不符合题意,故选B。
【点睛】该题为组内鉴别,解题思路是,首先观察有无有特殊颜色的物质,若有,将有颜色的溶液鉴别出来,然后再借用这种溶液鉴别其它溶液;若都没有颜色就将溶液两两混合,根据混合后的现象进行分析鉴别。
【变式7-1】下列反应中,生成溶液的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、硫酸亚铁和氯化氢相互交换成分没有水、气体或沉淀产生,则不能发生反应,该选项不符合题意;
B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该选项符合题意;
C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,而不是氯化亚铁,该选项不符合题意;
D、氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,而不是氯化亚铁,该选项不符合题意。
故选B。
【变式7-2】下列物质间的转化,通过一步反应不能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A、氧气与氢气点燃生成水,水与二氧化碳反应生成碳酸,均能一步实现,选项正确;
B、碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳高温条件下反应生成一氧化碳,均能一步实现,选项正确;
C、铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,硝酸铜溶液与铝反应生成硝酸铝和铜,均能一步实现,选项正确;
D、硫酸钾与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钾,硝酸钾与氯化物交换成分结合成氯化钾和硝酸盐或硝酸,没有沉淀、气体或水生成,反应不能发生,不能一步实现,选项错误。
故选D。
【变式7-3】(多选)下列各组溶液不添加试剂就能完成鉴别的是
A.NaCl、BaCl2、Na2CO3、H2SO4 B.AgNO3、HCl、CaCl2、HNO3
C.NaOH、FeCl3、Cu(NO3)2、Ba(OH)2 D.Ca(OH)2、HNO3、Na2CO3、NaCl
【答案】AD
【解析】A、NaCl与所有物质不反应,BaCl2与Na2CO3、H2SO4都会反应生成白色沉淀,但Na2CO3和H2SO4分别加入到生成的沉淀中,沉淀溶解的是硫酸,不能是沉淀溶解的是碳酸钠,故选项正确;
B、AgNO3与HCl、CaCl2都会反应生成白色沉淀,无法鉴别HCl和CaCl2,故选项错误;
C、NaOH、Ba(OH)2与FeCl3反应生成红褐色沉淀,与Cu(NO3)2反应生成蓝色沉淀,无法鉴别NaOH、Ba(OH)2,故选项错误;
D、NaCl与所有物质反应均无现象;Ca(OH)2仅与Na2CO3反应产生白色沉淀;HNO3仅与Na2CO3反应产生气体;Na2CO3与Ca(OH)2反应产生沉淀,与HNO3反应产生气体,与NaCl无现象。各物质滴加时现象组合唯一,可完成鉴别,故选项正确;
故选:AD。
题型08 粗盐的除杂
粗盐中的可溶性杂质
氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质,即含有Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子
操作流程
实验步骤
①溶解;
②加入过量BaCl2(目的:除尽溶液中的SO42-);
③加人过量NaOH(目的:除尽溶液中的Mg2+);
④加入过量Na2CO3(目的:除尽溶液中的Ca2+及过量的Ba2+);
⑤过滤;
⑥往滤液中加入过量(或者足量)盐酸(目的:除尽溶液中过量的OH-、CO32-);
⑦蒸发结晶、烘干。
化学方程式
②Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
③MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2+2NaCl
④Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
⑤Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
⑥NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
注意事项
Na2CO3既可以除去CaCl2,还可以除去过量的BaCl2,所以Na2CO3一定要放在BaCl2的后面加入,NaOH的加入顺序可以调换。
【典例8】.氯碱工业以粗盐(主要成分是,含少量泥沙、、)为原料,生产氯气和氢氧化钠,需先除去粗盐中的杂质,模拟流程如下:
(1)实验室进行操作①时,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
(2)加入过量的碳酸钠溶液的目的是 。
(3)写出加入适量盐酸发生反应的化学方程式:(写一个即可) 。
(4)写出电解氯化钠溶液的化学方程式: 。
【答案】(1)漏斗
(2)除去溶液中的和过量的(或除去氯化钙、过量氢氧化钡中的杂质离子)
(3)/
(4)
【解析】(1)操作①是过滤(分离溶液和固体),过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。
故填:漏斗。
(2)粗盐中含(含),且前期加入了过量(引入);能与反应生成沉淀,因此目的是:除去溶液中的和过量的(或除去氯化钙、过量氢氧化钡中的杂质离子)。
故填:除去溶液中的和过量的(或除去氯化钙、过量氢氧化钡中的杂质离子)。
(3)溶液E中含过量的,盐酸会与它们反应,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,其反应的化学方程式为;碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为。
故填:(或)。
(4)电解饱和溶液生成和,其反应的化学方程式为。
故填:。
【变式8-1】为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质,将杂质转化为沉淀。过滤去除沉淀后,再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。实验操作过程如图所示,下列说法错误的是
A.实验操作步骤也可以是①③②④⑤⑥
B.操作⑤得到的沉淀中共有三种物质
C.在实验操作过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序不可以颠倒
D.操作⑥中,加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,将滤液的pH调为7
【答案】B
【解析】粗盐中的杂质为氯化镁、硫酸钠、氯化钙,除杂试剂及作用如下:
氢氧化钠:除去氯化镁,生成氢氧化镁沉淀;
氯化钡:除去硫酸钠,生成硫酸钡沉淀;
碳酸钠:除去氯化钙和过量的氯化钡,生成碳酸钙、碳酸钡沉淀;
盐酸:除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。
A、氢氧化钠(除去氯化镁)和氯化钡(除去硫酸钠)的加入顺序可互换,只要碳酸钠在氯化钡之后加入即可,因此步骤①③②④⑤⑥是可行的,说法正确。
B、操作⑤的沉淀包括氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡,共四种物质,而非三种,说法错误。
C、碳酸钠需在氯化钡之后加入,才能除去过量的氯化钡。若颠倒顺序,过量的氯化钡无法被除去,因此添加顺序不能颠倒,说法正确。
D、过量的氢氧化钠和碳酸钠是杂质,加盐酸可发生反应为、,最终将滤液调为7,得到精盐水,说法正确。
故填:B。
【变式8-2】食盐是人类生存的必需品,人们很早就发现,从海里、盐湖里、盐井里和盐矿里,都能够开采出食盐。
I.明代的《天工开物》记载了我国古代人民利用天然气熬制井盐的方法。
(1)天然气的主要成分完全燃烧的化学方程式为 ;熬制过程中,天然气燃烧主要是将 能转化为内能。
(2)井盐的主要成分是氯化钠。氯化钠由 (填符号)构成。
Ⅱ.晾晒海水可以得到粗盐和苦卤水。现代海水资源综合开发的工艺流程示意图如图(过程②、④、⑤的部分产物省略)。
(3)粗盐中含有MgCl2、Na2SO4杂质,过程②系列除杂所用试剂有NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液及稀盐酸,NaOH溶液可以除去 ;用Na2CO3溶液与BaCl2溶液除杂时,应先加入的试剂为 。
(4)苦卤水中含有NaCl、MgCl2等,反应④的化学方程式为 。
(5)过程⑥反应产生的Y是一种初中常见的有毒气体,Y的化学式为 。
(6)若过程⑥需要Cl214.2g,全部由过程③提供,则过程③中理论上需要消耗氯化钠的质量是多少?
【答案】(1) 化学
(2)Na+、Cl-
(3)氯化镁/MgCl2 氯化钡溶液/BaCl2溶液
(4)
(5)CO
(6)设过程③理论上需要消耗氯化钠的质量为x。
x=23.4g
答:过程③理论上需要消耗氯化钠的质量为23.4g。
【解析】(1)天然气主要成分是甲烷,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为;
燃烧过程是化学能转化为内能。
(2)氯化钠是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成。
(3)NaOH与MgCl2反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,可除去MgCl2;
除杂时,为除去过量的BaCl2,应先加BaCl2溶液,后加Na2CO3溶液,不仅除CaCl2,还除过量的BaCl2。
(4)苦卤水中氯化镁与石灰乳(氢氧化钙)反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为。
(5)过程⑥是氧化镁(MgO)与碳(C)在高温下反应,生成镁(Mg)和一种常见有毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知这种气体是CO。
(6)过程③发生的反应是,根据Cl2的质量计算,见答案。
【变式8-3】酸、碱、盐的相关知识不仅是化学学科的核心内容之一,同时与我们的生产、生活也息息相关。
(1)下列物质呈酸性的是 (填字母)。
a.蚝油 b.蒸馏水 c.鸡蛋清 d.油污净
(2)在日常耕作时,过量施用氯化铵肥料会导致土壤酸化,可以用 改良酸性土壤。
(3)化学小组用稀盐酸与氢氧化钠溶液进行滴定实验,如图是用pH传感器测定反应过程中pH的变化曲线。该过程中发生反应的化学方程式为 ,当加入mmL氢氧化钠溶液时,溶液中的溶质为 (填化学式)。
(4)已知某粗盐中含有可溶性杂质,化学小组设计了如下除杂流程制取精盐。
①请写出加入过量NaOH溶液时发生反应的化学方程式 。
②在进行过滤操作时,需要用到 玻璃仪器。
③请分析加入适量盐酸的作用 。
(5)为测定某工业废水中碳酸钠的质量分数,化学小组将50g该废水样品与足量稀硫酸混合,充分反应后溶液总质量与反应前相比减少5.5g。求该工业废水中碳酸钠的质量分数。(该工业废水中只有碳酸钠能与稀硫酸反应)
【答案】(1)a
(2)熟石灰
(3) HCl、NaCl
(4) 烧杯、漏斗和玻璃棒 除去过量的NaOH和
(5)解:设50g该工业废水中碳酸钠的质量为x。
则该工业废水中碳酸钠的质量分数为
答:该工业废水中碳酸钠的质量分数为26.5%。
【解析】(1)a、蚝油<7,呈酸性,正确;
b、蒸馏水,呈中性,错误;
c、鸡蛋清>7,呈碱性,错误;
d、油污净>7,呈碱性,错误;
故选a;
(2)在日常耕作时,过量施用氯化铵肥料会导致土壤酸化,熟石灰显碱性,能与土壤中的酸性物质发生反应,因此可以用熟石灰改良酸性土壤;
(3)氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水,化学方程式为;
根据图示,当加入mmL氢氧化钠溶液时,溶液的pH<7,显酸性,说明盐酸过量,此时溶液中的溶质为生成的氯化钠和过量的氯化氢,化学式为NaCl、HCl;
(4)①依次加入过量的氯化钡溶液,氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁、再加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,发生反应的化学方程式为;
②在进行过滤操作时,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
③依次加入过量的氯化钡溶液,氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁、再加入过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,再加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,过滤得到的滤液中含有氯化钠、过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,其作用是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠;
(5)见答案。
题型09 化肥的施用
1.化学肥料
(1)概念:以化学和物理方法制成的、含农作物生长所需营养元素的化学肥料(简称化肥)。
(2)农作物所必需的营养元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等,其中氮、磷、钾需要量较大但常供应不足,因此氮肥、磷肥和钾肥是最主要的化肥。
2.常见化肥
种类
常见化肥
作用
缺乏时症状
氮肥
含氮化合物:
尿素[CO(NH2)2]、氨水(NH3·H2O)
铵态氮肥:
碳酸氢铵(NH4HCO3)、氯化铵(NH4Cl)
硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]等
促进植物茎、叶生长茂盛、叶色浓绿(促苗)
叶色发黄,严重时叶脉呈棕色植株矮小、瘦弱
磷肥
磷矿粉[Ca3(PO4)2]
钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)
过磷酸钙[Ca(H2PO4)2(磷酸二氢钙)和 CaSO4的混合物]等
促进植物生长,增强抗寒抗旱能力。(强根)
生长迟缓,产量降低,根系不发达
钾肥
氯化钾KCl
硫酸钾K2SO4
草木灰:主要成分为K2CO3,是农村最常用钾肥。
促进作物生长,增强抗病虫害和抗倒伏能力(壮秆)
茎杆软弱、容易倒伏,叶片的边缘和尖端发黄,并逐渐焦枯
复合肥
含氮、磷、钾元素中的两种或三种(硝酸钾KNO3、磷酸二氢铵NH4H2PO4)
速记图
①氮肥中一定含有氮元素,但含有氮元素的物质不一定都能用作氮肥,如硝酸。
②碳酸氢铵受潮时在常温下就能分解,温度越高,分解越快,开袋即有氨味。因此要注意密封、低温保存,施用时要盖土或立即灌溉。
③NH4HCO3 、NH4NO3等铵盐能与碱反应放出氨气,所以铵态氮肥不能与碱性物质[如草木灰(含K2CO3)]混合施用,否则会降低肥效。
④硫酸铵、硫酸钾不宜长期大量施用,以免使土壤酸化、板结。
⑤草木灰主要成分为K2CO3,是农村最常用钾肥, 其水溶液呈碱性。
3.合理施用化肥
【典例9】钾肥能提高植物抗倒伏能力,下列属于钾肥的是
A. B.KCl C. D.
【答案】B
【解析】A、NH4NO3中含有氮元素,属于氮肥,不是钾肥,不符合题意;
B、KCl中含有钾元素,属于钾肥,符合题意;
C、CO(NH2)2中含有氮元素,属于氮肥,不是钾肥,不符合题意;
D、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,不是钾肥,不符合题意。
故选B。
【变式9-1】下列可用于配制无土栽培营养液的物质中,属于复合肥料的是
A.KCl B. C. D.
【答案】C
【解析】复合肥料是指同时含有氮、磷、钾中两种或三种营养元素的肥料。
A、KCl只含氮、磷、钾中的钾元素,为钾肥,不属于复合肥料;
B、NH4NO3只含氮、磷、钾中的氮元素,为氮肥,不属于复合肥料;
C、KNO3含氮、磷、钾中的钾和氮元素,属于复合肥;
D、Ca(H2PO4)2只含氮、磷、钾中的磷元素,为磷肥,不属于复合肥。
故选:C。
【变式9-2】自然界中提取出的氯化钾(KCl)可用作
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
【答案】C
【解析】氯化钾(KCl)中含有钾元素,能提供植物生长所需的钾,因此可用作钾肥,故选:C。
【变式9-3】磷肥可增强作物的抗寒、抗旱能力。下列属于磷肥的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】磷肥需含磷元素。
A、()含钾元素,为钾肥;
B、()含磷元素,为磷肥;
C、()含氮元素,为氮肥;
D、()含钾和氮元素,为复合肥。
故选B。
题型10 化肥的鉴别
1.化肥的简易鉴别
(1)氮、磷和钾肥的性质。
氮肥
磷肥
钾肥
碳酸氢铵
氯化铵
磷矿粉
过磷酸钙
硫酸钾
氯化钾
外观
白色晶体
灰白色粉末
白色晶体
气味
有刺激性气味
无气味
无气味
酸味
无气味
溶解性
易溶
难溶
易溶
(2)与熟石灰粉末混合研磨
氮肥
钾肥
碳酸氢铵
氯化铵
硫酸钾
氯化钾
加熟石灰粉末研磨
有刺激性气味
无气味
(3)初步区分氮肥、磷肥和钾肥的步骤和方法
①观察样品的颜色和溶解性。取少量样品放入试管中,加入蒸馏水,振荡,观察水溶性。呈灰白色粉状且不易溶于水的为磷肥。
②取少量熟石灰粉末放入研钵里与未鉴别出的样品均匀混合研磨,产生氨味的是氮肥(尿素除外),其余是钾肥。
2.氮肥的鉴别
氮肥的简易鉴别
①氮肥中的氨水呈液态,碳酸氢铵有强烈的氨味
②铵态氮肥与尿素的鉴别
3.检验铵盐(或NH4+)的两种方法
研磨法
加热法
检验原理
2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH4Cl+NaOH △ NaCl+NH3↑+H2O
实验操作
将样品与熟石灰粉末混合、研磨,闻气味
将样品装入试管中,滴入氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口检验
实验装置
实验现象
产生有刺激性气味的气体
产生有刺激性气味的气体;湿润的红色石蕊试纸变蓝
【典例10】某外包装上的字迹模糊,无法辨认,只记得该化肥成分是KNO3、NH4HCO3和(NH4)2SO4中的一种。小华为鉴别化肥,设计了如下方案:
(1)取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,推断该化肥成分一定不是 。
(2)为进一步鉴别该化肥的成分,小华设计了以下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量化肥于试管中,加水溶解后
再滴加稀盐酸
无气泡产生
该化肥成分是 (填写物质名称)
(3)化肥硫酸铵中氮元素的化合价 ;132g硫酸铵的含氮量与 g硝酸铵的含氮量相当;
(4)请你写出使用铵态氮肥的一点注意事项 。
(5)实验室需要配制质量分数为2%的(NH4)2SO4溶液,配制该溶液的过程中,所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要 (填写仪器名称)。
【答案】(1)硝酸钾/KNO3
(2)硫酸铵
(3)-3 80
(4)不能与碱性物质混合使用
(5)量筒
【解析】(1)硝酸钾和熟石灰不反应,碳酸氢铵和硫酸铵均属于铵态氮肥,均能与熟石灰反应生成氨气,产生刺激性气味,故取该化肥少量于研钵中,加入少量熟石灰粉末混合研磨,闻到氨味,推断该化肥成分一定不是硝酸钾;
(2)取少量化肥于试管中,加水溶解后再滴加稀盐酸,碳酸氢铵和稀盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,产生气泡,硫酸铵和稀盐酸不反应,无明显现象,故无气泡产生,说明该化肥成分是硫酸铵;
(3)硫酸铵中硫酸根离子显-2价,氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:[x+(+1)×4]×2+(-2)=0,x=-3;
132g硫酸铵的含氮量为:,则需要硝酸铵的质量为:;
(4)铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气,降低肥效,故铵态氮肥不能与碱性物质混用;
(5)用固体配制一定溶质质量分数的溶液,实验步骤及所需玻璃仪器为:计算、称量、量取(量筒、胶头滴管)、溶解(烧杯、玻璃棒)、装瓶贴标签,故所需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和胶头滴管外,还需要量筒。
【变式10-1】几位同学假期到水肥一体示范农场参加劳动实践,带回三种(氯化铵、碳酸铵和尿素)失去标签的氮肥样品进行鉴别实验,三种样品分别标号为1、2、3。提出问题如何鉴别出三种肥料?
(1)甲同学提出了以下实验设计方案
实验操作
现象
解释和结论
①各取少量样品于研钵中,加入熟石灰,研磨
2号氮肥是尿素
②另取少量1号和3号样品于试管中,加足量水溶解,加入 溶液。
1号和3号都出现白色沉淀
写出其中一个化学方程式 。
③过滤得步骤(2)产生的沉淀,分别滴加过量稀硝酸
1号沉淀不溶解,3号沉淀溶解并有气泡。
1号氮肥是 。
(2)交流讨论:有同学提出,甲同学的实验操作其实还可以更简单些,你认为更简单的操作是 。
(3)乙同学分别向三种溶液中滴加石蕊溶液,现象如图,试判断,长期施用 (填名称)氮肥土壤容易酸化。往变蓝的碳酸铵溶液滴加 (填序号)溶液会逐渐变红。
A.K2SO4 B.NaCl C.CaCl2 D.Na2CO3
【答案】(1)1、3号有刺激性气味产生,2号无明显现象 硝酸银/AgNO3 NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3 氯化铵/NH4Cl
(2)取少量三种样品分别置于试管中,加足量水溶解,再分别加入适量的澄清石灰水(或氢氧化钡溶液),振荡。若无明显现象,则该样品为尿素;若有氨味,无沉淀生成,则为氯化铵;若既有氨味又有沉淀生成,则为碳酸铵。
(3)氯化铵 C
【解析】(1)①甲同学各取少量样品于研钵中,加入熟石灰,研磨,氯化铵和碳酸铵都能和熟石灰反应产生氨气,有氨味,而尿素不能和熟石灰反应,根据实验结论2号氮肥是尿素,可以推断该反应的现象是:1号、3号样品有刺激性气味产生,2号无明显现象;
②因为另外两种化肥是氯化铵和碳酸铵,这两种化肥和加入的溶液反应都生成白色沉淀,可见加入溶液中的某离子和氯离子、碳酸根离子都能结合生成沉淀,由题中提供的资料,结合步骤③的实验现象一种白色沉淀不溶于稀硝酸,另一种沉淀溶于稀硝酸且有气泡产生,硝酸银溶液满足实验要求,因此加入的是硝酸银溶液,氯化铵和硝酸银反应生成氯化银和硝酸铵,反应的化学方程式为:NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3,碳酸铵和硝酸银反应生成碳酸银和硝酸铵,反应的化学方程式为:(NH4)2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NH4NO3,故填:硝酸银、NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3;
③根据资料,氯化银不溶于稀硝酸,碳酸银能溶于稀硝酸且生成二氧化碳气体,根据实验现象1号沉淀不溶解,3号沉淀溶解并有气泡,可以得出结论:1号氮肥是氯化铵,其化学式为:NH4Cl,故填:氯化铵或NH4Cl;
(2)尿素不能和氢氧化钙等碱性物质反应产生氨气,也不能和这些物质的溶液反应生成沉淀;氯化铵能和氢氧化钙等碱性物质反应产生氨气,但不能生成沉淀;碳酸铵和氢氧化钙等碱性物质的溶液反应,不但能生成氨气还能产生沉淀。甲同学可以利用三种物质的上述性质,一次将三种化肥鉴别出来。实验操作如下:取少量三种样品分别置于试管中,加足量水溶解,再分别加入适量的澄清石灰水(或氢氧化钡溶液),振荡。若无明显现象,则该样品为尿素;若有氨味,无沉淀生成,则为氯化铵;若既有氨味又有沉淀生成,则为碳酸铵,故填:取少量三种样品分别置于试管中,加足量水溶解,再分别加入适量的澄清石灰水(或氢氧化钡溶液),振荡。若无明显现象,则该样品为尿素;若有氨味,无沉淀生成,则为氯化铵;若既有氨味又有沉淀生成,则为碳酸铵;
(3)石蕊遇酸性溶液变红色、遇碱性溶液变蓝色,根据图中的现象,将石蕊滴氯化铵溶液中变红,说明氯化铵溶液显酸性,故长期施用氯化铵氮肥土壤容易酸化,(NH4)2CO3能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,生成的氯化铵可使紫色石蕊变红,而K2SO4、NaCl、Na2CO3都不能与碳酸铵反应,故填:氯化铵 、C。
【变式10-2】某无土栽培植物的营养配方中可能含有KCl、(NH4)2SO4、NH4HCO3三种化肥中的一种或几种,为了确定该配方的成分,化学兴趣小组的同学开展了以下探究活动。
【实验探究一】
(1)取少量固体样品在研钵中与熟石灰混合研磨,产生有刺激性气味的气体,说明该营养配方中至少有一种化肥是 肥。
【实验探究二】
(2)设计实验进一步确定该配方的成分。
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取少量样品于试管中,加水溶解,再加入足量稀HNO3
该营养配方中含有NH4HCO3
2.取少量步骤1所得的溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液
有白色沉淀生成
该营养配方中含有
3.取少量步骤2的上层清液于试管中,加入适量 溶液
有白色沉淀生成
该营养配方中含有KCl
【反思与评价】
(3)步骤2中发生反应的化学方程式为: 。
(4)小红同学认为步骤3得出的结论不合理,原因是 。
【答案】(1)氮/N
(2)产生气泡 (NH4)2SO4/硫酸铵 硝酸银/AgNO3
(3)BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH4Cl
(4)步骤2的上层清液中的NH4Cl也能与硝酸银发生复分解反应生成氯化银沉淀,不能确定该营养配方中含有KCl
【解析】(1)取少量固体样品在研钵中与熟石灰混合研磨,有刺激性气味的气体产生,该气体是氨气,说明该营养配方中至少有一种肥料属于氮肥;
(2)实验步骤1:NH4HCO3与稀HNO3发生复分解反应生成硝酸铵、水和二氧化碳,实验现象是:产生气泡;
实验步骤2:BaCl2和(NH4)2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化铵;取少量步骤1所得的溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明该营养配方中含有(NH4)2SO4;
实验步骤3:氯化钾和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钾,该营养配方中含有KCl,与实验步骤3中加入的试剂产生白色沉淀,则说明实验步骤3中加入的试剂为硝酸银(AgNO3)溶液;
(3)BaCl2和(NH4)2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化铵,发生反应的化学方程式为:BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH4Cl;
(4)根据化学方程式BaCl2+(NH4)2SO4=BaSO4↓+2NH4Cl可知,步骤2的上层清液一定存在NH4Cl,NH4Cl也能与硝酸银发生复分解反应生成氯化银沉淀,不能确定该营养配方中含有KCl。
【变式10-3】某农场有一袋标签已脱落的化肥,只知道它是和尿素中的一种。请你通过以下实验探究来确定它的可能成分。
【猜想】
猜想①:该化肥是
猜想②:该化肥是
猜想③:该化肥是
猜想④:该化肥是尿素。
【实验探究】
(1)取少量样品在研钵中与熟石灰研磨,若 (写实验现象),证明猜想④不成立;写出其中一种化肥发生该反应的化学方程式: 。
(2)另取少量样品于试管中,滴加适量水振荡,再将稀盐酸溶液滴入试管中,若无气泡放出,则猜想 不成立。
(3)在步骤(2)的加入了稀盐酸溶液的试管中再滴入溶液,若 (写实验现象),则猜想①成立;若 (写实验现象),则猜想②成立。
【答案】(1)有刺激性气味气体放出或者有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出 或或
(2)③
(3)无明显现象 产生白色沉淀
【解析】(1)氯化铵、硫酸铵、碳酸氢铵均属于铵态氮肥,均能与熟石灰反应生成氨气,产生刺激性气味(或有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出),尿素和熟石灰不反应,无明显现象,故若有刺激性气味气体放出或者有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出,说明猜想④不成立;
氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,该反应的化学方程式为:,硫酸铵和氢氧化钙反应生成硫酸钙、氨气和水,该反应的化学方程式为:;碳酸氢铵和氢氧化钙反应生成碳酸钙、氨气和水,该反应的化学方程式为:;
(2)另取少量样品于试管中,滴加适量水振荡,再将稀盐酸溶液滴入试管中,硫酸铵和氯化铵均与稀盐酸不反应,均无明显现象,碳酸氢铵和稀盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水,产生气泡,故若无气泡放出,则猜想③不成立;
(3)在步骤(2)的加入了稀盐酸溶液的试管中再滴入 BaCl2溶液,氯化钡能与硫酸铵反应生成硫酸钡和氯化铵,产生白色沉淀,氯化铵和氯化钡不反应,无明显现象,故若无明显现象,则猜想①成立;若产生白色沉淀,则猜想②成立。
题型11 化肥的有关计算
【典例11】硫酸铵是一种常用的氮肥,易溶于水。某化学兴趣小组为测定某氮肥样品中硫酸铵的质量分数,取7g样品,加入足量的浓氢氧化钠溶液中充分反应(杂质不含氮元素,也不与氢氧化钠反应),反应的化学方程式为,产生的所有NH3用足量的酸溶液吸收,测量酸溶液增加的质量如下表所示:
时间
0
4
6
8
10
质量
0
1.1
1.5
1.7
1.7
根据化学方程式计算该样品中硫酸铵的质量分数(保留至0.1%)。
【答案】分析表中数据可知,生成氨气的质量为1.7g,设参加反应的硫酸铵的质量为x,
x=6.6g,
所以该样品中硫酸铵的质量分数为:;
答:该样品中硫酸铵的质量分数为94.3%。
【解析】见答案。
【变式11-1】有一袋净重25kg的碳酸氢铵化肥(杂质中不含氮元素),为测定氮元素和碳酸氢铵的质量分数,取该化肥样品10.0g,加热至完全分解,共收集到氨气1.7g。下列说法正确的是
A.该化肥的氮元素质量分数为17.7%
B.该化肥的碳酸氢铵的质量分数为80%
C.该袋化肥中含氮元素8.86kg
D.10kg硝酸铵(NH4NO3)和这袋化肥中的氮元素含量相当
【答案】D
【解析】A、1.7g氨气中氮元素的质量为1.7g× =1.4g,根据氮元素质量守恒,则该化肥中氮元素的质量为1.4g,氮元素的质量分数为,该选项说法不正确;
B、10g化肥中氮元素质量为1.4g,则其中含碳酸氢铵(NH4HCO3)的质量为1.4g÷=7.9g,该化肥中碳酸氢铵的质量分数为 ,该选项说法不正确;
C、10g化肥中氮元素的质量为1.4g,则该袋化肥中氮元素的质量为,该选项说法不正确;
D、含3.5kg氮元素的硝酸铵的质量为3.5kg÷=10kg,即10kg硝酸铵(NH4NO3)和这袋化肥中的氮元素含量相当,该选项说法正确;
故选:D。
【变式11-2】(多选)某同学发现张大爷家菜园中的蔬菜生长迟缓,便帮他购买施用了一包化肥,如图为该包化肥的外包装标签上的部分说明(其余成分中无氮元素),'请仔细阅读标签并判断下列说法中合理的是(商品的标签或说明书上常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)
A.硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为7:2
B.根据标签可判断,该包化肥是混合物
C.100kg该化肥中含氮元素28kg
D.这包氮肥的纯度为80%
【答案】BCD
【解析】A、硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为(14×2):(1×4)=7:1,故选项说法不合理;
B、硝酸铵中氮元素的质量分数为:×100%=35%>28%,说明该包化肥是混合物,故选项说法合理;
C、根据标签,净重50kg,含氮量为28%,100kg该化肥中含氮元素100kg×28%=28kg,故选项说法合理;
D、酸铵中氮元素的质量分数为:×100%=35%,含氮量为28%,则这包氮肥的纯度为=80%,故选项说法合理;
故选:BCD。
【变式11-3】农作物的生长需要大量的营养元素,其中氮、磷、钾是需要量较多的元素。在生产过程中需要施加一定质量的化肥,尿素就是最常用的氮肥。已知尿素的化学式为,请计算。
(1)尿素的相对分子质量: 。
(2)尿素中碳、氢元素的质量比: 。
(3)尿素中氮元素的质量分数: (保留到)。
(4)某农田需要增加千克的氮元素,应向该农田施加尿素多少千克?(写出计算过程,计算结果保留至整数)
【答案】(1)60
(2)3:1
(3)46.7%
(4)解:某农田需要增加千克的氮元素,应向该农田施加尿素的质量为;
答:某农田需要增加千克的氮元素,应向该农田施加尿素12千克。
【解析】(1)尿素的相对分子质量=12×1+16×1+(14+1×2)×2=60;
(2)尿素中碳、氢元素的质量比为12:(1×4)=3:1;
(3)尿素中氮元素的质量分数为≈46.7%;
(4)见答案。
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